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601 Los hongos CONCEPTOS CLAVE 29.1 Los hongos son heterótrofos eucariotas que absorben nutrientes de sus alrededores; la mayoría crece como fi lamen- tos multicelulares llamados hifas que forman una masa enma- rañada llamada micelio. 29.2 La mayoría de los hongos tienen ciclos de vida comple- jos y se reproducen tanto sexual como asexualmente mediante esporas. 29.3 De acuerdo con hipótesis actuales, los hongos evolucio- naron a partir de protistas fl agelados unicelulares y divergie- ron en varios grupos. 29.4 Los hongos son de gran importancia ecológica; son descomponedores y forman relaciones simbióticas con otros organismos. 29.5 Los hongos son de gran importancia económica, bioló- gica y médica. Setas, colmenillas y trufas, delicias culinarias, comparten un ancestro común reciente con las levaduras del panadero, el moho negro que se forma en el pan rancio y el moho que se acumula en las cortinas de la ducha. Todas estas formas de vida se clasifi can como hongos, un grupo diverso de alrededor de 100,000 especies descritas, cuya mayoría son terrestres. Algunos micólogos, biólogos que estudian hongos, estiman que puede haber hasta 1.5 millones de especies de hongos. Los biólogos que usan el reino como taxón agrupan estos organismos en el reino Fungi, uno de los reinos eucariotas. Los hongos crecen mejor en hábitats húmedos, pero se encuentran de manera universal siempre que está disponible material orgánico. Requie- ren humedad para crecer y pueden obtener agua de una atmósfera hú- meda así como del medio sobre el que viven. Cuando el ambiente se vuelve seco, los hongos sobreviven al entrar en una etapa de reposo o mediante la producción de esporas (vea la fotografía) que resisten la desecación. Algunos hongos crecen a tamaños enormes. En el estado de Washing- ton se identifi có que un clon fúngico (Armillaria ostoyae) cubre más de 1500 acres. Este hongo gigante, que principalmente es subterráneo, se desarro- lló a partir de una sola espora que germinó hace más de mil años. El hongo está fragmentado y ya no es más un cuerpo continuo. Esporas fúngicas. La estrella de tierra (Geastrum saccatum) libera una bocanada de esporas microscópicas después de que el saco, que mide alrededor de 1.3 cm de ancho, es golpeado por una gota de lluvia. Este hongo es común en desechos de hojarasca bajo los árboles a lo largo de toda América del Norte. Je ff L ep or e/ Ph ot o Re se ar ch er s, In c. 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60129_Cap_29_SOLOMON.indd 601 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 602 Capítulo 29 Los hongos absorben alimento del ambiente Como los animales, los hongos son heterótrofos. Para sus necesidades nutricionales y de energía, dependen de moléculas de carbono prefor- madas producidas por otros organismos. Sin embargo, los hongos no ingieren alimento y luego lo digieren en el cuerpo como los animales. En vez de ello, infi ltran una fuente alimenticia y segregan enzimas digestivas en ella. La digestión tiene lugar afuera del cuerpo. Cuando moléculas complejas se descomponen en compuestos más pequeños, los hongos absorben el alimento predigerido en su cuerpo. El hongo es muy efi ciente al absorber nutrientes y crecer. Rápida- mente convierte los nutrientes en nuevo material celular. Si están dispo- nibles cantidades excesivas de nutrientes, los almacenan, por lo general como gotas de lípido o glucógeno. Los hongos tienen paredes celulares que contienen quitina Como las células de las bacterias, ciertos protistas y plantas, las células fúngicas están encerradas por paredes celulares durante al menos alguna etapa en su ciclo de vida. No obstante, las paredes celulares fúngicas tie- nen una composición química diferente de las paredes celulares de otros organismos. En la mayoría de los hongos, la pared celular consiste en carbohidratos complejos, incluida quitina, un polímero que consiste en subunidades de un azúcar que contiene nitrógeno (vea la fi gura 3-11). La quitina también es un componente de los esqueletos externos de in- sectos y otros artrópodos. Además es resistente a la descomposición por parte de la mayoría de los microorganismos. La mayoría de los hongos consisten en una red de fi lamentos Los hongos más simples son las levaduras, que son unicelulares, con una forma redonda u oval. Las levaduras están ampliamente distribuidas en el suelo; en hojas, frutos y carnes curtidas; y sobre y en los cuerpos huma- nos. Más adelante en este capítulo se estudia la importancia de algunas le- vaduras en medicina, investigación biológica y en la industria alimenticia. Como los procariotas, la mayoría de los hongos son descompone- dores que obtienen nutrientes y energía a partir de materia orgánica muerta. Son miembros vitales de los ecosistemas porque descomponen los compuestos orgánicos que se encuentran en organismos muertos, hojas, basura, aguas negras y otros desechos. Cuando descomponen compuestos orgánicos, liberan al ambiente carbono y otros elementos, donde se reciclan. Muchos hongos forman asociaciones simbióticas vitales. Por ejem- plo, la mayoría de las plantas terrestres tienen compañeros fúngicos que viven en estrecha asociación con sus raíces. Los hongos ayudan a las plantas a obtener del suelo iones fosfato y otros minerales necesa- rios. A cambio, las plantas brindan a los hongos nutrientes orgánicos. Algunos hongos viven simbióticamente con algas y cianobacterias como líquenes. Otros son parásitos y patógenos que causan enferme- dades en animales o plantas. 29.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS HONGOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 1 Describir las características distintivas de los hongos. 2 Describir el plan corporal de un hongo. Todos los hongos son eucariotas; sus células contienen núcleos ence- rrados en membrana, mitocondrias y otros organelos membranosos. Aunque varían notablemente en tamaño y forma, los hongos comparten ciertos caracteres clave, incluida su forma de obtener nutrición. El pH óptimo para la mayoría de las especies de hongos es de más o menos 5.6, pero varios de ellos pueden tolerar y crecer en ambientes donde el pH varía de 2 a 9. Muchos hongos son menos sensibles a altas presiones osmóticas que las bacterias. Como resultado, pueden crecer en soluciones salinas concentradas o en soluciones azucaradas como mer- melada, que desalienta o evita el crecimiento bacterial. Los hongos tam- bién proliferan en un amplio rango de temperaturas. Los hongos incluso pueden invadir comida refrigerada. (a) Un micelio. Una masa de hifas forma un micelio (área blanca). Los cuerpos fructíferos, llamados esporangios, son visibles como áreas grises. (b) MEB de un micelio. El hongo Blumeria graminis crece en una hoja (área más oscura abajo del micelio). (c) Una hifa dividida en células por septos. Cada célula es monocariota (tiene un núcleo). En algunos taxones los septos están perforados, como se muestra. (d) Una hifa septada. En esta hifa, cada célula es dicariota (tiene dos núcleos). (e) Una hifa cenocítica. Hifas 25 μm G . T . C ol e /U ni ve rs ity o f T ex as / Bi ol og ic al P ho to S er vi ce © S id ne y M ou ld s/ Ph ot o Re se ar ch er s, In c. FIGURA 29-1 Plan corporal del hongo Las esporas transportadas por el aire se asientan en el alimento. Germinan y producen una masa de fi la- mentos con formas fi losas llamados hifas. Las hifas penetran el alimento para obtener nutrición, y produ- cen una masa de hifas llamada micelio. Con el tiempo, a partir del micelio crecen hifas especializadas que dan lugar a tallos erectos con cuerpos fructíferos (esporangios) en su parte superior. Cuando las paredes de los esporangios se rompen, nuevas esporas se liberan en el aire. 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60229_Cap_29_SOLOMON.indd 602 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 603 dispersan mediante viento, agua o animales. El aire está lleno con cientos de miles de esporas fúngicas. Cuando una espora germina, origina una hifa, que luegose desarrolla en un micelio (FIGURA 29-2). Los hongos producen esporas o sexual o asexualmente. Con la re- producción asexual se producen rápidamente nuevos individuos, pero hay poca variabilidad genética. La reproducción sexual involucra meio- sis y genera nuevos genotipos. Las esporas generalmente se producen en hifas aéreas especializa- das o en estructuras fructíferas. Cuando están arriba del suelo, las espo- ras pueden dispersarse con facilidad. Las estructuras donde se producen esporas se llaman esporangios. Las hifas aéreas de algunos hongos pro- ducen esporas en grandes estructuras reproductoras complejas conoci- das como cuerpos fructíferos. La parte familiar de una seta es un gran cuerpo fructífero. Usualmente las personas no ven la parte voluminosa del hongo, un micelio casi invisible enterrado fuera de la vista en el ma- terial en putrefacción o en el suelo sobre el que crece. Muchos hongos se reproducen asexualmente Las levaduras se reproducen de manera asexual, principalmente me- diante la formación de yemas que se proyectan desde la célula progeni- La mayoría de los hongos son multicelulares. El cuerpo consiste en largos fi lamentos ramifi cados con forma de hilo llamadas hifas (FIGU- RAS 29-1a y b). Las hifas consisten en paredes celulares tubulares que rodean las membranas plasmáticas de las células fúngicas. Las hifas son una adaptación al modo de nutrición fúngico. El crecimiento ocurre en las puntas de las hifas; conforme las hifas se alargan, el hongo crece e infi ltra las fuentes de alimentos. El hongo absorbe nutrientes a través de su muy grande área superfi cial. Conforme las hifas crecen, forman una masa enmarañada o red con forma de tejido llamada micelio. Los hongos que forman micelios se llaman mohos. El moho con forma de telaraña que en ocasiones se ob- serva sobre el pan es el micelio de un hongo. Lo que no se ve es el extenso micelio