#micorrizas

[donporque2026]

¿Cómo funciona la red de hongos de 110.000 billones de km bajo tierra? #Ciencia #Tierra #Hongos #Micorrizas #Naturaleza #Biodiversidad #MedioAmbiente #Suelo #Planeta #CambioClimático #Investigación #Sostenibilidad #felizlunes #15dejunio

¿Cómo funciona la red de hongos de 110.000 billones de km bajo tierra?

[redebcn]

Cerrado: A Teia Invisível de Fungos Essencial para a Vida da Flora

O Cerrado, um bioma caracterizado por um mosaico de formações vegetais que variam de campos abertos a áreas florestadas, abriga uma rica biodiversidade. Essa diversidade foi moldada por milhões de anos de evolução em condições ambientais severas, incluindo longas estiagens anuais e solos naturalmente ácidos e de baixa fertilidade. Para prosperar neste ambiente desafiador, grande parte da…

[el-candelabro]

"Micelio: La Internet Secreta de los Bosques"

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[luispinango1992]

Observando micorrizas arbusculares de la mano de la experta en el tema la doctora Márcia Toro de la Facultad de Ciencias de la UCV. Curso de Innovaciones tecnológicas en la agricultura sustentable, febrero 2020. #agricultura #sustentabilidade #sustainability #sustebtabilidad #micorrizas #idecyt #ucv https://www.instagram.com/p/ChOk6sqNcnk/?igshid=NGJjMDIxMWI=

[juancazorla]

Aflora, en el suelo del huerto, la parte visible de unos organismos indispensables para el conjunto de la biodiversidad del planeta. #hongos #suelo #micorrizas #huerto #setas #lavidaenelcampo #elhuerto #lavidaenelhuerto #diciembre2020 #Lanzarote #canarias #biodiversidadcanaria #biodiversidad #subsuelo #vida #hongosdelanzarote #hongosdecanarias #fungi https://www.instagram.com/p/CIgoaPJpbdo/?igshid=wgxofmkpp3rk

[199grados]

#perlita #humusdelombriz #coco #micorrizas (en Primer Parque Laureles) https://www.instagram.com/p/B1FqukbBqHO/?igshid=1ved6mpsmdzq6

[arboldmanzanas]

#micorrizas Curso teórico práctico de Micorrizas en la agricultura #blockdenotas #cadadíatienesumagia #vivoenunjardín #cadajardíntienesuencanto (en Árbol de Manzanas) https://www.instagram.com/p/BoP16W-nrQ0/?utm_source=ig_tumblr_share&igshid=s0mjvytr0pg8

[laquimeradegupta]

ORÍGENES EVOLUTIVOS DE LAS MICORRIZAS: borrando fronteras y conectando suelos (II)

En el anterior post, estuvimos describiendo los tipos de plantas antiguas, evolutivamente hablando, que existen, y qué tipos de micorrizas existen. En este nos proponemos ahondar en la evolución y en algunas curiosidades de las micorrizas. Hemos dejado las referencias del post anterior por si venís desde allí (así no tenéis que volver si queréis profundizar)

Una vez sabemos qué son los briófitos en sentido laxo y sabemos lo que son las micorrizas, podemos empezar a entender la estrecha relación evolutiva que se pudo establecer entre ambos. Ahora vamos a hablar del origen evolutivo de las micorrizas, del caso concreto de la extraña simbiósis que se presenta entre los briófitos y unos particulares hongos y de otras hipótesis sobre el origen de la simbiosis hongo-planta.

La primera evidencia física que tenemos sobre la existencia histórica de la simbiósis micorrítica la hayamos en la llamada Flora de Rhynia Chert. Rhynia es el nombre del género de plantas vasculares más representativo de la flora, donde se hallaron los indicios de la simbiosis, y también es el nombre de la localidad donde se encontró esta flora (cerca de la localidad escocesa de Alford). Lo más curioso de esta evidencia es que, en la medida de lo que es posible analizar una interacción tan íntima como la micorriza, la evidencia disponible muestra una simbiosis compatible morfológicamente con las actuales endomicorrizas (protagonizadas por plantas actuales y los hongos glomales). Esta evidencia parece apuntar a que las endomicorrizas estarían presentes ya desde la época de la Flora de Rhynia Chert, hace 407 millones de años (en el devónico) y que, muy probablemente, habrían jugado un papel esencial en la transición evolutiva del linaje de las plantas, desde el agua, hacia tierra seca. La similitud morfológica de los fósiles de esta simbiosis hallados posteriormente (Paleozóico, mesozoico y zenozoico) revelan que la simbiosis, una vez establecida, era muy estable. Las micorrizas más antiguas, de momento, descubiertas en el registro fósil son las endomicorrizas.

