Ciencias Naturales: Los hongos
Los hongos
En biología, el término Fungi (plural latino de fungus, lit.
«hongos»)2 designa a un taxón o grupo de organismos eucariotas entre los que
se encuentran los mohos, las levaduras y los organismos productores de setas.
Se clasifican en un reino distinto al de las plantas, animales y protistas. Se
distinguen de las plantas en que son heterótrofos; y de los animales en que
poseen paredes celulares, como las plantas, compuestas por quitina, en vez de
celulosa. Se ha descubierto que organismos que parecían hongos en realidad no
lo eran, y que organismos que no lo parecían en realidad sí lo eran, si
llamamos "hongo" a todos los organismos derivados del que
ancestralmente adquirió la capacidad de formar una pared celular de quitina.
Debido a ello, si bien este taxón está bien delimitado desde el punto de vista
evolutivo, aún se están estudiando las relaciones filogenéticas de los grupos
menos conocidos, y su lista de subtaxones ha cambiado mucho con el tiempo en lo
que respecta a grupos muy derivados o muy basales.
Los hongos se encuentran en hábitats muy diversos: pueden
ser pirófilos (Pholiota carbonaria) o coprófilos (Psilocybe coprophila). Según
su ecología, se pueden clasificar en cuatro grupos: saprófitos, liquenizados,
micorrizógenos y parásitos. Los hongos saprófitos pueden ser sustrato específicos:
Marasmius buxi o no específicos: Mycena pura. Los simbiontes pueden ser: hongos
liquenizados basidiolichenes: Omphalina ericetorum y ascolichenes: Cladonia
coccifera y hongos micorrízicos: específicos: Lactarius torminosus (solo
micorriza con abedules) y no específicos: Hebeloma mesophaeum. En la mayoría de
los casos, sus representantes son poco conspicuos debido a su diminuto tamaño;
suelen vivir en suelos y juntos a materiales en descomposición y como
simbiontes de plantas, animales u otros hongos. Cuando fructifican, no
obstante, producen esporocarpos llamativos (las setas son un ejemplo de ello).
Realizan una digestión externa de sus alimentos, secretando enzimas, y que
absorben luego las moléculas disueltas resultantes de la digestión. A esta forma
de alimentación se le llama osmotrofia, la cual es similar a la que se da en
las plantas, pero, a diferencia de aquellas, los nutrientes que toman son
orgánicos. Los hongos son los descomponedores primarios de la materia muerta de
plantas y de animales en muchos ecosistemas, y como tales poseen un papel
ecológico muy relevante en los ciclos biogeoquímicos.
Los hongos tienen una gran importancia económica: las
levaduras son las responsables de la fermentación de la cerveza y el pan, y se
da la recolección y el cultivo de setas como las trufas. Desde 1940 se han
empleado para producir industrialmente antibióticos, así como enzimas
(especialmente proteasas). Algunas especies son agentes de biocontrol de
plagas. Otras producen micotoxinas, compuestos bioactivos (como los alcaloides)
que son tóxicos para humanos y otros animales. Las enfermedades fúngicas
afectan a humanos, otros animales y plantas; en estas últimas, afecta a la
seguridad alimentaria y al rendimiento de los cultivos.
Los hongos se presentan bajo dos formas principales: hongos
filamentosos (antiguamente llamados "mohos") y hongos levaduriformes.
El cuerpo de un hongo filamentoso tiene dos porciones, una reproductiva y otra
vegetativa.3 La parte vegetativa, que es haploide y generalmente no presenta
coloración, está compuesta por filamentos llamados hifas (usualmente
microscópicas); un conjunto de hifas conforma el micelio4 (usualmente
visible). A menudo las hifas están divididas por tabiques llamados septos.
Los hongos levaduriformes —o simplemente levaduras— son
siempre unicelulares, de forma casi esférica. No existe en ellos una distinción
entre cuerpo vegetativo y reproductivo.