que crece dentro del pan. Dependiendo de las condiciones am- bientales, algunos hongos pueden alternar entre una fase de levadura y una fase en la que producen hifas. En la mayoría de los hongos, las hifas se dividen mediante paredes celulares, llamadas septos, en células individuales que contienen uno o más núcleos (FIGURAS 29-1c y d). Como se estudiará más adelante, la presencia de septos es una característica importante en los dos fi los fúngicos más grandes (que incluyen los hongos más complejos). Los septos de muchos hongos están perforados por un poro que puede ser sufi cientemente grande para permitir que los organelos fl uyan de célula a célula. Algunos hongos, llamados cenocíticos, carecen de septos. En es- tas especies, la división nuclear no es seguida por división citoplásmica. Como resultado, un hongo cenocítico es una célula gigante, alargada y multinucleada (FIGURA 29-1e). Repaso ■ ¿Qué características distinguen a los hongos de otros organismos? ■ ¿Cómo difi eren los cuerpos de una levadura y de un moho? 29.2 REPRODUCCIÓN FÚNGICA OBJETIVO DE APRENDIZAJE 3 Describir el ciclo de vida de un hongo típico, incluidas las reproducciones sexual y asexual. La mayoría de los hongos se reproducen mediante esporas microscó- picas, células reproductivas que pueden desarrollarse hasta ser nuevos organismos. En la mayoría de los grupos, las esporas no son mótiles, y se Espora Hifa Micelio FIGURA 29-2 Germinación de una espora para formar un micelio (a) Las levaduras pueden reproducirse asexualmente por gemación. Desarrollo de yemas (b) MEB (falso color) de Saccharomyces cerevisiae. También conocida como levadura de panadero o cervecero, este hongo puede fermentar azúcares y producir dióxido de carbono y alcohol en el proceso. Se utiliza en la fabricación de cerveza, en la producción de vino y en la elaboración de pan. Observe que varias células de levadura están en gemación, una forma de reproducción asexual. Sc iM at /P ho to R es ea rc he rs , I nc . 5 μm FIGURA 29-3 Las levaduras son hongos unicelulares 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60329_Cap_29_SOLOMON.indd 603 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 604 Capítulo 29 La mayoría de los hongos se reproduce sexualmente Los hongos son un grupo diverso con muchas variaciones en sus ciclos de vida. La mayoría de los hongos (mas no todos) se reproducen tanto asexual como sexualmente. La FIGURA 29-4 ilustra un ciclo de vida gene- ralizado. Muchas especies fúngicas se reproducen sexualmente cuando tora (FIGURA 29-3). Muchas especies de hongos multicelulares también se reproducen asexualmente. Las esporas se producen por mitosis y luego se liberan en el aire o agua. Los conidióforos (del griego para “portadores de polvo”) son hifas especializadas que producen esporas asexuales llamadas conidias. El arreglo de conidias en los conidióforos varía entre las especies. La mayoría de los hongos pueden reproducirse de manera tanto asexual (que permite proliferación rápida) como sexual (que produce nuevos genotipos). Plasmogamia CariogamiaMeiosis Las esporas germinan y forman micelios por mitosis. 1 Gran cantidad de esporas haploides (n) se producen por mitosis. 7 La espora germina y forma micelio por mitosis. 8 Los micelios de dos tipos de apareamiento diferentes se fusionan en sus puntas y ocurre plasmogamia (fusión de citoplasma). 2 Desarrollo de micelio dicariota (n + n). 3 Ocurre cariogamia (fusión de núcleos) y forma un núcleo de cigoto diploide (2n). 4 La meiosis resulta en cuatro núcleos haploides (n) genéticamente diferentes. Las esporas se desarrollan alrededor de núcleos. 5 Liberación de esporas 6 Micelio Reproducción asexual Reproducción sexual Etapa haploide (n) Etapa dicariota (n + n) Etapa diploide (2n) Esporas Micelio dicariota Núcleo de cigoto (2n) FIGURA 29-4 Secuencia básica de eventos en la mayoría de los ciclos de vida fúngicos PUNTO CLAVE 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60429_Cap_29_SOLOMON.indd 604 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 605 trición también es muy diferente al de las plantas. A diferencia de las plantas, los hongos no pueden producir sus propios materiales orgánicos a partir de una fuente simple de carbono (dióxido de carbono). Como los animales, los hongos son heterótrofos. Como ocurre con la sistemática de otros reinos, la sistemática fún- gica es un proceso desafi ante y en cambio continuo. Por ejemplo, los mo- hos mucilaginosos y los oomicetos anteriormente se clasifi caron como hongos pero ahora se asignan al reino protista (vea el capítulo 26). Los hongos se asignan al clado opistoconto Los sistemáticos plantean la hipótesis de que el ancestro común de to- das las plantas, hongos y animales fue una protista fl agelada primitiva. Como estudió en el capítulo 26, amebozoos (un grupo de amebas), hongos, animales y algunas protistas, incluidos los coanofl agelados (un grupo de protistas fl agelados), forman un “supergrupo” monofi lético, los unicontos. Dentro de este supergrupo, el clado opistocontos incluye coanofl agelados, animales y hongos. Semejanzas tanto genéticas como estructurales apoyan este agrupamiento. Como los animales, los hongos tienen crestas parecidas a placas en sus mitocondrias. Otra característica clave compartida por los miembros de este clado es que las células fl a- geladas se impulsan ellas mismas con un solo fl agelo posterior. En otros grupos eucariotas, las células fl ageladas se mueven mediante uno o más fl agelos anteriores. Con base en características estructurales y en datos moleculares, los sistemáticos ahora ven a los hongos como más cercana- mente emparentados a los animales que a las plantas. Diversos grupos de hongos han evolucionado La evidencia fósil no ha sido muy útil para los sistemáticos que estudian las relaciones evolutivas entre grupos fúngicos. La mayoría de los hon- gos fosilizados recuperados a la fecha son microscópicos. Por ejemplo, esporas fúngicas fosilizadas se han encontrado en ámbar con más de 225 millones de años de antigüedad, y fósiles de hifasasociadas con ciano- bacterias o algas se dataron en más de 550 millones de años de antigüe- dad. Se han encontrado algunos fósiles fúngicos grandes, como setas. Históricamente, los hongos se clasifi can sobre todo con base en las características de sus esporas sexuales y cuerpos fructíferos. Más recien- temente, datos moleculares, como secuencias comparativas de ADN y ARN, ayudaron a clarifi car las relaciones entre grupos fúngicos. En la actualidad, muchos micólogos asignan los hongos a cinco grupos prin- cipales: Chitridiomycota, Zigomycota, Glomeromycota, Ascomycota y Basidiomycota (FIGURA 29-5 y TABLA 29-1). Algunos biólogos conside- ran cada uno de estos grupos como un fi lo. Sin embargo, algunos de estos grupos no son monofi léticos (vea el capítulo 23) y los micólogos están en el proceso de asignar hongos a clados adicionales. En esta edición de Biología se estudiarán hongos en los cinco fi los que se muestran en la fi gura 29-5 y se mencionan en la tabla 29-1. Los microsporidios, un grupo de parásitos intracelulares, se clasifi can en este texto con los cigomicetos, aunque en el futuro pudieran asignarse a su propio taxón. Alrededor del 95% de todos los hongos nombrados se asignan a los fi los Ascomycota y Basidiomycota. Estos fi los se consi- deran taxones hermanos porque comparten un ancestro común más re- ciente entre ellos que con cualquier otro grupo. Los hongos de los fi los Ascomycota y Basidiomycota tienen hifas septadas y una etapa dicariota durante la parte sexual de su ciclo de vida. Hasta recientemente, los micólogos asignaron aproximadamente 25,000 especies de hongos que no encajaban en los grupos principales a un grupo llamado deuteromicetos (fi lo Deuteromycota). Éste era un grupo polifi lético (los miembros no comparten ancestro común re- entran en contacto con otros tipos de apareamiento. En contraste con la mayoría de las células animales y vegetales, la mayoría de las células fúngi- cas contienen núcleos haploides. En la reproducción sexual, se reúnen las hifas de dos tipos de apareamiento genéticamente compatibles, y se fusionan sus citoplasmas, un proceso llamado plasmogamia. La célula resultante tiene dos núcleos haploides, uno de cada hongo. Esta célula ori- gina por mitosis otras células con dos núcleos. En algún punto se fusionan los dos núcleos haploides. Este proceso, llamado cariogamia, resulta en una célula que contiene un núcleo diploide conocido como núcleo de cigoto. En algunos grupos, el núcleo de cigoto es el único núcleo diploide. En los dos fi los fúngicos más grandes, los ascomicetos y los basidio- micetos (que se estudian más adelante en este capítulo), ocurre plasmo- gamia (fusión de hifas), pero la cariogamia (fusión de los dos núcleos diferentes) no sigue inmediatamente. Durante un tiempo el núcleo per- manece separado dentro del citoplasma fúngico. Las hifas que contienen dos núcleos genéticamente distintos pero sexualmente compatibles den- tro de cada célula se describen como dicariotas (vea la fi gura 29-1d). A esta condición se le refi ere como n + n en lugar de 2n, porque existen dos núcleos haploides separados. Las hifas que sólo contienen un núcleo por célula se describen como monocariotas. La presencia de una etapa dicariota es una importante característica defi nitoria de ascomicetos y basidiomicetos. Los hongos se comunican químicamente al segregar moléculas de señalización llamadas feromonas. Al menos una feromona se ha iden- tifi cado en cada uno de los principales grupos fúngicos. La feromona se enlaza con un receptor compatible en un tipo de apareamiento diferente. Por ejemplo, en los cigomicetos, una feromona induce la formación de hifas aéreas especializadas. Otra feromona hace que las puntas de hifas aéreas de tipos de apareamiento opuesto crezcan una hacia la otra y se fusionen antes de la reproducción sexual. Repaso ■ ¿En qué se diferencian el núcleo monocariota del núcleo dicariota? ■ Dibuje un ciclo de vida generalizado de un hongo. 