Sin embargo, dadas las limitaciones de un fósil para interpretar esta relación biológica, es posible aún mantener que, simplemente, estemos ante una micorriza de otro tipo que, al sufrir el proceso de conservación fósil (proceso tafonómico), halla convergido morfológicamente.

Existen, además, otras dos evidencias que apuntan hacia esta hipótesis (4): I) existen, actualmente, plantas hidrófilas (cuyos hábitats están permanentemente inundados. Se les denomina, por ello, hidrófitas) que pueden establecer relaciones micorríticas de forma facultativa: en condiciones no esperadas de menor humedad o, incluso, sequía, estas hidrófitas son capaces de reclutar hongos para extender su red de captación de nutrientes. Cuando se vuelve a inundar el ecosistema, la relación acaba. Esto permitiría elaborar la hipótesis de que fue, precisamente, en estos ambientes permanentemente inundados, donde se pudieron establecer las primeras simbiosis con hongos, II) Pese a las inexactitudes propias de un método como el reloj molecular para datar separaciones filogenéticas, el estudio de las especies de hongos actuales que realizan simbiosis micorríticas (glomales) ha dado como resultado una divergencia de los mismos hace 462-353 millones de años. Esto cuadra con la edad de los fósiles de la Flora rhynia Chert y con el hecho de que solo los hongos glomales formen endomicorrizas. La taxonomía molecular indica que estos hongos son monofiléticos y, actualmente, se los prefiere clasificar con un único género (Glomus).

K.A. Pirozynski afirmaba en 1981 que era el fotobionte (la planta) la que ha respondido a presiones de selección (7). La hipótesis afirma que eran las plantas las que no podían acceder a los nutrientes terrestres y fue la asociación con los hongos la que les permitió independizarse del medio acuático. Esto habría producido una sola clase de hongos, que serían simbiontes obligados de las plantas porque han evolucionado específicamente para vivir con las plantas. Habrían empezado como hongos saprófitos pero ya no podrían vivir sin las plantas. En cambio, las plantas no podían dejar a los hongos hasta que no fueran capaces de asegurarse todos los nutrientes y un buen sistema radicular. Este hecho, que las plantas se hayan independizado de su simbiosis con los hongos, ha ocurrido varias veces en la evolución vegetal, pero el porcentaje de plantas que ha conseguido dejar esta simbiosis es muy bajo. Este es otra evidencia que nos lleva hacia la hipótesis del origen común de las endomicorrizas.

Por su parte las ectomicorrizas aparecen en el registro fósil mucho después, hace unos 250-225 millones de años, durante el carbonífero. Las plantas vasculares que las utilizan son mucho más escasas y los hongos que pueden estar implicados son diversos. A diferencia de las endomicorrizas, la ectomicorriza parece una relación evolutivamente mucho más flexible y, se piensa, que las relaciones se crean y se abandonan mucho más fácilmente. Pero, en la naturaleza, podemos observar tres tipos de ectomicorrizas si atendemos al tiempo evolutivo (5): I) Las simbiosis nuevas, II) las simbiosis antiguas y III) la simbiosis que potencialmente pueden dar información sobre cómo se inició  la relación entre plantas y hongos, tanto endomicorrítica, como ectomicorrítica. La principal hipótesis que explica las simbiosis nuevas es la aquella que afirma que los hongos implicados derivarían de hongos parásitos de plantas que habrían reducido su patogenicidad (la evolución de la patogenicidad es un tema muy interesante: los patógenos demasiado agresivos con sus víctimas sucumben ante su propia estrategia porque acaban con ella antes de que puedan completar el ciclo vital). Esto habría ocurrido muchas veces y con diversos tipos de hongos. Por su parte, la principal hipótesis que explica las ectomicorrizas antiguas se basa en el caso de las pináceas: casi todos los pinos y sus parientes cercanos, forman ectomicorrizas y el registro fósil y la filogenia molecular las sitúa en el triásico. Al igual que las endomicorrizas, la relación es estable e implica a un grupo muy estrecho de hongos que, probablemente, eran saprófitos. La dinámica evolutiva sería similar: saprófitos que devienen en mutualistas.