Dentro del esquema de los cinco reinos de Wittaker y
Margulis, los hongos pertenecen en parte al reino protista (los hongos
ameboides y los hongos con zoosporas) y al reino Fungi (el resto). En el
esquema de ocho reinos de Cavalier-Smith pertenecen en parte al reino Protozoa
(los hongos ameboides), al reino Chromista (los Pseudofungi) y al reino Fungi
todos los demás. La diversidad de taxones englobada en el grupo está poco
estudiada; se estima que existen unas 1,5 millones de especies, de las cuales
apenas el 5 % han sido clasificadas. Durante los siglos XVIII y XIX, Carlos
Linneo, Christiaan Hendrik Persoon, y Elias Magnus Fries clasificaron a los
hongos de acuerdo a su morfología o fisiología. Actualmente, las técnicas de
biología molecular han permitido el establecimiento de una taxonomía molecular
basada en secuencias de ácido desoxirribonucleico (ADN), que divide al grupo en
siete filos.
La especialidad de la biología que se ocupa de los hongos se
llama micología, donde se emplea el sufijo -mycota para las divisiones y
-mycetes para las clases.
Etimología
El término «Fungi» es el plural de la palabra latina fungus,
empleado ya por el poeta Horacio y el naturalista Plinio el Viejo para nombrar
a sus cuerpos fructíferos, que en castellano dio origen a la palabra «hongo»
así como a la palabra fungus en inglés.5 En cambio, en otros idiomas la raíz
es el vocablo de griego antiguo σφογγος (esponja), que hace referencia a las
estructuras macroscópicas de mohos y setas; de esta han derivado los términos
alemanes Schwamm (esponja), Schimmel (moho), el francés champignon y a través
de este último el español «champiñón».6 La disciplina que estudia los hongos,
la micología, deriva del griego mykes/μύκης (hongo) y logos/λόγος (tratado,
estudio, ciencia);7 se cree que fue creada por el naturalista inglés Miles
Joseph Berkeley en su publicación de 1836 The English Flora of Sir James Edward
Smith, Vol. 5.6
Características
Vista de un hongo Coniophora también conocido como
"hongo oreja" pudriendo un tronco de madera.
Antes del desarrollo de los análisis moleculares de ARN y su
aplicación en la dilucidación de la filogenia del grupo, los taxónomos
clasificaban a los hongos en el grupo de las plantas debido a la semejanza
entre sus formas de vida (fundamentalmente, la ausencia de locomoción y una
morfología semejante). Como ellas, los hongos crecen en el suelo y, en el caso
de las setas, forman cuerpos fructíferos que en algunos casos guardan parecido
con ejemplares de plantas, como los musgos. No obstante, los estudios
filogenéticos indicaron que forman parte de un reino separado del de los
animales y plantas, de los cuales se separó hace aproximadamente mil millones
de años.89
Algunas de las características morfológicas, bioquímicas y
genéticas de los hongos son comunes a otros organismos; no obstante, otras son
exclusivas, lo que permite su separación de otros seres vivos.
Como otros eucariotas, los hongos poseen células delimitadas
por una membrana plasmática rica en esteroles y que contienen un núcleo que
alberga el material genético en forma de cromosomas. Este material genético
contiene genes y otros elementos codificantes así como elementos no
codificantes, como los intrones. Poseen orgánulos celulares, como las
mitocondrias y los ribosomas de tipo 80S. Como compuestos de reserva y glúcidos
solubles poseen polialcoholes (p.e. el manitol), disacáridos (como la
trehalosa) y polisacáridos (como el glucógeno, que, además, se encuentra
presente en animales). Al igual que los animales, los hongos carecen de
cloroplastos. Esto se debe a su carácter heterotrófico, que exige que obtengan
como fuente de carbono, energía y poder reductor compuestos orgánicos.