29.3 DIVERSIDAD FÚNGICA OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 4 Ofrecer argumentos para apoyar la hipótesis de que los hongos son opistocontos, más cercanamente emparentados a los animales que a las plantas. 5 Ofrecer argumentos para apoyar la hipótesis de que los quitridiomicetos pudieron ser el grupo fúngico más primitivo en evolucionar a partir del ancestro común más reciente de los hongos. 6 Mencionar características distintivas, describir un ciclo de vida típico y dar ejemplos de cada uno de los siguientes grupos fúngicos: quitridiomi- cetos, cigomicetos, glomeromicetos, ascomicetos y basidiomicetos. Durante siglos, los biólogos clasifi caron los hongos en el reino vegetal. Como las planas, los hongos tienen paredes celulares y vacuolas y son sésiles (esto es: no pueden moverse de un lugar a otro). Además, como las plantas, muchos tipos de hongos habitan el suelo. Sin embargo, los sistemáticos comenzaron a cuestionar esta clasifi cación y, en 1969, R. H. Whitt aker propuso que los hongos fueran asignados a un reino se- parado: Fungi. A diferencia de las plantas, las paredes celulares fúngicas no con- tienen celulosa. En vez de ello, contienen quitina, un polisacárido que se encuentra en los esqueletos de los insectos. El modo fúngico de nu- 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60529_Cap_29_SOLOMON.indd 605 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 606 Capítulo 29 cen mediante conidias, como lo hacen los ascomicetos. Los micólogos identifi caron relaciones entre deuteromicetos y sus parientes que se reproducen sexualmente, con base en comparaciones de ADN entre varias especies. La mayoría de los deuteromicetos se reasignaron al fi lo Ascomycota, y algunos se reasignaron al fi lo Basidiomycota. (Por con- vención, la etapa asexual todavía se identifi ca como un deuteromiceto). Los quitridiomicetos tienen esporas fl ageladas En una época, los biólogos consideraron a los quitridiomicetos, tam- bién conocidos como quitridios (fi lo Chytridiomycta), como protis- tas parecidos a hongos, similares en muchos aspectos a los oomicetos. Sin embargo, características estructurales y moleculares indican que las aproximadamente 1000 especies de quitridiomicetos son miembros del reino Fungi. Como los hongos, sus paredes celulares contienen quitina, y comparaciones moleculares, en particular de secuencias de ADN y ARN, proporcionan evidencia convincente de que los quitridiomicetos de hecho son hongos. Sin embargo, recientes comparaciones de secuen- cias de ARNr sugieren que los quitridiomicetos no son un grupo mo- nofi lético y pudiera dividirse en cuatro clados. Los quitridiomicetos son hongos pequeños relativamente simples que habitan estanques y suelo húmedo. Algunas especies se encuentran en agua salada. La mayoría de los quitridiomicetos son descomponedo- res que degradan materia orgánica. Sin embargo, algunas especies causan enfermedades en plantas y animales. Un quitridiomiceto parásito es en parte responsable del declive en poblaciones de anfi bios. En muchas par- tes del mundo se han identifi cado ranas infectadas (vea Preguntas acerca de: Declive en poblaciones de anfi bios, en el capítulo 57). La mayoría de los quitridiomicetos son unicelulares o están com- puestos de algunas células que forman un cuerpo simple, llamado talo. El término talo describe el plan corporal simple de ciertas algas, hongos y plantas. El talo puede tener extensiones delgadas, llamadas rizoides, que lo sujetan a una fuente de alimento y absorben el alimento (FIGURA 29-6). Los quitridiomicetos son los únicos hongos que tienen células fl agela- das. Sus esporas tienen un solo fl agelo posterior. En la mayoría de los quitridiomicetos no se ha identifi cado reproducción sexual. Las especies que se reproducen sexualmente tienen gametos fl agelados. ciente) conjuntado simplemente por cuestión de conveniencia. Los mi- cólogos clasifi caron los hongos como deuteromicetos si no observaban en estas etapas sexuales en algún punto durante su ciclo de vida. Algunos de estoshongos perdieron la habilidad para reproducirse sexualmente, mientras que otros se reproducían asexualmente sólo rara vez. La mayo- ría de los hongos clasifi cados como deuteromicetos sólo se reprodu- Q ui tr id io m ic et os C ig om ic et os G lo m er om ic et os A sc om ic et os B as id io m ic et os Ancestro común flagelado Pérdida de flagelo Evolución de etapa dicariota Evolución de basidiosporas Evolución de ascosporas FIGURA 29-5 Cladograma de grupos de hongos actualmente reconocidos Este cladograma muestra relaciones fi logenéticas entre hongos vivientes, con base en comparaciones de datos de secuencias genéticas ribosómicas y nucleares para muchas especies. Los quitridiomicetos fueron el linaje que se ramifi có primero durante la evolución fúngica. Observe que ascomicetos y basidiomicetos son clados hermanos. Recuerde que la fi logenia de los hongos es una obra en proceso. Características de los fi los de hongos actualmente reconocidos Filo y tipos comunes Reproducción asexual Reproducción sexual Otras características clave Chytridiomycota (quitridiomicetos) Allomyces Zoosporas fl ageladas diploi- des producidas por mitosis en zoosporangios Gametos fl agelados haploides en algunas especies Zoosporas haploides producidas en esporangios latentes; forman talo haploide Zygomycota (cigomicetos) Moho negro del pan. Los microsporidios se clasifi can con los cigomicetos Esporas haploides producidas en esporangios Cigosporas desarrolladas en cigosporangios Importantes descomponedores; algunos son parásitos de insectos. Los microsporidios son patógenos oportunistas que infectan animales Glomeromycota (glomeromicetos) Grandes blastosporas multinucleadas No se ha observado Forman micorrizas arbusculares con raíces de plantas Ascomycota (ascomicetos) Levaduras, mildiú polvoriento, mohos, colmenillas, trufas Conidias estranguladas de los conidióforos Ascosporas desarrolladas en ascos Tienen una etapa dicariota; forman importantes relaciones simbióticas como líquenes y micorrizas. Basidiomycota (basidiomicetos u hongos clava) Setas, hongos de repisa, beji- nes, royas, tizones Rara Basidiosporas desarrolla- das en basidios con forma de clava Tienen una etapa dicariota; muchas forman micorrizas con raíces de árboles TABLA 29-1 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60629_Cap_29_SOLOMON.indd 606 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 607 fúngico tiene células fl ageladas. En algún punto de su historia evolutiva, otros grupos fúngicos aparentemente perdieron la capacidad para pro- ducir células mótiles, acaso durante la transición de los hábitats acuáti- cos a los terrestres. Los cigomicetos se reproducen sexualmente al formar cigosporas Los micólogos han nombrado más de 1100 especies de cigomicetos (fi lo Zygomycota). De todos los hongos, los miembros de este taxón parecen más cercanamente emparentados con los quitridiomicetos. Sin embargo, los cigomicetos no son un grupo monofi lético, y conforme los micólogos aprenden más acerca de las relaciones fúngicas, pueden divi- dir este fi lo en varios taxones o reasignar sus miembros a los otros fi los existentes. La mayoría de los cigomicetos son descomponedores que viven en el suelo sobre materia vegetal o animal en descomposición (FIGURA 29-8). Algunos cigomicetos forman un tipo de asociación simbiótica (relación micorrizal) con las raíces de las plantas. (Recuerde que una asociación simbiótica es una relación íntima entre organismos de di- ferentes especies). Algunas especies causan enfermedades en plantas y animales, incluidos humanos. Durante la reproducción sexual, los cigomicetos producen esporas sexuales, llamadas cigosporas. Las cigosporas usualmente se producen en sacos de esporas llamados cigosporangios. Las hifas en los cigomice- tos son cenocíticas; esto es: carecen de septos espaciados regularmente. Sin embargo, los septos se forman para separar las hifas de las estructuras reproductivas. El cigomiceto más familiar es el moho negro del pan, Rhizopus sto- lonifer, un descomponedor que descompone el pan y otros alimentos. Si no se agregan conservadores, el pan que se deja a temperatura ambiente durante algunos días con frecuencia se cubre con una capa negra vellosa. El pan enmohece cuando una espora cae en él y luego germina y crece en un micelio (FIGURA 29-9 en la página 610). Las hifas penetran el pan y absorben nutrientes. A la larga, ciertas hifas crecen hacia arriba y de- sarrollan esporangios en sus puntas. Dentro de cada esporangio pueden crecer grupos de más de 50,000 esporas asexuales negras. Las esporas se liberan cuando se rompe el delicado esporangio. Las esporas otorgan al moho negro del pan su olor característico. La reproducción sexual en el moho negro del pan ocurre cuando las hifas de dos diferentes tipos de apareamiento, designadas más (+) y me- nos (–), crecen en contacto mutuo. El moho de pan es heterotálico, lo que signifi ca que una hifa fúngica individual sólo se aparea con una hifa de un tipo de apareamiento diferente. Esto es: la reproducción sexual sólo ocurre entre un miembro de una cepa (+) y una de una cepa (–), no entre miembros de dos cepas (+) o miembros de dos cepas (–). Puesto que no existen diferencias físicas entre los dos tipos de apareamiento, no es adecuado referirse a ellos como “masculino” y “femenino”. Cuando hifas de tipos de apareamiento opuestos crecen en estrecha proximidad, se señalan mutuamente con feromonas. En respuesta a estas señales químicas, las puntas de las hifas se acercan y forman gametan- gios, que funcionan como gametos. La plasmogamia ocurre conforme se fusionan los gametangios. Luego ocurre cariogamia conforme los nú- cleos (+) y (–) se fusionan para formar el núcleo cigoto diploide. El cigoto se desarrolla hasta ser una cigospora. Las cigosporas están ence- rradas en un grueso