¿Qué ventajas obtienen cada uno de los simbióntes en una relación de tipo ectomicorrítica? Las consecuencias son inesperadas: I) nutrientes orgánicos e inorgánicos y II) extensión ilimitada de la superficie radicular. Como en la relación endomicorrítica, la planta trasfiere fotosintatos al hongo y, en este caso, los hongos ectomicorríticos llegan mejor a los fosfatos y los nitratos de algunos flóculos y granos que las raíces de las plantas, y éstas pueden tomarlo a través de las hifas que han penetrado en su epidermis. Además, los contactos con otros hongos ectomicorríticos es frecuente, tanto de un individuo planta con varios hongos, como hongos entre ellos. ¿Cual es el resultado? Que los diferentes individuos planta interactúan entre ellos. Existe una transferencia dinámica de elementos entre ellos y los hongos. Kevin J. Beiler y sus compañeros de la University of British Columbia han demostrado que, la interacción ectomicorrítica, se parece más a una red compleja que a una interacción entre dos individuos (8). En palabras de los autores:

“Se encontró una fuerte relación positiva entre el tamaño del árbol y la conectividad, lo que resultó en una arquitectura de red libre de escala con propiedades de mundo pequeño. Esta arquitectura de red micorrizal sugiere una red eficiente y robusta, donde los árboles grandes desempeñan un papel fundamental para facilitar la regeneración conespecífica y estabilizar el ecosistema.”

Quizá esto nos esté dando una explicación de porqué el bioma más extenso del planeta es la taiga, dominada por pináceas y especies emparentadas que utilizan, mayoritariamente, ectomicorrizas en sus interacciones edáficas.

Pero volvamos al origen de las micorrizas. Hemos dicho que las endomicorrizas se establecieron hace 400 millones de años y que han cambiado más bien poco y, en cambio, las ectomicorrizas parece que involucran a mecanismos moleculares de interacción física más flexibles. La principal hipótesis sobre el origen evolutivo de las plantas terrestres involucra a algún antepasado de las actuales clorófitas.

Figura 4. Esquema resumen del trabajo realizado por  Kevin J. Beiler y sus colaboradores (8). Estudiaron una parcela de 30x30m donde habitaban abetos de Douglas (Pseudotsuga menziesii) e individuos del género Rhizopogon, hongos del tipo basidiomiceto, en un bosque del Canadá más occidental. El área de estudio contenía 67 árboles, de diversas edades (formas verdes. El tamaño es relativo al diámetro del árbol). Los pequeños puntos negros marcan los muestreos positivos al hongo micorrítico Rhizopogon. Un 84% de los Rhizopogon estaban asociados a una interacción árbol-hongo específica y, aproximadamente el 50% corresponde a dos especies concretas del género Rhizopogon, a saber, R. vesiculosus y R. vinicolor. Cada asociación árbol-hongo específica está representada mediante las líneas de color (cada asociación con un color distinto). Se han coloreado con un color cada individuo de hongo identificado. El árbol más conectado del sistema está vinculado con otros 47 árboles a traǘes de 8 individuos de R. vesiculosus y 3 de R. vinicoler.

(Addenda: algas verdes; un género muy abundante de estas algas verdes en nuestras lagunas son las del género Chara). En un momento de la evolución, las clorófitas desarrollaron, al igual que lo hicieron los animales (y esto está fuertemente relacionado con la adquisición evolutiva de la multicelularidad, como explicamos aquí (9)), un programa de desarrollo del organismo. En otra palabras, se inventó la embriogénesis. Aquí encontramos, tanto a los briófitos en sentido laxo, como a las plantas vasculares. La separación entre ambas es situada por el reloj molecular en el precámbrico, hace unos 630-510 millones de años. La pregunta es ¿Tienen los briófitos algún tipo de simbiosis con los hongos? Ellos también tuvieron que adaptarse al mundo terrestre ¿Siguieron el mismo patrón? Si es así ¿Qué ocurre con las algas verdes? ¿Ellas también pueden establecer simbiosis con hongos? ¿Tienen algún elemento de las actuales simbiosis con hongos algo que ver con las algas verdes?