A semejanza de las plantas, los hongos poseen pared
celular10 y vacuolas.11 Se reproducen de forma sexual y asexual, y, como los
helechos y musgos, producen esporas. Debido a su ciclo vital, poseen núcleos
haploides habitualmente, al igual que los musgos y las algas.12
Los hongos guardan parecido con euglenoides y bacterias.
Todos ellos producen el aminoácido L-lisina mediante la vía de biosíntesis del
ácido alfa-aminoadípico.1314
Las células de los hongos suelen poseer un aspecto
filamentoso, siendo tubulares y alargadas. En su interior, es común que se
encuentren varios núcleos; en sus extremos, zonas de crecimiento, se da una
agregación de vesículas que contienen proteínas, lípidos y moléculas orgánicas
llamadas Spitzenkörper.15 Hongos y oomicetos poseen un tipo de crecimiento
basado en hifas.16 Este hecho es distintivo porque otros organismos
filamentosos, las algas verdes, forman cadenas de células uninucleadas mediante
procesos de división celular continuados.17
Al igual que otras especies de bacterias, animales y
plantas, más de sesenta especies de hongos son bioluminiscentes (es decir, que
producen luz).18
Omphalotus nidiformis, un hongo bioluminiscente.
Características diferenciales
Las levaduras, un grupo de hongos, presentan al menos una
fase de su ciclo vital en forma unicelular; durante esta, se reproducen por
gemación o bipartición. Se denominan hongos dimórficos a las especies que
alternan una fase unicelular (de levadura) con otra miceliar (con hifas)19
La pared celular de los hongos se compone de glucanos y
quitina; los primeros se presentan también en plantas, y los segundos, en el
exoesqueleto de artrópodos;2021 esta combinación es única. Además, y a
diferencia de las plantas y oomicetos, las paredes celulares de los hongos
carecen de celulosa.22
La mayoría de los hongos carecen de un sistema eficiente de
transporte a distancia de sustancias (estructuras que en plantas conforman el
xilema y floema). Algunas especies, como Armillaria, desarrollan rizomorfos,23
estructuras que guardan una relación funcional con las raíces de las plantas.
En cuanto a rutas metabólicas, los hongos poseen algunas
vías biosintéticas comunes a las plantas, como la ruta de síntesis de terpenos
a través del ácido mevalónico y el pirofosfato.24 No obstante, las plantas
poseen una segunda vía metabólica para la producción de estos isoprenoides que
no se presenta en los hongos.25 Los metabolitos secundarios de los hongos son
idénticos o muy semejantes a los vegetales.24 La secuencia de aminoácidos de
los péptidos que conforman las enzimas involucradas en estas rutas
biosintéticas difieren no obstante de las de las plantas, sugiriendo un origen
y evolución distintos.2426
Carecen de fases móviles, tales como formas flageladas, con
la excepción de los gametos masculinos y las esporas de algunas formas
filogenéticamente “primitivas” (los Chytridiomycota).
No poseen plasmodesmos.
La mayoría de los hongos crecen como hifas, estructuras
cilíndricas y filiformes de 2 a 10 micrómetros de diámetro y hasta varios
centímetros de longitud. Las hifas crecen en sus ápices; las hifas nuevas se
forman típicamente por la aparición de nuevos ápices a lo largo de hifas
preexistentes por un proceso llamado de ramificación, o —en ocasiones— el
extremo apical de las hifas se bifurca, dando lugar a dos hifas con crecimiento
paralelo.27
Reproducción
Partes de un hongo: (1) Hifa, (2) Conidióforo, (3) Fiálide,
(4) Conidia, y (5) Septos.
Los hongos se reproducen sobre todo por medio de esporas,
las cuales se dispersan en un estado latente, que se interrumpe solo cuando se
hallan condiciones favorables para su germinación. Cuando estas condiciones se
dan, la espora germina, surgiendo de ella una primera hifa, por cuya extensión
y ramificación se va constituyendo un micelio. La velocidad de crecimiento de
las hifas de un hongo es verdaderamente espectacular: en un hongo tropical
llega hasta los 5 mm por minuto. Se puede decir, sin exagerar, que incluso es
posible ver crecer a algunos hongos en tiempo real.