cigosporangio protector. La cigospora puede quedar latente durante varios meses. Puede sobrevivir la desecación y tempera- turas extremas. La meiosis probablemente ocurre en o justo antes de la germinación de la cigospora. Algunos quitridiomicetos producen micelios cenocíticos ramifi ca- dos Allomyces, un gran quitridiomiceto común, tiene un ciclo de vida inusual comparado con el de la mayoría de los hongos. Experimenta al- ternancia de generaciones (común en plantas, mas rara en hongos), y pasa parte de su vida como talo haploide (n) multicelular y parte como talo diploide (2n) multicelular (FIGURA 29-7). Los talos haploide y di- ploide son similares en apariencia. En las puntas de sus ramas, el talo haploide tiene dos tipos de esporangios, estructuras donde se forman gametos por mitosis. Cada esporangio produce un tipo diferente de ga- meto fl agelado. Cada tipo de gameto segrega una feromona que atrae al otro tipo. Los dos gametos se fusionan y ocurren plasmogamia y cariogamia, lo que resulta en un cigoto mótil. Cada cigoto puede desarrollarse hasta convertirse en un talo diploide. El talo porta dos tipos de estuches de esporas, zoosporangios y esporangios latentes. Los zoosporangios pro- ducen zoosporas fl ageladas diploides que se desarrollan hasta ser nue- vos talos diploides. Dentro de los esporangios latentes ocurre meiosis, lo que produce zoosporas haploides. Cada zoospora tiene el potencial de desarrollarse hasta llegar a ser un talo haploide. La evidencia molecular sugiere que los quitridiomicetos probable- mente fueron el grupo fúngico más primitivo en evolucionar. Los qui- tridiomicetos producen células fl ageladas en alguna etapa de su historia de vida, una característica que los sistemáticos rastrean hasta la protista que fue el ancestro común de todos los opistocontos. Ningún otro grupo 5 μm Jo hn T ay lo r/ Vi su al s U nl im ite d, In c. FIGURA 29-6 Quitridiomiceto Micrografía de interferencia diferencial de Nomarski de un quitridiomiceto común (Chytridium convervae). Muchos quitridiomicetos tienen una forma corporal microscópicaque consiste en un talo cenocítico redondeado y rizoide ramifi cado que superfi cialmente parecen raíces. Los rizoides pueden fi jar el talo del quitridiomiceto y absorber alimento predigerido. 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60729_Cap_29_SOLOMON.indd 607 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 609 cada de 1980, los biólogos vieron a los microsporidios como el ejemplo más primitivo de un eucariota. Eran los eucariotas más pequeños y más simples conocidos, y los genomas de algunas especies son más pequeños que la mayoría de los genomas bacteriales. Los microsporidios carecen de mitocondrias, fl agelos y complejos de Golgi. Sus ribosomas se pare- cen a los de los procariotas. En 1998, el biólogo británico Th omas Cavalier-Smith reasignó los microsporidios al reino Fungi. Estudios moleculares demuestran que los microsporidios tienen secuencias genéticas que indican que origi- nalmente tenían mitocondrias. Los microbiólogos ahora acuerdan de manera general que estos organismos se han vuelto más simples con- forme se adaptan a su estilo parásito de vida. Otros estudios molecu- lares proporcionan evidencia adicional para su relación taxonómica con los hongos. Establecer que están cercanamente emparentados con los hongos es importante para crear medicamentos que serán efectivos en el tratamiento de infecciones por microsporidios. Estudios genómicos recientes sugieren que los microsporidios descendieron de un ancestro cigomiceto. Por ahora, los microsporidios se clasifi can con los cigomice- tos, pero en el futuro pueden asignarse a un taxón separado. Los glomeromicetos son simbiontes con raíces de plantas Los glomeromicetos (fi lo Glomeromycota) tienen hifas cenocíticas (no septos). Se reproducen asexualmente con grandes esporas multi- nucleadas llamadas blastosporas. No se ha documentado reproducción sexual. Sólo se ha descrito alrededor de 200 especies de glomeromicetos. Los glomeromicetos anteriormente se consideraron cigomicetos, pero en 2002 taxonomistas determinaron que formaban un grupo monofi lé- tico separado. Esta fi logenia se basa en datos moleculares. Los glomeromicetos son simbiontes que forman asociaciones intra- celulares con las raíces de la mayoría de los árboles y plantas herbáceas. Estas asociaciones simbiontes entre las hifas de ciertos hongos y las raí- ces de plantas se llaman micorrizas (del griego para “raíces de hongo”) (FIGURA 29-11). Los glomeromicetos extienden sus hifas a través de las paredes celulares de las células de la raíz, pero frecuentemente no pue- den penetrar la membrana plasmática. Conforme cada hifa presiona hacia adelante, la membrana plasmática de la célula de la raíz la rodea. Por ende, la hifa puede considerarse como dedos que empujan hacia un guante formado por la membrana plasmática. Puesto que penetran la pared celular, estos hongos se conocen como hongos endomicorrizos. Los endomicorrizos más difundidos se llaman micorrizas arbuscu- lares porque las hifas dentro de las células de raíz forman estructuras ramifi cadas con forma de árbol conocidas como arbúsculos (vea las fi - guras 29-11 y 36-11b). Los arbúsculos son los sitios de intercambio de nutrientes entre la planta y el hongo. Las micorrizas arbusculares viven totalmente bajo tierra. En las relaciones micorrizas, las raíces brindan al hongo azúcares, aminoácidos y otras sustancias orgánicas. Los hongos micorrizos des- componen material orgánico en el suelo y también benefi cian a la planta al extender el alcance de sus raíces. Los micelios delgados son mucho más delgados que las raíces y pueden extenderse hacia espacios estre- chos, y absorben nutrientes que las plantas no podrían capturar por cuenta propia. En consecuencia, con la ayuda del hongo micorrizo, la planta también puede tomar más minerales nutrientes como fósforo y nitrógeno. Lo que acaba de describirse es una asociación simbiótica mutua- lista: ambos participantes se benefi cian. Los estudios muestran que, si una planta crece en suelo con defi ciencia de fosfato o si tiene un sistema de raíces limitado, su crecimiento mejora si tiene un compañero fúngico. Cuando la cigospora germina, una hifa aérea se desarrolla con un es- porangio en la punta. La mitosis dentro del esporangio produce esporas haploides. Estas esporas pueden ser todas (+), todas (−) o una mez- cla de (+) y (−). Cuando se liberan, las esporas germinan para formar nuevas hifas. Sólo el cigoto y la cigospora de un moho negro del pan son diploides; todas las hifas y las esporas asexuales son haploides. Los microsporidios son un misterio taxonómico Los microsporidios son pequeños parásitos unicelulares que infectan células eucariotas. Son patógenos oportunistas que infectan animales. Por ejemplo, los microsporidios infectan personas con sistemas inmu- nológicos comprometidos, como quienes tienen SIDA. Los micros- poridios causan varias enfermedades que involucran muchos sistemas orgánicos, y algunas especies causan infecciones mortales. Algunas es- pecies de microsporidios parecen ser específi cas de huésped. Los microsporidios tienen dos etapas de desarrollo dentro de su huésped: una etapa de alimentación y una etapa reproductiva. Algunas especies de microsporidios se dividen en dos células mediante fi sión bi- naria, y otras se dividen en varias células. Algunas especies experimentan fusión nuclear y meiosis antes de producir esporas. Las esporas, que tie- nen gruesas paredes protectoras, pueden pasar de célula a célula dentro del huésped o pueden excretarse en la orina o a través de la piel. Las esporas, la única etapa con características distintivas, se usan para iden- tifi car grupos. Cada espora está equipada con una estructura única, un largo tubo polar con forma de hilo. Cuando la espora entra al intestino de un nuevo huésped, descarga su tubo polar y penetra el recubrimiento del intestino. Al actuar como aguja hipodérmica, el tubo polar inyecta el contenido de la espora en la célula huésped (FIGURA 29-10). Los microbiólogos estiman que puede haber más de un millón de especies de microsporidios, pero sólo se han nombrado alrededor de 1500 especies. Los microsporidios originalmente se clasifi caron con las levaduras y bacterias. En 1976, se asignaron a los protozoarios. En la dé- Ca bi sc o/ Vi su al s U nl im ite d FIGURA 29-8 Pilobolus, un cigomiceto que crece en excremento animal Esporangios con tallo de Pilobolus se proyectan desde una pila de estiércol, que contiene un extenso micelio del hongo. Los esporangios con tallo, que miden de 5 a 10 mm de alto, actúan como escopetas y descargan con fuerza esporangios (las puntas negras), alejándolos del estiércol hacia el césped cercano. Cuando animales como reses o caballos comen el césped, las espo- ras pasan sin daño a través del sistema digestivo del animal y se depositan en una pila fresca de estiércol. 