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Micoheterotrofia

Monotropa uniflora , un micoheterótrofo obligado conocido por parasitar hongos pertenecientes a las Russulaceae . [ 1 ] La micoheterotrofia (del griego μύκης mýkes ' hongo ' , ἕ...

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Monotropa uniflora , un micoheterótrofo obligado conocido por parasitar hongos pertenecientes a las Russulaceae . [ 1 ]

La micoheterotrofia (del griego μύκης mýkes ' hongo ' , ἕτερος héteros ' otro ' , ' diferente ' y τροφή trophé ' nutrición ' ) es una relación simbiótica entre ciertos tipos de plantas y hongos , en la que la planta obtiene todo o parte de su alimento del parasitismo sobre los hongos en lugar de la fotosíntesis . Un micoheterótrofo es la planta parásita en esta relación. La micoheterotrofia se considera una especie de relación de engaño y a los micoheterótrofos a veces se les denomina informalmente " micorrícicos tramposos ". Esta relación a veces se denomina micotrofia , aunque este término también se usa para plantas que participan en relaciones micorrícicas mutualistas .

Relación entre micoheterótrofos y hongos hospedadores

Raíces micoheterótrofas de Monotropa uniflora con micelio de Russula brevipes

La micoheterotrofia completa (u obligada) existe cuando una planta no fotosintética (una planta que carece en gran medida de clorofila o que carece de un fotosistema funcional ) obtiene todo su alimento de los hongos que parasita. La micoheterotrofia parcial (o facultativa) existe cuando una planta es capaz de realizar la fotosíntesis, pero parasita hongos como fuente suplementaria de alimento. También hay plantas, como algunas especies de orquídeas (por ejemplo, Neottia nidus-avis ), que son no fotosintéticas y micoheterótrofas obligadas durante parte de su ciclo de vida , y fotosintéticas y micoheterótrofas facultativas o no micoheterótrofas durante el resto de su ciclo de vida. [ 2 ] No todas las plantas no fotosintéticas o " aclorofílicas " son micoheterótrofas; algunas plantas no fotosintéticas, como la cuscuta, parasitan directamente el tejido vascular de otras plantas. [ 3 ] La pérdida parcial o total de la fotosíntesis se refleja en reducciones físicas y funcionales extremas de los genomas de los plastidios en las plantas micoheterófilas, [ 4 ] un proceso evolutivo continuo. [ 5 ]

En el pasado, se creía erróneamente que las plantas no fotosintéticas obtenían alimento descomponiendo materia orgánica de forma similar a los hongos saprófitos . Por ello, a estas plantas se las denominaba " saprófitas ". Actualmente se sabe que estas plantas no son fisiológicamente capaces de descomponer directamente la materia orgánica y que, para obtener alimento, las plantas no fotosintéticas deben recurrir al parasitismo, ya sea mediante micoheterotrofia o parasitismo directo de otras plantas. [ 6 ] [ 7 ]

La interfaz entre la planta y los hongos en esta asociación se encuentra entre las raíces de la planta y el micelio del hongo. Por lo tanto, la micoheterotrofia se asemeja mucho a la micorriza (y de hecho se cree que evolucionó a partir de ella), [ 6 ] excepto que en la micoheterotrofia, el flujo de carbono va del hongo a la planta, en lugar de al revés. [ 8 ] [ 9 ]

La mayoría de los micoheterótrofos pueden considerarse, en última instancia, epiparásitos , ya que toman energía de hongos que, a su vez, obtienen su energía de plantas vasculares . [ 6 ] [ 7 ] [ 10 ] De hecho, gran parte de la micoheterotrofia se produce en el contexto de redes micorrícicas comunes , [ 11 ] en las que las plantas utilizan hongos micorrícicos para intercambiar carbono y nutrientes con otras plantas. [ 7 ] En estos sistemas, los micoheterótrofos desempeñan el papel de "oportunistas micorrícicos", tomando carbono de la red común, sin recompensa conocida. [ 6 ] Una forma especial de asociación micoheterótrofa, que parece ser una quimera entre el parasitismo haustorial de una planta parásita y la micoheterotrofia, se observa en Parasitaxus usta , la única gimnosperma micoheterótrofa . [ 12 ]

En concordancia con informes anteriores, se ha demostrado recientemente que algunas orquídeas micoheterótrofas pueden ser sustentadas por hongos saprófitos, que aprovechan los hongos descomponedores de hojarasca o madera. [ 13 ] Además, se ha demostrado que varias plantas verdes (evolutivamente cercanas a las especies micoheterótrofas) participan en micoheterotrofia parcial, es decir, son capaces de obtener carbono de hongos micorrícicos, además de su absorción fotosintética. [ 14 ] [ 15 ]

