Download Capítulo 22 - Hongos
Document related concepts
no text concepts found
Transcript
Capítulo 22 La diversidad de los hongos Biología: la vida en la Tierra Novena Edición Lecture Outlines by Gregory Ahearn, University of North Florida Copyright © 2011 Pearson Education Inc. Estructura corporal de los hongos • Casi todos los hongos son multicelulares. • Las paredes celulares micóticas están reforzadas con quitina, la misma sustancia que está presente en el exoesqueleto de los artrópodos. Estructura corporal de los hongos • El cuerpo de casi todos los hongos es un micelio, que es una masa entretejida de filamentos de una célula de espesor, parecidos a hilos, llamados hifas. (a) Micelio b) Hifas FIGURA 22-1 (parte 1) El cuerpo filamentoso de un hongo Estructura corporal de los hongos • Las hifas de casi todas las especies están subdivididas por tabiques llamados septos en muchas células, cada una de las cuales tiene uno o varios núcleos. – Los septos tienen poros que permiten el flujo de citoplasma entre las células para distribuir los nutrimentos. – El hongo no se puede movilizar, sino crecer rápidamente en un ambiente idóneo. (b) Hifas (c) Sección transversal de hifa FIGURA 22-1 (parte 2) El cuerpo filamentoso de un hongo Nutrimentos y estilos de vida de los hongos • Los hongos no ingieren alimento. • Secretan enzimas que digieren moléculas complejas fuera de su cuerpo, y las descomponen en subunidades más pequeñas susceptibles de ser absorbidas. Nutrimentos y estilos de vida de los hongos • Tienen estilos de vida diversos: – Los hongos descomponedores digieren el cuerpo de organismos muertos. – Los hongos parásitos absorben nutrientes de las células de organismos vivos y pueden producir enfermedades. – Algunos hongos simbiontes viven en relación mutuamente benéfica con otros organismos. – Los hongos depredadores atacan a gusanos diminutos del suelo. Se propagan a través de esporas • Los hongos se reproducen mediante pequeñísimos y ligeros paquetes reproductores llamados esporas. – Suelen producirse en grandes cantidades. – Se dispersan por medio de animales o corrientes de aire. (b) Pilobolus (a) Estrella de tierra FIGURA 22-2 Algunos hongos expelen esporas Reproducción de los hongos • Tanto la reproducción sexual como la asexual implican la producción de esporas dentro de cuerpos fructíferos especiales. Reproducción asexual • En la mayoría de los casos ocurre en condiciones estables. • Puede ocurrir por: – La fragmentación del micelio. – La formación de esporas asexuales. • Un micelio haploide produce esporas asexuales haploides por mitosis. • Las esporas germinan y se desarrollan hasta formar un nuevo micelio por mitosis. • El resultado es la rápida producción de clones genéticamente idénticos. Reproducción sexual • En la mayoría de los casos se lleva a cabo en condiciones de cambio ambiental o de tensión. – Se inicia cuando un filamento de un micelio entra en contacto con un filamento de un segundo micelio, que es de un tipo de cepa diferente y compatible. – Las dos hifas se fusionan, de tal modo que los núcleos comparten una célula común. – Los núcleos haploides diferentes se fusionan para formar un cigoto diploide. – El cigoto sufre meiosis para formar esporas sexuales haploides. Reproducción sexual • Las esporas se dispersan, germinan y se dividen por mitosis para formar nuevos micelios haploides. • Estos cuerpos micóticos producidos sexualmente son genéticamente distintos de ambos progenitores. Clasificación de los hongos • Las especies de hongos se clasifican en cinco fila dependiendo de la manera en que producen esporas sexuales: – Chytridiomycota (quitridiomicetos) – Zygomycota (cigomicetos) – Glomeromycota (glomeromicetos) – Basidiomycota (basidiomicetos) – Ascomycota (ascomicetos) FIGURA 22-3 Árbol evolutivo de los principales grupos de hongos Los quitridiomicetos • Los quitridiomicetos: – Casi todos viven en el agua. – Se reproducen sexual y asexualmente. – Forman esporas natatorias que necesitan agua para dispersarse. FIGURA 22-4 Filamentos de quítrido Allomyces, en plena reproducción sexual Los quitridiomicetos • Casi todos se alimentan con plantas acuáticas muertas