29_Cap_29_SOLOMON.indd 60929_Cap_29_SOLOMON.indd 609 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 611 para formar líquenes. Por el lado negativo, los ascomicetos causan la ma- yoría de las enfermedades fúngicas de plantas y animales, incluidos los humanos. Por ejemplo, los ascomicetos causan serias enfermedades en las plantas, como la enfermedad holandesa del olmo, el cornezuelo del centeno, el mildiú en frutos y plantas de ornato, y el chancro del castaño. En ocasiones, a los ascomicetos se les conoce como hongos saco, porque sus esporas sexuales se producen en sacos microscópicos lla- mados ascos. Sus hifas comúnmente tienen septos, pero estas paredes transversales tienen poros de modo que el citoplasma es continuo de un compartimiento celular al siguiente. En la mayoría de los ascomicetos, la reproducción asexual involucra producción de esporas llamadas conidias, que se forman en las puntas de ciertas hifas especializadas conocidas como conidióforos (FIGURA 29-12). La producción de estas esporas es una forma de rápida propagación de nuevos micelios cuando las condiciones ambientales son favorables. Lasconidias se presentan en varias formas, tamaños y colores en diferentes especies. El color de las conidias produce los característicos tintes azul- verdoso, rosa, pardo u otros en muchos de estos mohos. Algunas especies de ascomicetos son heterotálicas. (Recuerde que heterotálico signifi ca que una hifa fúngica individual sólo se aparea con una hifa de un tipo de apareamiento diferente). Otras son homotálicas, lo que signifi ca que se autofecundan y tienen la capacidad de aparearse consigo mismas. En los ascomicetos heterotálicos y homotálicos, la re- producción sexual tiene lugar después de que dos gametangios se reúnen y su citoplasma se entremezcla. Ahora examine el ciclo de vida de un ascomiceto típico (FIGURA 29-13). En el ejemplo, la plasmogamia tiene lugar conforme las hifas de dos diferentes tipos de apareamiento se reúnen y fusionan. Den- tro de esta estructura fusionada, pares de núcleos haploides, uno de cada hifa progenitora, se asocia mas no se fusiona. Nuevas hifas, con células Sin embargo, una planta en suelo rico en fosfato con un sistema de raí- ces bien desarrollado quizá no necesite compañeros fúngicos. Para estas plantas los hongos pueden ser un parásito. Queda mucho por aprender acerca de las asociaciones micorrizas. Otros benefi cios de la simbiosis, todavía desconocidos, pueden defi nir la asociación como mutualista. Por ejemplo, algunos hongos liberan al- caloides que protegen las plantas de herbívoros y patógenos. Las plantas también intercambian nutrientes entre ellas a través de hongos que las conectan. Los científi cos descubrieron hongos micorrizos dentro de fósiles de plantas primitivas en rocas que tienen una antigüedad aproximada de 400 millones de años. Estos hallazgos sugieren que, cuando las plantas se mudaron a tierra, sus compañeros fúngicos se mudaron con ellos. De hecho, los compañeros fúngicos pudieron ser críticos para que las prime- ras plantas vasculares colonizaran la tierra, porque las hifas fúngicas pu- dieron brindar a las plantas agua y minerales antes de que evolucionaran sus propios sistemas de raíces. Los ascomicetos se reproducen asexualmente al formar ascosporas Los ascomicetos (fi lo Ascomycota) comprenden un gran grupo de hongos que consisten en más de 32,000 especies descritas. Los diver- sos ascomicetos incluyen a la mayoría de las levaduras; mildiús; la mayo- ría de los mohos azul-verdoso, rosas y pardos que causan la putrefacción de los alimentos; hongos taza descomponedores; y las colmenillas y tru- fas comestibles. Los ascomicetos, más que cualquier otro grupo de hongos, tienen re- percusión en los humanos. Como se estudiará en una sección posterior, los ascomicetos se usan para dar sabor a los quesos, para elaborar pan (le- vadura) y para fermentar alcohol. Algunos se disfrutan como alimentos (colmenillas y trufas). Los ascomicetos se usan para producir antibióti- cos. También han servido como valiosos organismos modelo para que los biólogos estudien procesos celulares, incluida la síntesis de proteínas. Muchos hongos en este grupo forman micorrizas con las raíces de los árboles, y alrededor del 40% se unen con algas verdes o cianobacterias FIGURA 29-10 Infección por microsporidio Célula huésped Célula de microsporidio Tubo polar La espora de microsporidio tiene tubo polar enredado. 1 La espora ex- pulsa su tubo polar y penetra la célula huésped. 2 El citoplasma infeccioso se inyecta en la célula huésped. 3 FIGURA 29-11 Micorriza arbuscular Este micelio creció en una raíz de planta. Su hifa se ramifi ca entre las células de la raíz. Las hifas penetraron las paredes celulares de dos células de raíz y se ramifi caron ampliamente para formar arbúsculos. La punta de una hifa entre las células de raíz se alargó y sirve como vesícula que almacena alimento. La punta de una hifa en el suelo se alargó y formó una espora. Los espacios entre las células de raíz se amplifi caron para dar claridad. Célula de corteza Espora Pelo radical Suelo Hifa de hongo Células de corteza de raíz Vesícula Arbúsculo Epidermis de raíz 29_Cap_29_SOLOMON.indd 61129_Cap_29_SOLOMON.indd 611 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 612 Capítulo 29 fi nalmente se separa de la célula progenitora (vea la fi gura 29-3). Cada yema puede crecer hasta convertirse en una nueva célula de levadura. Las levaduras se reproducen sexualmente mediante la formación de ascosporas. Durante la reproducción sexual se fusionan dos levaduras haploides y forman un cigoto diploide. El cigoto experimenta meiosis y los núcleos haploides resultantes se incorporan en ascosporas. Estas esporas permanecen encerradas durante un tiempo dentro de la pared celular original, que corresponde a un asco. Los basidiomicetos se reproducen sexualmente mediante la formación de basidiosporas La mayoría de las 30,000 especies de basidiomicetos (fi lo Basi- diomycota) que existen incluyen los más grandes y los hongos más fa- miliarizados: las setas, los hongos de repisa y los bejines (FIGURA 29-15). Muchos basidiomicetos son descomponedores que obtienen nutrientes al descomponer materia orgánica. Algunas especies causan grandes pér- didas económicas debido a que producen resquebrajamiento en los edi- fi cios. Ciertos basidiomicetos forman micorrizas. Otros, como la roya del trigo y el carbón del maíz (huitlacoche), infectan cultivos importan- tes. Algunos basidiomicetos causan enfermedades humanas. En ocasiones llamados hongos clava, los basidiomicetos derivan su nombre de sus microscópicos basidios con forma de clava. Los basidios son comparables, en función, con los ascos de los ascomicetos. Cada ba- sidio es una célula hifal alargada que experimenta meiosis para formar cuatro basidiosporas (FIGURA 29-16). Observe que las basidiosporas crecen en el exterior de un basidio, mientras que las ascosporas lo hacen dentro de un asco. Cada hongo individual produce millones de basidiosporas, y cada basidiospora tiene el potencial de originar un nuevo micelio primario. Las hifas de un micelio primario consisten en células monocariotas. El micelio de un basidiomiceto, como la seta Agaricus brunnescens cultivada comúnmente, consiste en una masa de hifas blancas ramifi cadas con forma de hilo que viven principalmente bajo tierra. Los septos dividen las hifas en células, pero como en los ascomicetos, los septos están per- forados y permiten el fl ujo citoplásmico entre las células. A continuación hay que examinar el ciclo de vida de un basidiomi- ceto típico. La reproducción asexual es menos común en basidiomicetos que en otros grupos, de modo que aquí el enfoque estará sobre la re- producción sexual. Comienza con dos micelios primarios compatibles (FIGURA 29-17 en la página 616). Cuando en el curso de su crecimiento una hifa de un micelio primario encuentra una hifa monocariota com- patible, por lo general de un tipo de apareamiento diferente, las dos hifas se fusionan (plasmogamia). Como en los ascomicetos, los dos núcleos haploides permanecen separados dentro de cada célula. De esta forma se produce un micelio secundario con hifas dicariotas, en el que cada célula contiene dos núcleos haploides. Las hifas n + n del micelio secun- dario crecen rápida y extensamente. Cuando las condiciones ambientales son favorables, las hifas for- man masas compactas, llamadas botones, a lo largo del micelio. Cada bo- tón crece hasta ser un cuerpo fructífero que se conoce como seta. Una seta se conoce de manera más formal como basidiocarpo. Cada basi- diocarpo consiste en hifas apareadas entremezcladas, y tiene un pie y un sombrero. La superfi cie inferior del sombrero generalmente consiste en muchas delgadas placas perpendiculares llamadas láminas que radian desde el pie hasta el borde del sombrero. La cariogamia tiene lugar dentro de basidios jóvenes en las láminas de la seta. Los núcleos haploides se fusionan en las células dicariotas y dicariotas, se desarrollan a partir de la estructura fusionada. Las hifas se ramifican repetidamente hasta que sus puntas llegan al sitio donde se producirán los ascos. Conforme los muchos ascos con forma de saco se desarrollan, y cada uno contiene dos núcleos distintos (uno de cada progenitor), son rodeados por hifas haploides (monocariotas) entreve- radas. Estas hifas ayudan a la elaboración de un cuerpo fructífero cono- cido como ascocarpo (FIGURA 29-14a). En cada asco ocurre cariogamia. Los dos núcleos se fusionan y forman un núcleo de cigoto diploide. El núcleo de cigoto experimenta entonces meiosis para formar cuatro núcleos haploides con diferentes genotipos. Por lo general a continuación se presenta una división mitó- tica de cada uno de los cuatro núcleos, lo que resulta en ocho núcleos haploides. Cada núcleo haploide se incorpora en una ascospora de pa- red gruesa; en consecuencia, usualmente existen ocho ascosporas ha- ploides dentro del asco (FIGURA 29-14b). Generalmente las ascosporas se liberan a través de un poro, rendija o tapa articulada en la punta del asco. Las corrientes de aire transportan ascosporas individuales, con fre- cuencia a través de largas distancias. Si una aterriza en una ubicación adecuada, germina y forma un nuevo micelio. El hongo puede reprodu- cirse asexualmente al producir conidias que pueden transformarse en nuevos micelios. El fi lo Ascomycota incluye más de 300 especies de levaduras unice- lulares. La reproducción asexual de las levaduras principalmente es por gemación; en este proceso crece una pequeña protuberancia (yema) y FIGURA 29-12 Conidia MEB de conidióforos de Penicillium, que parecen brochas. Observe las conidias que se estrangulan en las puntas de las “brochas”. Las conidias son células reproductoras asexuales producidas por ascomicetos y algunos basidiomicetos. Los biólogos usan el arreglo de conidias en los conidióforos para identifi car especies de estos hongos. 