Diversidad de especies de hongos micoheterótrofos y hospedadores

Los micoheterótrofos se encuentran entre varios grupos de plantas, principalmente plantas con flores . Todas las orquídeas monotrópicas y no fotosintéticas son micoheterótrofas completas, al igual que la hepática no fotosintética Aneura mirabilis (anteriormente considerada una especie de Cryptothallus ). [ 16 ] La micoheterotrofia parcial es común en la familia Gentian , con algunos géneros como Voyria que son completamente micoheterótrofos; en orquídeas fotosintéticas; y en varios otros grupos de plantas. Algunos helechos y licopodios tienen etapas gametofíticas micoheterótrofas . [ 2 ] [ 7 ] [ 17 ] Los hongos que son parasitados por los micoheterótrofos son típicamente hongos con grandes reservas de energía de las que sacar provecho, generalmente hongos micorrícicos, aunque hay alguna evidencia de que también pueden parasitar hongos parásitos que forman extensas redes miceliales, como Armillaria . [ 7 ] Ejemplos de hongos parasitados por plantas micoheterótrofas se pueden encontrar entre los hongos ectomicorrícicos , micorrícicos arbusculares y micorrícicos de orquídeas . [ 18 ] La gran diversidad en familias de plantas no relacionadas con miembros micoheterótrofos, así como la diversidad de hongos que son objetivo de los micoheterótrofos, sugiere múltiples evoluciones paralelas de micoheterótrofos a partir de ancestros micorrícicos. [ 18 ]

Referencias

  1. ↑ Yang, S; DH Pfister. (2006). " Las plantas de Monotropa uniflora del este de Massachusetts forman micorrizas con una diversidad de hongos russuláceos". Mycologia . 98 (4): 535– 540. doi : 10.3852/mycologia.98.4.535 . PMID 17139846 . 
  2. 1 2 Leake, JR (1994). "La biología de las plantas micoheterótrofas ('saprófitas')". New Phytologist . 127 (2): 171– 216. doi : 10.1111/j.1469-8137.1994.tb04272.x . PMID 33874520 . S2CID 85142620 .  
  3. ↑ Dawson, JH; Musselman, LJ; Wolswinkel, P; Dörr, I (1994). "Biología y control de Cuscuta ". Reviews of Weed Science . 6 : 265–317 .
  4. ↑ Wicke, S.; Naumann, J. (2018). "Evolución molecular de los genomas de los plastidios en plantas con flores parásitas". Advances in Botanical Research . 85 (1): 315– 347. doi : 10.1016/bs.abr.2017.11.014 .
  5. ↑ Barrett, C.; Wicke, S.; Sass, C. (2018). "El muestreo infraespecífico denso revela trayectorias rápidas e independientes de degradación del plastoma en un complejo de orquídeas heterótrofas" . New Phytologist . 218 (3): 1192– 1204. doi : 10.1111/nph.15072 . PMC 5902423. PMID 29502351 .  
  6. 1 2 3 4 Bidartondo, Martin I (2005). " La ecología evolutiva de la micoheterotrofia" . New Phytologist . 167 (2): 335– 352. doi : 10.1111/j.1469-8137.2005.01429.x . PMID 15998389. Archivado del original el 27 de octubre de 2023. Recuperado el 21 de febrero de 2025 . 
  7. 1 2 3 4 5 Leake, JR (2005). "Plantas parásitas de hongos: desenterrando los hongos en micoheterótrofos y desmintiendo el mito de las plantas 'saprófitas'" . Mycologist . 19 (3): 113– 122. doi : 10.1017/S0269-915X(05)00304-6 . Recuperado el 21 de febrero de 2025 .
  8. ↑ Trudell, SA; Rygiewicz, PT; Edmonds, RL (2003). "Las abundancias de isótopos estables de nitrógeno y carbono respaldan la naturaleza micoheterótrofa y la especificidad del huésped de ciertas plantas aclorofílicas" (PDF) . New Phytologist . 160 (2): 391– 401. doi : 10.1046/j.1469-8137.2003.00876.x . PMID 33832180. Archivado del original (PDF) el 24-09-2015 . Recuperado el 21-05-2006 . 
  9. ↑ Bidartondo, MI; Burghardt, B; Gebauer, G; Bruns, TD; Read, DJ (2004). "Changing partners in the dark: isotopic and molecular evidence of ectomicorrizas liaisons between forest orchids and trees" ( PDF) . Proceedings of the Royal Society of London B. 271 ( 1550): 1799–1806 . doi : 10.1098/rspb.2004.2807 . PMC 1691795. PMID 15315895. Archivado del original (PDF) el 31-03-2011 . Recuperado el 19-08-2020 .  
  10. ↑ Selosse, MA; Weiss, M; Jany, J; Tilier, A (2002). "Comunidades y poblaciones de basidiomicetos sebacinoides asociados con la orquídea aclorofílica Neottia nidus-avis (L.) LCM Rich. y ectomicorrizas de árboles vecinos" ( PDF) . Molecular Ecology . 11 (9): 1831–1844 . doi : 10.1046/j.1365-294X.2002.01553.x . PMID 12207732. S2CID 17479936. Archivado del original (PDF) el 30-04-2020 . Recuperado el 29-12-2010 .  
  11. ↑ Peter Kennedy (noviembre de 2005). "Redes micorrícicas comunes: un fenómeno ecológico importante" . MykoWeb (publicado originalmente en Mycena News) . Consultado el 19 de enero de 2012 .
  12. ↑ Field, TS; Brodripp, TJ (2005). "Un modo único de parasitismo en el árbol coralino conífero Parasitaxus ustus (Podocarpaceae)" . Plant Cell Environ . 28 (10): 1316– 1325. doi : 10.1111/j.1365-3040.2005.01378.x .
  13. ↑ Martos, F; Dulormne, M; Pailler, T; Bonfante, P; Faccio, A; Fournel, J; Dubois, MP; Selosse, MA (2009). "Reclutamiento independiente de hongos saprófitos como socios micorrícicos por orquídeas tropicales aclorofílicas" (PDF) . New Phytologist . 184 (3): 668– 681. doi : 10.1111/j.1469-8137.2009.02987.x . PMID 19694964. Archivado del original (PDF) el 30-04-2020 . Recuperado el 29-12-2010 . 
  14. ↑ Gebauer, G; Meyer, M (2003). "La abundancia natural de 15N y 13C de orquídeas autótrofas y micoheterótrofas proporciona información sobre la ganancia de nitrógeno y carbono a partir de la asociación con hongos". New Phytologist . 160 (1): 209– 223. doi : 10.1046/j.1469-8137.2003.00872.x . PMID 33873535 . 
  15. ↑ Selosse, MA; Roy, M (2009). "Plantas verdes que comen hongos: hechos y preguntas sobre la mixotrofia". Trends in Plant Science . 14 (2): 64– 70. doi : 10.1016/j.tplants.2008.11.004 . PMID 19162524 . 
  16. ↑ Wickett, Norman; Goffinet, Bernard (2008). "Origen y relaciones de la hepática micoheterótrofa Cryptothallus mirabilis Malmb. (Metzgeriales, Marchantiophyta)" . Botanical Journal of the Linnean Society . 156 (1): 1– 12. doi : 10.1111/j.1095-8339.2007.00743.x . Consultado el 23 de octubre de 2023 .
  17. ↑ Taylor DL, Bruns TD, Leake JR, Read DJ. 2002. Especificidad y función micorrícica en plantas micoheterótrofas. En: Ecología micorrícica (Sanders IR, van der Heijden M, eds.), Estudios ecológicos vol. 157, pp. 375–414. Berlín: Springer-Verlag. ISBN 3-540-00204-9(NOTA: este PDF proviene de las pruebas de imprenta y no es idéntico a la versión publicada).
  18. 1 2 Imhof, S (2009). "Micorrizas arbusculares, ecto-relacionadas, de orquídeas: tres linajes estructurales independientes hacia la micoheterotrofia: ¿implicaciones para la clasificación?" (PDF) . Mycorrhiza . 19 (6): 357– 363. doi : 10.1007/s00572-009-0240-7 . PMID 19326151 . S2CID 85629763 . Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2016 . Recuperado el 19 de noviembre de 2011 .  