Las esporas de los hongos se producen en esporangios, ya sea
asexualmente o como resultado de un proceso de reproducción sexual. En este
último caso la producción de esporas es precedida por la meiosis de las
células, de la cual se originan las esporas mismas. Las esporas producidas a
continuación de la meiosis se denominan meiosporas. Como la misma especie del
hongo es capaz de reproducirse tanto asexual como sexualmente, las meiosporas
tienen una capacidad de resistencia que les permite sobrevivir en las
condiciones más adversas, mientras que las esporas producidas asexualmente
cumplen sobre todo con el objetivo de propagar el hongo con la máxima rapidez y
extensión posible.
El micelio vegetativo de los hongos, o sea el que no cumple
con las funciones reproductivas, tiene un aspecto muy simple, porque no es más
que un conjunto de hifas dispuestas sin orden. La fantasía creativa de los
hongos se manifiesta solo en la construcción de cuerpos fructíferos, los
cuales, como indica el nombre, sirven para portar los esporangios que producen
las esporas.
Diversidad
Los hongos poseen una distribución cosmopolita y poseen un
amplio rango de hábitats, que incluyen ambientes extremos como los desiertos,
áreas de extremada salinidad. 28 expuestas a radiación ionizante, o en los
sedimentos de los fondos marinos.29 Algunos líquenes son resistentes a la
radiación UV y cósmica presente en los viajes espaciales.30 La mayoría son
terrestres, aunque algunos, como Batrachochytrium dendrobatidis son
Se han descrito unas 100 000 especies de hongos,33 aunque
la diversidad global no ha sido totalmente catalogada por los taxónomos.34
Empleando como herramienta de análisis el ratio entre el número de especies de
hongos respecto al de plantas en hábitats seleccionados, se ha realizado una
estima de una diversidad total de 1.5 millones de especies.35 La micología ha
empleado diversas características para configurar el concepto de especie. La
clasificación morfológica, basada en aspectos como el tamaño y forma de las
estructuras de fructificación y las esporas, ha sido predominante en la
taxonomía tradicional.36 También se han empleado caracteres bioquímicos y
fisiológicos, como la reacción ante determinados metabolitos. Se ha empleado la
compatibilidad para la reproducción sexual mediante isogamia. Los métodos de
taxonomía molecular, como el uso de marcadores moleculares y los análisis
filogenéticos han permitido aumentar la discriminación entre variantes
genéticas; esto ha aumentado la resolución a la hora de separar especies.37
Orden de caracteres para la identificación en hongos
Aspecto macroscópico de la colonia
Tipo de hifa
Colocación del o los esporóforos
Presencia de esterigmatas o conidióforo y el orden que
presentan
Forma tamaño y distribución de las esporas
Presencia o no de rizoides. Solo se presentan en hongos de
hifa no septada. Por ejemplo: Rihizopus, Rhizomucor, Absidia
Practicar pruebas de identificación bioquímica.
A los hongos se les trata desde la antigüedad como
vegetales, por la inmovilidad y la presencia de pared celular, a pesar de que
son heterótrofos. Esto significa que son incapaces de fijar carbono a través de
la fotosíntesis, pero usan el carbono fijado por otros organismos para su
metabolismo. Actualmente se sabe que los hongos son más cercanos al reino
animal (Animalia) que al reino vegetal (Plantae), y se sitúan junto con los
primeros en un taxón monofilético, dentro del grupo de los opistocontos.
Durante la mayor parte de la era paleozoica, los hongos al
parecer fueron acuáticos. El primer hongo terrestre apareció, probablemente, en
el período silúrico, justo después de la aparición de las primeras plantas
terrestres, aunque sus fósiles son fragmentarios. Los hongos de mayor altura
que se conocen se desarrollaron hace 350 millones de años, es decir, en el
período devónico y correspondían a los llamados protaxites, que alcanzaban los
6 m de altura. Quizás la aparición, poco tiempo después, de los primeros árboles
provocó por competencia evolutiva la desaparición de los hongos altos.