10 μm Conidia Bi op ho to A ss oc ia te s/ Ph ot o Re se ar ch er s, In c. 29_Cap_29_SOLOMON.indd 61229_Cap_29_SOLOMON.indd 612 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 614 Capítulo 29 Muchos basidiomicetos producen “anillos de hada” en prados y bos- ques (FIGURA 29-18 de la página 617). Un anillo de hada puede aparecer primero como un anillo verde oscuro rodeando un círculo interior par- dusco. El tamaño del anillo varía de algunos centímetros a más de 15 m de diámetro. El anillo verde consiste en césped, bien nutrido por los nutrientes liberados conforme los hongos descomponen material orgá- nico. El césped muere y produce el círculo interior pardo, porque la masa de micelios disminuye el movimiento de agua en el área. Conforme los hongos crecen hacia afuera, el círculo se ensancha. Los anillos crecen de algunos centímetros a más de un metro por año. Después de las lluvias forman núcleos de cigoto diploides. Éstas son las únicas células diploides que se forman durante el ciclo de vida de un basidiomiceto. Luego ocu- rre meiosis y forma cuatro núcleos haploides con diferentes genotipos. Estos núcleos se mueven hacia el borde exterior del basidio. Se desa- rrollan extensiones del basidio con forma de dedos, hacia los cuales se mueven los núcleos y algo de citoplasma; cada una de estas extensiones se convierte en una basidiospora. Para separar la basidiospora del resto del basidio se forma un septo mediante un delicado pie que se rompe cuando la basidiospora se descarga con fuerza. Cada basidiospora puede germinar y dar lugar a un micelio primario. (a) El ascocarpo (cuerpo fructífero) de la cazoleta común (Peziza badioconfusa). Esta ascocarpo tiene forma de tazón y mide de 3 a 10 cm de ancho. Se encuentra en suelo húmedo en bosques a lo largo de América del Norte. Fotografiado en Muskegon, Michigan. © E d Re sc hk e (b) Ascos. Cada asco contiene ocho ascosporas. Los ascos recubren la porción interior del ascocarpo. 100 μm © R ob er t a nd L in da M itc he ll FIGURA 29-14 Animada Reproducción sexual en los ascomicetos (a) Basidios recubren las láminas de la seta del olivo (Omphalotus olearius). Las láminas de esta especie venenosa producen un brillo verdoso en la oscuridad. Cada sombrero mide aproximadamente 15 cm de ancho. Fotografiado en la base de un roble en Maryland, la seta del olivo ocurre a lo largo del este de América del Norte y California. Ce ng ag e FIGURA 29-15 Cuerpos fructíferos de basidiomicetos ▲ 29_Cap_29_SOLOMON.indd 61429_Cap_29_SOLOMON.indd 614 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 615 chos y organismos muertos, liberan agua, carbono (como CO2) y compo- nentes minerales de compuestos orgánicos, y estos elementos se reciclan (vea los ciclos biogeoquímicos en el capítulo 55). Sin esta descomposi- ción continua, los nutrientes esenciales permanecerían encerrados en enormes cúmulos de esqueletos animales, heces, ramas, troncos y hojas. Dichos nutrientes no estarían disponibles para su uso por las nuevas ge- neraciones de organismos, y la vida fi nalmente cesaría. Los hongos forman importantes re- laciones simbióticas con animales, plan- tas, bacterias y protistas. Recientemente se reportó una relación simbiótica de tres vías que involucra un hongo, un huésped y un virus. En los manantiales geotérmi- cos del Parque Nacional Yellowstone, un hongo infecta las raíces del césped huésped. Cuando se infecta con un vi- rus específi co, el hongo es tolerante al calor y confi ere tolerancia al calor al cés- ped. Cuando no se infecta por el virus, el hongo no confi ere tolerancia al calor. Las relaciones simbióticas de los hongos con otros organismos tienen importantes efectos sobre los ecosistemas. Los hongos forman relaciones simbióticas con algunos animales Puesto que los animales no tienen las enzimas necesarias para digerir celulosa y lignina, el ganado vacuno y otros ani- males de pastoreo no pueden, por ellos mismos, obtener los nutrientes necesa- rios del material vegetal que comen. Su o irrigación, puede aparecer un anillo de setas justo afuera del círculo verde. El nombre “anillo de hada” proviene de una leyenda de que un ani- llo de setas aparece donde las hadas bailaron en círculo la noche anterior. Repaso ■ ¿Qué evidencia apoya la hipótesis de que los quitridiomicetos fueron el grupo fúngico más primitivo en evolucionar a partir del ancestro común de los hongos? ■ ¿Cuáles son las características distintivas de cada uno de los siguientes grupos fúngicos: (1) cigomicetos, (2) glomeromicetos, (3) ascomicetos y (4) basidiomicetos? ■ ¿Cómo difi eren el ciclo de vida de un basidiomiceto típico y el de un ascomiceto típico? (Dibuje diagramas para apoyar su respuesta). ■ Distinga entre (1) ascocarpo, asco y ascospora, y entre (2) basidiocarpo, basidio y basidiospora. 29.4 IMPORTANCIA ECOLÓGICA DE LOS HONGOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 7 Resumir la importancia ecológica de los hongos como descomponedores. 8 Describir el importante papel ecológico de las micorrizas. 9 Caracterizar la naturaleza única de un liquen. Los hongos realizan aportaciones vitales al equilibrio ecológico del pla- neta. Como las bacterias, la mayoría de los hongos son descomponedores de vida libre, quimioheterótrofos que absorben nutrientes de desechos orgánicos y organismos muertos. Por ejemplo, muchos descomponedo- res fúngicos degradan celulosa y lignina, los principales componentes de las paredes celulares de las plantas. Cuando los hongos degradan dese- FIGURA 29-16 Dibujo de un basidio Cada basidio produce cuatro basidiosporas. (b) El elegante tiene un olor desagradable que atrae a las moscas. Las moscas ayudan a dispersar la masa mucilaginosa de basidiosporas. Los cuerpos fructíferos de los Phallus ravenelii crecen hasta 18 cm de alto. Fotografiado en Pensilvania. Ri ch ar d D . P oe /V is ua ls U nl im ite d Phallus ravenelii (c) Cola de pavo ( ) es un hongo de repisa común. Los hongos de repisa crecen tanto en árboles muertos como vivos, y producen cuerpos fructíferos en forma de repisas. Las basidiosporasse producen en poros ubicados abajo de cada repisa. J. L . L ep or e/ Ph ot o Re se ar ch er s, In c. Trametes versicolor Basidiospora Basidio 29_Cap_29_SOLOMON.indd 61529_Cap_29_SOLOMON.indd 615 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 617 se agrega al suelo alrededor de estos árboles, rápidamente reanudan su crecimiento normal. Estudios realizados con varios tipos de plantas, in- cluido el cedro, confi rman el papel de las micorrizas en el crecimiento de las plantas (FIGURA 29-19). Como se estudió, los glomeromicetos forman conexiones endomi- corrizas; infi ltran las células de las raíces de las plantas. Al menos 5000 especies de ascomicetos y basidiomicetos también forman conexio- nes micorrizas, pero sus hifas recubren la raíz de la planta en lugar de penetrar sus células. A ellas se les conoce como ectomicorrizas. De manera interesante, investigadores han demostrado que algunos hongos micorrizos albergan bacterias en su citoplasma. Aunque el pa- pel de la bacteria todavía no es claro, su presencia sugiere que pueden ser miembros de una asociación tripartita: hongo, planta y bacteria. Los hongos micorrizos conectan plantas, lo que permite la transfe- rencia de nutrientes entre ellas. Científi cos han medido el movimiento de materiales orgánicos de una especie de árbol hacia otra a través de conexiones micorrizas compartidas. Los hongos micorrizos también liberan químicos que protegen la planta contra herbívoros y patógenos. Las micorrizas mejoran el suelo al reducir la pérdida de agua y la erosión. Los ecólogos estudian el papel de los hongos micorrizos en la recuperación de suelos dañados por contaminación. Por ejemplo, las micorrizas pueden modifi car metales pesados tóxicos, como el cadmio, de modo que las plantas no puedan absorberlos. Un liquen consta de dos componentes: un hongo y un fotoautótrofo Aunque un liquen parece un organismo simple, en realidad es un orga- nismo dual, una combinación de un hongo y un fotoautótrofo (FIGURA 29-20a). Casi un quinto de todas las especies de hongos conocidas for- man estas relaciones simbióticas. Se han descrito aproximadamente 14,000 tipos de líquenes. Los fósiles sugieren que los hongos desarro- llaron asociaciones simbióticas con fotoautótrofos antes de la evolución de las plantas vasculares. El componente fotoautotrófi co de un liquen es o una alga verde, o una cianobacteria o ambos. El hongo es más frecuentemente un asco- miceto, aunque en algunos líquenes tropicales el participante fúngico es un basidiomiceto. La mayoría de los organismos fotoautotrófi cos que se encuentran en los líquenes también ocurren como especies de vida libre en la naturaleza, pero los componentes fúngicos por lo general sólo se encuentran como parte del liquen. Usualmente, el hongo forma la mayor parte del talo (cuerpo) del liquen. El hongo rodea cientos de participantes fotosintéticos y los mantiene en su lugar. Los líquenes se nombran por el componente fúngico. En el laboratorio, los investigadores pueden aislar los componentes fúngico y fotoautótrofo de algunos líquenes y cultivarlos por separado en medios de cultivo adecuados. El fotoautótrofo crece más rápido cuando se separa, mientras que el hongo crece más lentamente y requiere mu- chos carbohidratos complejos. Ningún organismo tiene apariencia de liquen cuando crece por separado. El fotoautótrofo y el hongo pueden reunirse como un talo de liquen, pero sólo si se colocan en un medio de cultivo bajo condiciones que no pueden sostener a alguno de ellos de manera independiente. ¿Cuál es la naturaleza de esta asociación? El liquen originalmente se consideró un ejemplo defi nitivo de mutualismo. El fotoautótrofo realiza fotosíntesis y produce compuestos de carbono ricos en energía para ambos miembros del liquen. No es claro cómo el fotoautótrofo se benefi cia de la relación. Algunos biólogos sugieren que el fotoautótrofo obtiene agua y minerales nutrientes del hongo, así