Lecturas adicionales

  • Hershey, DR (1999). "Micoheterófitas y plantas parásitas en las cadenas alimentarias". American Biology Teacher . 61 (8): 575– 578. doi : 10.2307/4450771 . JSTOR 4450771 . 
  • Hibbett, DS (2002). "Cuando las buenas relaciones se deterioran" ( PDF) . Nature . 419 (6905): 345–346 . doi : 10.1038/419345a . PMID 12353014. S2CID 17311635. Archivado del original (PDF) el 16 de diciembre de 2008.  
  • Werner PG. 2006. Micoheterótrofos: pirateando la red micorrícica. Mycena News 57(3): 1,8.
  • Dr. Martin Bidartondo: Publicaciones seleccionadas
  • Laboratorio de D. Lee Taylor: Publicaciones recientes
  • Publicaciones de M.-A. Selosse
  • Los extraños y maravillosos micoheterótrofos: La conexión con las plantas parásitas , SIU Carbondale , Facultad de Ciencias.
  • Planta destacada de Wayne's Word para junio de 1997: Flores de hongos – Plantas con flores que se asemejan a hongos. Archivado el 24 de agosto de 2006 en Wayback Machine por WP Armstrong.
  • Hongo del mes de octubre de 2002: Monotropa uniflora por Tom Volk, TomVolkFungi.net
  • El cofre del tesoro de Martín - imágenes de micoheterótrofos del micólogo Martín Bidartondo.