A diferencia de los animales, que ingieren el alimento, los
hongos lo absorben, y sus células tienen pared celular. Debido a estas razones,
estos organismos están situados en su propio reino biológico, llamado Fungi.
Los hongos forman un grupo monofilético, lo que significa
que todas las variedades de hongos provienen de un ancestro común. El origen
monofilético de los hongos se ha confirmado mediante múltiples experimentos de
filogenética molecular; los rasgos ancestrales que comparten incluyen la pared
celular quitinosa y la heterotrofia por absorción, así como otras
características compartidas.
La taxonomía de los hongos está en un estado de rápida
modificación, especialmente debido a artículos recientes basados en
comparaciones de ADN, que a menudo traslocan las asunciones de los antiguos
sistemas de clasificación.38 No hay un sistema único plenamente aceptado en
los niveles taxonómicos más elevados y hay cambios de nombres constantes en
cada nivel, desde el nivel de especie hacia arriba y, según el grupo, también a
nivel de especie y niveles inferiores. Hay sitios en Internet como Index
Fungorum, ITIS y Wikispecies que registran los nombres preferidos actualizados
(con referencias cruzadas a sinónimos antiguos), pero no siempre concuerdan
entre sí o con los nombres en la Wikipedia o en cada variante idiomática.
Pese al carácter monofilético o de un ancestro común, los
hongos presentan una sorprendente variabilidad morfológica, dada no solo por el
aspecto sino por las dimensiones y características. Así, son hongos los
prototaxites de 6 m de altura, también lo son los mohos y levaduras, las setas
(nombre que se da con precisión a los hongos macroscópicos comestibles que
crecen sobre el suelo), las subterráneas trufas o los casi microscópicos, como
el oidio o los de la tiña u otras micosis (ptiriasis), la roya, etcétera.
La asociación simbiótica de hongos con algas da lugar a los
líquenes.
Clasificación
Clasificación clásica de los hongos
Anteriormente se clasificaban como hongos todos los seres de
aspecto fungoide y hábitos saprofíticos. Pero los estudios filogenéticos
modernos separan al reino Fungi de los protistas o cromistas como Oomycota que
en realidad no son verdaderos hongos, sino que sus adaptaciones hicieron
confundirlos con ellos.
Flammulina velutipes.
Hongos ameboides o mucilaginosos:
Mixomicotes (división Myxomycota)
Plasmodioforomicotes (división Plasmodiophoromycota)
Hongos lisotróficos o absorbotróficos:
Pseudohongos u oomicotes (división Oomycota)
Quitridios (división Chytridiomycota)
Hongos verdaderos o eumicotes (división Eumycota):
Zigomicetes (clase Zygomycetes)
Ascomicetes (clase Ascomycetes)
Basidiomicetes (clase Basidiomycetes)
Hongos imperfectos (clase Deuteromycetes)39
Clasificaciones actuales de los hongos
Uno de los sistemas actualizados (2015), simplifica y le da
a los hongos cinco divisiones:40
Basidiomicetos (división Basidiomycota): Desarrollan setas
llamadas basidiocarpos que producen basidios con basidiosporas.
Ascomicetos (división Ascomycota): Desarrollan ascas con
ascosporas.
Glomeromicetos (división Glomeromycota): Micorrizas
simbiontes de plantas con glomerosporas multinucleadas.
Zigomicetos (división Zygomycota): Mohos que forman
zigosporas.
Quitridiomicetos (división Chytridiomycota sensu lato):
Hongos microscópicos con zoosporas y gametos uniflagelados.
Ciencias Naturales: Los hongos
Reviewed by Edwin Molina
on
noviembre 10, 2019
Rating:
Reviewed by Edwin Molina
on
noviembre 10, 2019
Rating:
No hay comentarios.