como protección con- tra la desecación. Más recientemente, investigadores sugirieron que la supervivencia depende de los hongos que habitan sus intestinos porque los hongos, como muchos otros microorganismos, tienen las enzimas que descomponen estos compuestos orgánicos. Los hongos se benefi - cian al vivir en un ambiente rico en nutrientes. Los hongos también forman asociaciones simbióticas con hormi- gas y termitas. Más de 200 especies de hormigas cultivan hongos. Las hormigas cortadoras de hojas llevan hojas a sus hongos y los protegen de competidores y depredadores. Las hormigas también dispersan los hongos hacia nuevas ubicaciones. A cambio de esto, los hongos digieren las hojas y proporcionan nutrientes a las hormigas. Esta simbiosis puede involucrar a otros organismos. Los hongos cultivados pueden infectarse con parásitos fúngicos. En respuesta, las hormigas cultivan bacterias (ac- tinomicetos) que producen antibióticos para controlar estos parásitos. Estas relaciones simbióticas, las más complejas conocidas, son el pro- ducto de 50 millones de años de coevolución. Las micorrizas son asociaciones simbióticas entre hongos y raíces de las plantas Las micorrizas ocurren aproximadamente en el 80% de las plantas (y más del 90% de todas las familias de plantas). Como se estudió en la sección acerca de los glomeromicetos, los hongos micorrizos descomponen ma- terial orgánico en el suelo y aumentan el área superfi cial de las raíces de una planta, de modo que ésta puede absorber más agua y nutrientes mi- nerales. A cambio, las raíces brindan a los hongos nutrientes orgánicos. Para establecer y mantener una relación simbiótica, las células de los hongos y las células de las raíces de la planta deben comunicarse. Por ejemplo, moléculas señalizadoras de las células de la raíz de la planta estimulan las células fúngicas para cambiar a una fase de crecimiento presimbiótico en la que su metabolismo energético aumenta y sus hifas se ramifi can. Entonces las células fúngicas señalan a las células radicales, y activan una ruta de señalización que activa la expresión génica en las células de la raíz. La importancia de las micorrizas se volvió aparente por primera vez cuando los horticultores observaron que las orquídeas no crecen a menos que un hongo adecuado viva con ellas. De igual modo, muchos árboles del bosque, como los pinos, declinan y a la larga mueren por de- fi ciencias de minerales cuando se trasplantan a suelos de pastizal ricos en minerales que carecen de los hongos micorrizos adecuados. Cuando el suelo del bosque que contiene los hongos adecuados o sus esporas FIGURA 29-18 Un anillo de hada W al ly E be rh ar t/ V is ua ls U nl im it ed , I nc . 29_Cap_29_SOLOMON.indd 61729_Cap_29_SOLOMON.indd 617 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 618 Capítulo 29 muchos kilómetros cuadrados de terreno con un crecimiento hasta los tobillos. El crecimiento procede lentamente; el radio de un liquen puede aumentar en menos de 1 mm cada año. Se considera que algunos líque- nes maduros tienen cientos de años de edad. Los líquenes absorben minerales del aire, agua de lluvia y la superfi - cie sobre la que crecen. No pueden excretar los elementos que absorben, y tal vez por esta razón son extremadamente sensibles a los compuestos tóxicos. Esta sensibilidad se reportó por primera vez en 1866, por parte de un biólogo fi nés quien observó que los líquenes que crecían en París tenían un desarrollo malo o eran estériles. Dedujo que los líquenes po- dían usarse para medir la pureza del aire. En la actualidad, la reducción en el crecimiento de líquenes se utiliza como un indicador sensible de la contaminación del aire, en particular por dióxido de azufre. En un estudio, investigadores demostraron una relación entre cáncer de pulmón y contaminación del aire al comparar las ubicaciones de baja biodiversidad de líquenes (y por tanto de contaminación de aire) con las ubicaciones de las muertes por cáncer de pulmón en varones jóve- nes. El regresode los líquenes a un área indica una mejora en la calidad del aire. Los líquenes se reproducen principalmente por medios asexua- les, por lo general mediante fragmentación, un proceso en el que unidades especiales de dispersión del liquen, llamadas soredios, se separan y, si aterrizan en una superfi cie adecuada, se establecen como nuevos líquenes. Los soredios contienen células de ambos progenito- res. En algunos líquenes, el hongo produce ascosporas, que pueden dispersarse con el viento y encontrar un compañero alga adecuado sólo por azar. asociación del liquen en realidad no es un caso de mutualismo, sino de parasitismo controlado del fotoautótrofo por parte del hongo. Los líquenes usualmente muestran una de tres formas diferentes de crecimiento mostrados en la FIGURA 29-20b. Los Crustose lichens son planos y crecen apretados contra su sustrato (la superfi cie sobre la que crecen). Foliose lichens también son planos, pero tienen lóbulos con forma de hoja y no se oprimen tanto al sustrato. Fructicose lichens crecen erguidos y tienen muchas ramas. Capaces de tolerar extremos de temperatura y humedad, los líque- nes crecen en casi todos los ambientes terrestres excepto en ciudades contaminadas. Existen mucho más al norte que cualquier planta de la región ártica y están igualmente como en casa en la vaporosa pluviselva ecuatorial. Crecen sobre corteza de árbol, hojas y superfi cies rocosas ex- puestas, desde lava solidifi cada hasta lápidas. De hecho, los líquenes con frecuencia son los primeros organismos en habitar áreas rocosas. Segre- gan ácido que gradualmente labra pequeñas hendiduras en la roca, lo que libera minerales. Este proceso monta el escenario para mayor desin- tegración de la roca por el viento y la lluvia. Cuando los líquenes mueren y se descomponen, se vuelven parte del suelo. El musgo caribú o musgo asta de ciervo (Cladonia rangiferina) de la región ártica, que sirve como la principal fuente alimenticia para las ma- nadas migratorias de caribúes, en realidad son líquenes, no musgos. Al- gunos líquenes producen pigmentos coloridos. Uno de ellos, la orceína, se usa para dar color a la lana, y otro, el tornasol, se usa ampliamente en laboratorios de química como indicador ácido-base (pH). Los líquenes varían enormemente en tamaño. Algunos son casi invisibles, mientras que otros, como el musgo caribú, pueden abarcar E X P E R I M E N TO C L AV E PREGUNTA: ¿El crecimiento de la planta es afectado por hongos en el suelo? HIPÓTESIS: En suelos bajos en fósforo, las plantas que forman asociaciones micorrizas con hongos muestran mejora en el crecimiento. EXPERIMENTO: Para este estudio se seleccionó la tuya gigante (Thuja plicata). Se criaron plántulas de control en suelo bajo en fósforo en ausen- cia del hongo. Plántulas experimentales de la misma edad que las plantas de control se cultivaron bajo las mismas condiciones que los controles, excepto que sus raíces formaron asociaciones micorrizas. (a) Sin asociaciones micorrizas. Plántulas de control crecieron en suelo bajo en fósforo en ausencia del hongo. (b) Asociaciones micorrizas. Plántulas experimentales crecieron bajo las mismas condiciones que los controles, excepto que el hongo estuvo presente. Las plántulas formaron asociaciones micorrizas con el hongo. Co ur te sy o f R an dy M ol in a, U .S . F or es t S er vi ce Co ur te sy o f R an dy M ol in a, U .S . F or es t S er vi ce RESULTADOS Y CONCLUSIONES: El crecimiento de las plantas que formaron asociaciones micorrizas mejoró signifi cativamente. Las asocia- ciones micorrizas mejoran el crecimiento de la tuya gigante. Muchos estudios similares con otros tipos de plantas y otros tipos de suelo confi rmaron la importancia de la asociación micorriza con el crecimiento de la planta. FIGURA 29-19 El efecto de las micorrizas en plántulas de tuya gigante (Thuja plicata) 29_Cap_29_SOLOMON.indd 61829_Cap_29_SOLOMON.indd 618 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 619 año daños incalculables a los bienes almacenados y materiales de cons- trucción. Los hongos de repisa, por ejemplo, causan enormes pérdi- das al descomponer madera, tanto de árboles vivos como de madera almacenada. Algunos hongos causan serias enfermedades en animales y plan- tas. Sin embargo, los hongos también afectan la calidad de vida de los humanos, pues son responsables tanto de ganancias como de pérdidas económicas. Las personas se alimentan con ellos y los cultivan para ela- borar varios medicamentos, como la penicilina. Se los usa para fabricar ciertos químicos industriales y para biorremediación. Las compañías de combustibles renovables buscan en forma activa hongos y otros micro- bios que puedan producir combustible. Recientemente, se descubrió un hongo que sintetiza 55 hidrocarburos, al inhibir el crecimiento de otros organismos. Los investigadores pueden usar los genes de este hongo para modifi car otros microorganismos y hacerlos más efi cientes en la producción de combustible. Los hongos proporcionan bebidas y alimentos Los humanos explotan la capacidad de las levaduras para producir pan y bebidas alcohólicas. Las levaduras producen alcohol etílico y dióxido de carbono a partir de la glucosa y otros azúcares mediante fermentación (vea el capítulo 8). Especies de levaduras del género Saccharomyces (ascomicetos) se usan para producir vino, cerveza y otras bebidas fermentadas. El vino se produce cuando las levaduras fermentan fructosa, y la cerveza resulta Repaso ■ ¿Cuál es la importancia ecológica de los descomponedores fúngicos? ■ ¿Cuál es la importancia de las micorrizas? ■ ¿Qué es un liquen? 29.5 REPERCUSIÓN ECONÓMICA, BIOLÓGICA Y MÉDICA DE LOS HONGOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 10 Resumir algunas formas específi cas en que los hongos repercuten eco- nómicamente en los humanos. 