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Geosiphon es un género de hongos de la familia Geosiphonaceae . El género es monotípico , ya que contiene una única especie, Geosiphon pyriformis , descrita por primera vez por Kützing en 1849 como Botrydium pyriforme . [1] En 1915, Von Wettstein caracterizó a Geosiphon pyriforme como unalga multinucleada que contiene cianobacterias endosimbióticas , aunque también notó la presencia de quitina , un componente de las paredes celulares de los hongos. [2] En 1933, Knapp fue el primero en sugerir el origen fúngico de la especie y la describió como un liquen con cianobacterias endosimbióticas. [3] Es el único miembro de Glomeromycota conocido que no forma una simbiosis con plantas terrestres en forma de micorrizas arbusculares .
Ciclo vital
Geosiphon pyriformis es conocido por ser el simbionte de Nostoc . La simbiosis Geosiphon - Nostoc , según las definiciones modernas, no es un liquen , ya que se trata de una asociación intracelular. Además, por implicaciones funcionales y evolutivas es más comparable a las simbiosis de micorrizas arbusculares que a los líquenes.
La simbiosis Geosiphon - Nostoc es la única endosimbiosis fúngica conocida con cianobacterias y se caracteriza por una "vejiga sifonal" que está formada por una hifa fúngica hinchada, de 0,5 a 2 mm de tamaño y que crece en la superficie del suelo. Los 2/3 superiores de la "vejiga" contienen los filamentos y heterocistos de Nostoc , mientras que el 1/3 inferior está lleno de gotitas de lípidos . [4]
Reproducción
Las esporas de los hongos tienen un diámetro de 250 micrómetros , se forman al final de una hifa o de forma intercalar (dentro de una hifa) y se parecen a las de otros miembros de Glomeromycota, con un parecido particular a las esporas de otros miembros del género polifilético Glomus . [5]
Estructura somática
El geosifón tiene una vejiga especializada que se utiliza para albergar cianobacterias , generalmente Nostoc punctiforme , aunque se sabe que el hongo incorpora otras especies de Nostoc . [6] Las vejigas del geosifón son fotosintéticamente activas, [7] y también son capaces de fijar nitrógeno de la atmósfera. [8] Las paredes de la vejiga tienen un radio de poro pequeño (aproximadamente 0,5 nm ), lo que hace que actúe como una barrera osmótica . Esto limita el libre intercambio de nutrientes (como azúcares) con el medio ambiente y aumenta la necesidad de derivar estas fuentes de carbono de fuentes internas. [9] Se ha sugerido que la organización de la interfaz simbiótica entre el hongo y Nostoc en G. pyriforme es homóloga a la interfaz simbiótica entre la planta y el hongo en la micorriza arbuscular en términos de espesor, contenido de quitina y ultraestructura de capas. [10] Sin embargo, no se sabe que G. pyriformis forme micorrizas arbusculares.
La estructura de la vejiga puede considerarse equivalente a un simbiosis , una estructura membranosa especializada presente en algunas plantas y animales que forma una interfaz estructural y funcional entre el huésped y su contraparte simbionte. [11] El simbiosis se puede dividir en tres áreas funcionales: [10]
- La membrana del simbiosoma forma el borde del simbiosoma. Se cree que se forma a partir de la membrana plasmática del hongo por invaginación durante la absorción del simbionte. [12]
- el espacio simbiótico , ubicado entre la membrana del simbiosoma y la cianobacteria endosimbiótica Nostoc .
- el área que contiene las cianobacterias.
El espacio entre la membrana del simbiosis y la pared celular de Nostoc contiene una capa de 30 a 40 nm de espesor de material de carbohidratos como manosa , fucosa , GalNAc , ácido siálico y galactosa . [10]
Referencias
- ^ Kützing FT. (1848). Especie algarum . Lipsiae (FA Brockhaus): Leipzig.
- ^ Wettstein F von. (1915). Geosifón P. Wettst, eine neue, interessante Siphonee. Österr Bot Z 65 : 145–56.
- ^ Knapp E. (1933). Über Geosiphon piriforme P. Wettst., eine intrazelluläre Pilz-Algen-Symbiose. Ber Dtsch Bot Ges 51 : 210-17.
- ^ Alexopolous CJ, Mims CW, Blackwell M. Introducción a la micología, 4.ª edición (John Wiley and Sons, Hoboken, Nueva Jersey, 2004) ISBN 0-471-52229-5
- ^ Gehrig, H.; Kluge, M. (1996). "Geosiphon pyriforme, un hongo que forma endocirobiosis con Nostoc (cianobacteria) es un miembro ancestral de los glomales: evidencia mediante análisis de ARNr de SSU". Journal of Molecular Evolution . 43 (1): 71– 81. Bibcode :1996JMolE..43...71G. doi :10.1007/BF02352301. PMID 8660431. S2CID 85519.
- ^ Kluge M. (1994) Geosiphon pyriforme (Kützing) von Wettstein, un sistema prometedor para estudiar endocianosis. Prog Bot 55 : 130–41.
- ^ Kluge M, Mollenhauer D, Mollenhauer R. (1991) Asimilación fotosintética de carbono en Geosiphon pyriforme (Kfitzing) Fv Wettstein, una asociación endosimbiótica de hongo y cianobacteria. Planta 185 : 311–15.
- ^ Kluge M, Kape R. (1992). Geosiphon pyriforme , un consorcio endosimbiótico de un hongo y una cianobacteria ( Nostoc ), fija nitrógeno. Bot Acta 105 : 343–44.
- ^ Schuessler A, Schnepf E, Mollenhauer D, Kluge M. (1995). Las vejigas fúngicas de la endocianosis Geosiphon pyriforme , un hongo relacionado con Glomus : la permeabilidad de la pared celular indica un radio de poro limitante de solo 0,5 nm. Protoplasma 185 (3–4): 131–39.
- ^ abc Schuessler A, Bonfante P, Schnepf E, Mollenhauer D, Kluge, M. (1996). Caracterización del simbiosoma de Geosiphon pyriforme mediante técnicas de afinidad: microscopía láser de barrido confocal (CLSM) y microscopía electrónica. Protoplasma 190 (1–2): 53–67.
- ^ Catalano CM, Lane WS, Sherrier DJ (febrero de 2004). "Caracterización bioquímica de las proteínas de membrana del simbiosoma de los nódulos de la raíz de Medicago truncatula ". Electroforesis . 25 (3): 519– 31. doi :10.1002/elps.200305711. PMID 14760646. S2CID 32321617.
- ^ Schnepf E. (1964). Zur Feinstruktur von Geosiphon piriforme . Arco Micobiol . 49 : 112–31.
Enlaces externos
- La simbiosis con Geosiphon pyriformis: un hongo se “come” una cianobacteria (laboratorio de Schuessler)
- Filogenia de Glomeromycota