Pierre-Marc Delaux y colaboradores (10) estudiaron 10 genomas completos de algas verdes y briófitos en sentido laxo y 259 transcriptomas (conjunto de todos los RNA sintetizados por la célula) de esas mismas especies para dilucidar qué tenían en común y, así, comprobar si existe algún mecanismo molecular ancestral que permitiése la simbiosis. De hecho, se ha descubierto lo que Delaux y sus colegas han denominado “Kit de herramientas simbióticas”, una serie de proteínas que, en conjunto, operan actualmente para indicarle al hongo cuando debe penetrar en la planta. No se conoce la función que podrían desempeñar en la alga verde, pero una de las proteínas está relacionada, también, con el control de los niveles de calcio intracelulares. Los autores, así, concluyen que las algas verdes, con este Kit, estaban “preadaptadas” para la simbiosis con hongos.

En los briófitos en sentido laxo y en las hepáticas existen muchas relaciones simbióticas con hongos. En las hepáticas es muy común la simbiosis con los hongos glomeromycota, como en las angiospermas, y también la simbiosis con algunos basidiomicetos (hongos formadores de cuerpos fructíferos o setas). En los musgos, las asociaciones son con ascomicetos (11).

Todavía no se ha descubierto ninguna simbiosis entre hongos y algas verdes, pero a nadie debería de extrañarle. Tienen el mismo equipamiento genético y molecular que las plantas evolutivamente más antiguas y, estas, son capaces, como vemos, de formar simbiosis con múltiples tipos de hongos. Muchas algas verdes viven fijas al sustrato permanentemente húmedo de las charcas y lagunas que habitan. Éstas pasarán por periodos de más sequedad y, quizá, las algas verdes tengan un as bajo la manga mientras intentan mantener estables sus niveles de calcio intracelular.

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ORÍGENES EVOLUTIVOS DE LAS MICORRIZAS: borrando fronteras y conectando suelos (I)

REFERENCIAS:

Pérez, B. E., Draper, I., de Atauri, D., & Bujalance, R. M. (2011). Briófitos: una aproximación a las plantas terrestres más sencillas. Biodiversidad, 19.

Cronodon. (2017). Bryophytes - mosses and liverworts. Consultado 02/05/2018.

Bidartondo, M. I., Read, D. J., Trappe, J. M., Merckx, V., Ligrone, R., & Duckett, J. G. (2011). The dawn of symbiosis between plants and fungi. Biology letters, rsbl20101203.

Kamel, L., Keller‐Pearson, M., Roux, C., & Ané, J. M. (2017). Biology and evolution of arbuscular mycorrhizal symbiosis in the light of genomics. New Phytologist, 213(2), 531-536.

Villegas Ríos, Margarita y Cifuentes, Joaquín. (2004). Las micorrizas en la evolución de las plantas. Ciencias 73, enero-marzo, 30-36.

Mark Brundrett. (2008). Mycorrhyza associations: The Web Resource Section 5. Eectomycorrhyzas. 03/05/2018, de School of Plant Biology, The University of Western Australia.

Pirozynski, K. A. (1981). Interactions between fungi and plants through the ages. Canadian Journal of Botany, 59(10), 1824-1827 citado en Villegas Ríos, Margarita y Cifuentes, Joaquín. (2004). Las micorrizas en la evolución de las plantas. Ciencias 73, enero-marzo, 30-36.

Beiler, K. J., Durall, D. M., Simard, S. W., Maxwell, S. A., & Kretzer, A. M. (2010). Architecture of the wood‐wide web: Rhizopogon spp. genets link multiple Douglas‐fir cohorts. New Phytologist, 185(2), 543-553.

La Quimera de Gupta, "Evolución de la multicelularidad” (Parte I y II)” mayo, 2017

Delaux, P. M., Radhakrishnan, G. V., Jayaraman, D., Cheema, J., Malbreil, M., Volkening, J. D., ... & Rothfels, C. J. (2015). Algal ancestor of land plants was preadapted for symbiosis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(43), 13390-13395.

Pressel, S., Bidartondo, M. I., Ligrone, R., & Duckett, J. G. (2014). Fungal symbioses in bryophytes: new insights in the twenty first century. Phytotaxa, 9(1), 238-253.