11 Resumir la importancia de los hongos para la biología y la medicina; des- cribir cómo los hongos infectan plantas y humanos, y describir al menos una enfermedad animal fúngica y una enfermedad vegetal fúngica. Las mismas poderosas enzimas digestivas que usan los hongos para descomponer desechos y organismos muertos también pueden usarse con gran efi ciencia para reducir madera, fi bra y alimentos a sus com- ponentes básicos. Muchas especies de basidiomicetos tienen enzimas que descomponen la lignina de la madera. (La lignina es el segundo compuesto orgánico más abundante sobre la Tierra, sólo después de la celulosa). Desde la perspectiva humana, varios hongos causan cada Soredios Capa superficial (hifas fúngicas) Hifas fúngicas entremezcladas con fotoautótrofo Hifas mezcladas débilmente Capa profunda (hifas fúngicas)Roca u otra superficie donde se adhieren los líquenes Liquen fruticuloso (Ramalina) Líquenes crustáceos (Bacidia, Lecanora) Liquen folioso (Parmelia) (a) Esta sección transversal de un liquen típico muestra distintas capas. Los soredios, una estructura reproductora asexual, consisten en grupos de células de algas o cianobacterias encerradas por hifas fúngicas. (b) Los líquenes varían en color, forma y apariencia global. Se muestran tres formas de crecimiento (crustácea, foliosa y fruticulosa). Fr ed M . R ho ad es FIGURA 29-20 Animada Líquenes Estos organismos son una combinación de hongo y alga o cianobacteria. 29_Cap_29_SOLOMON.indd 61929_Cap_29_SOLOMON.indd 619 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 620 Capítulo 29 tóxicas de este género han recibido nombres adecuados como “ángel destructor” (A. virosa) y “sombrero de la muerte” (A. phalloides). Comer una sola seta de alguna de estas especies puede ser mortal. Ciertas especies de setas causan intoxicación y alucinaciones. Las setas sagradas de los aztecas, Conocybe y Psilocybe, todavía se usan en ce- remonias religiosas de poblaciones nativas de América Central por sus propiedades alucinógenas. El ingrediente químico psilocibina es respon- sable de los trances y visiones experimentados por quienes comen estassetas. La ingestión de setas psicoactivas es peligrosa pues las reacciones negativas varían considerablemente, desde indigestión leve, sudoración y palpitaciones, hasta la muerte. Además, la posesión y uso de estas setas es ilegal en Estados Unidos y otros países. Los hongos son importantes para la biología y la medicina modernas La levadura Saccharomyces cerevisiae ha servido como célula eucariota modelo (vea la fi gura 17-6a). Fue la primera eucariota cuyo genoma se secuenció y, con sus 6000 genes, tiene el genoma más pequeño de cual- quier organismo eucariota modelo. Los biólogos moleculares están en el proceso de determinar las funciones de las proteínas codifi cadas por sus genes. Los biólogos usan S. cerevisiae para estudiar genética mo- lecular, incluida la forma en cómo los genes regulan la división celular. Los investigadores siguen usando esta levadura para estudiar problemas como la recombinación genética, y la correlación entre edad celular y cáncer. Saccharomyces cerevisiae también se usa para estudiar el meca- nismo de acción de los medicamentos antimicóticos y la resistencia a dichos medicamentos. Los biólogos han usado el ascomiceto Aspergillus nidulans, un pató- geno oportunista de los humanos, para estudiar mitosis y otros procesos celulares. Este hongo brinda valioso conocimiento acerca de la genética de los microtúbulos. Los biólogos utilizan técnicas de ADN recombi- nante para manipular levaduras y ciertos hongos fi lamentosos para pro- ducir importantes moléculas biológicas, como las hormonas. Entre los muchos genes clonados en la levadura están los de la insulina, la hor- mona de crecimiento humano y moléculas importantes en la función inmunológica. Estos procedimientos permiten a los investigadores pro- cuando las levaduras fermentan azúcar derivada del almidón en los gra- nos (por lo general cebada). Saccharomyces cerevisiae, conocida como levadura del panadero, se usa para preparar pan, pizza y otros productos de trigo. Durante el proceso de elaboración del pan, el dióxido de carbono producido por la levadura queda atrapado en la masa como burbujas, lo que hace que la masa “suba”; esto otorga al pan con levadura su calidad ligera. Tanto el dióxido de carbono como el alcohol producidos por la levadura escapan durante la cocción. El sabor único de quesos como Roquefort, Brie, Gorgonzola y Ca- membert se produce por especies de Penicillium. Por ejemplo, P. roque- fortii, que se encuentra en cuevas cerca de la villa francesa de Roquefort, se usa para elaborar queso Roquefort. Por ley francesa, sólo los quesos producidos en esta área pueden llamarse queso Roquefort. (Las man- chas azules en el Roquefort y otros quesos son masas de conidias). Aspergillus tamarii y otros hongos se usan para producir salsa de soya al fermentar frijol de soya con los hongos durante por lo menos tres meses. (En Estados Unidos la salsa de soya usualmente se elabora al agregar saborizante a agua salada, en lugar de remojar el frijol de soya fermentado). La salsa de soya enriquece otros alimentos con algo más que sólo su sabor especial. También agrega aminoácidos vitales tanto de los frijoles de soya como de los mismos hongos lo que, en algunas partes del mundo, complementa una dieta de arroz baja en proteínas. Entre los basidiomicetos, existen unos 200 tipos de setas comesti- bles y alrededor de 70 especies de setas venenosas. Muchas setas comes- tibles se cultivan de manera comercial. La seta Agaricus brunnescens es la principal especie fúngica que se cultiva ampliamente para alimento. Alrededor de otras 30 especies de setas, como el champiñón ostra, el shiitake, el portobello y el hongo de la paja, están disponibles en super- me rcados. Las colmenillas, que superfi cialmente parecen setas, y las trufas, que producen cuerpos fructíferos subterráneos, son ascomicetos (FIGURA 29-21). Las trufas ahora se cultivan como hongos micorriza en las raíces de plántulas de árboles. Las setas comestibles y las venenosas pueden ser muy parecidas, e incluso muchas pertenecen al mismo género. No hay una forma sencilla de decir cuál es cuál; debe identifi carlas un experto. Algunas de las setas más venenosas pertenecen al género Amanita (FIGURA 29-22). Especies (b) Trufa blanca de Oregon (Tuber gibbosum). La trufa, que se encuentra bajo tierra cerca de abetos de Douglas y posiblemente robles en Columbia Británica y al norte de California, mide de 1 a 5 cm de ancho. Las personas encuentran estos ascocarpos subterráneos con la ayuda de perros o cerdos entrenados. Aquí, las trufas se muestran enteras y seccionadas para mostrar el destacado tejido blanco marmoleado. Jo hn D . C un ni ng ha m /V is ua ls U nl im ite d (a) Colmenilla amarilla ( ). Esta colmenilla crece de 6 a 10 cm de alto. Se encuentra a lo largo de América del Norte. Fotografiada en Michigan. Ri ch ar d Sh ie ll/ D em bi ns ky P ho to A ss oc ia te s Morchella esculenta FIGURA 29-21 Ascomicetos comestibles 29_Cap_29_SOLOMON.indd 62029_Cap_29_SOLOMON.indd 620 17/12/12 10:2517/12/12 10:25 Los hongos 621 Los hongos se usan en biorremediación y para el control biológico de plagas Algunos hongos pueden biodegradar pesticidas, herbicidas, alquitrán de hulla y petróleo. Los hongos convierten estos productos en dióxido de carbono y los elementos básicos de los que están compuestos. Estos hon- gos pueden usarse junto con ciertas bacterias para descontaminar tierras de cultivo y para limpiar derrames de petróleo. Los investigadores estudian hongos (por ejemplo, ciertas especies de microsporidios) para el control biológico de patógenos y plagas de insectos. Algunas de estas especies ya se usan para parasitar plagas de insectos. En algunos casos interfi eren con la reproducción en su hués- ped insecto. Otros microsporidios controlan por completo el metabo- lismo y reproducción del huésped. Los investigadores estudian el uso de microsporidios en el control de la dispersión de la malaria. Un estudio reciente demostró que, cuando la hembra de los mosquitos Anopheles se infectan con microsporidios, disminuye su alimentación con sangre. La infección fúngica del mosquito también interfi ere con el desarrollo de Plasmodium, el protista que causa malaria. Algunos hongos causan enfermedades en humanos y otros animales Ciertos ascomicetos causan infecciones superfi ciales en las que sólo se infectan piel, cabello o uñas. Las tiñas y el pie de atleta son ejemplos de infecciones micóticas superfi ciales. Puesto que estos hongos infectan capas muertas de piel que no se alimentan por capilares, el sistema inmu- nológico no puede lanzar una respuesta efectiva. Muchos hongos patógenos son oportunistas que causan infecciones sólo cuando el sistema inmunológico del cuerpo está comprometido, por ejemplo, en pacientes con VIH. Los pacientes cancerosos y los recepto- res de trasplante de órgano a quienes les administran medicamentos para suprimir sus sistemas inmunológicos también están en riesgo. Candida es un ascomiceto que habita la boca y vagina humanas. El sistema inmu- nológico y las bacterias normales de estas regiones por lo general evitan que esta levadura cause infección. Sin embargo, cuando el sistema inmu- nológico está comprometido, Candida se multiplica y causa candidiasis, una dolorosa infección por levaduras en boca, garganta y vagina. El ascomiceto Aspergillus fumigatus usualmente es inocuo pero causa aspergillosis en personas con función inmunológica disminuida. Durante el curso de la aspergillosis, el hongo puede invadir pulmones, corazón, cerebro, riñones y otros órganos vitales y causar la muerte. Otros hongos infectan tejidos y órganos internos y pueden dis- persarse a través de muchas regiones del cuerpo. Por ejemplo, la histo- plasmosis es una infección pulmonar causada por inhalar esporas de un hongo común en suelo contaminado con heces de aves. La mayoría de las personas en el este y medio oeste de Estados Unidos han estado ex-
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