u otros residuos en ambientes acuosos. • Algunas especies son parásitos de plantas o animales. – Se piensa que uno de estos quitridiomicetos parásitos es una causa importante de la actual mortandad mundial de ranas. • Se cree que los quitridiomicetos primitivos dieron origen a los otros grupos de hongos modernos. Los cigomicetos • Por lo general, viven en el suelo o en material vegetal o animal en descomposición. • Incluye al moho negro del pan Rhizopus • Se reproducen tanto asexual como sexualmente. Los cigomicetos • Durante la reproducción asexual: – Las esporas haploides se producen por mitosis en unas estructuras negras llamadas esporangios. – Estas esporas se dispersan en el aire y germinan para formar nuevas hifas haploides. Los cigomicetos • Durante la reproducción sexual: – Dos hifas de diferentes tipos de cepa entran en contacto y se fusionan, formando un cigoesporangio que contiene múltiples núcleos haploides. – Los núcleos se fusionan dentro del cigoesporangio para producir núcleos diploides. – Estos núcleos diploides dan lugar a esporangios pedunculados que producen esporas haploides que se dispersan, germinan y se desarrollan en nuevas hifas diploides. FIGURA 22-5 Ciclo de vida del moho negro del pan (género Rhizopus) FIGURA 22-6 Ciclo de vida de un cigomiceto Los glomeromicetos • Viven en estrecha relación con las raíces de las plantas. • Sus hifas penetran las células de las raíces y forman estructuras ramificadas dentro de la célula. • La interacción forma una relación benéfica llamada micorriza. FIGURA 22-7 Glomeromiceto dentro de una célula vegetal. Los glomeromicetos • No se ha observado reproducción sexual • Durante la reproducción asexual, congregaciones de esporas se producen por mitosis y permanecen fuera de la planta hospedera en las puntas de las hifas. • Cuando las esporas germinan, las hifas crecen en el suelo alrededor y penetran nuevas raíces. Los basidiomicetos • Las esporas sexuales se forman en basidios con forma de clava. • Por lo general, se reproducen sexualmente. – Dos hifas de cepas distintas entran en contacto y se fusionan, resultando en la formación de un cuerpo fructífero – Cada uno de éstos contiene numerosas estructuras en forma de clava llamadas basidios – Lo núcleos dentro de las basidios se fusionan, formando núcleos diploides Los basidiomicetos • El cigoto se divide por meiosis y produce cuatro basidiosporas (esporas sexuales haploides). • Las basidiosporas se dispersan y germinan para formar una nueva hifa haploide que entra en el ciclo sexual (la reproducción asexual es poco común). FIGURA 22-8 Ciclo vital de un basidiomiceto común La fotografía muestra dos basidiosporas unidas a un basidio. FIGURA 22-9a Diversos basidiomicetos FIGURA 22-9b Diversos basidiomicetos FIGURA 22-9c Diversos basidiomicetos Los basidiomicetos • Los ejemplos más conocidos incluyen: – Champiñones – Bejines – Hongos de repisa (descomponen la madera) – Falos hediondos – Royas y tizones (parásitos de las plantas) – Algunos basidiomicetes son comestibles, otros son venenosos. Anillo de hada • Un anillo de hada es un patrón circular del crecimiento de un hongo. • Los anillos de hada se forman de un micelio micótico subterráneo que crece hacia afuera a partir de un punto central. – Cuanto más grande sea el diámetro del anillo, más viejo será el hongo que le da origen. – Se estima que algunos anillos tienen 700 años de edad. FIGURA 22-10 Anillo de hada de setas Los ascomicetos • Las esporas sexuales forman ascas, unas estructuras semejantes a sacos. • Se reproducen tanto asexual como sexualmente. • Reproducción asexual: – Esporas diploides se producen en las puntas de hifas especializadas. – Las esporas se dispersan y germinan para formar nuevas hifas. Los ascomicetos • Durante la reproducción sexual: – Dos hifas de diferentes tipos de cepa entran en contacto y se fusionan, produciendo un cuerpo fructífero. – Cada cuerpo fructífero contiene numerosas estructuras semejantes a sacos llamadas ascas. – Los núcleos de cada asca se fusionan, produciendo un núcleo diploide. Los ascomicetos • El núcleo diploide se divide por meiosis seguida de mitosis para producir ocho ascosporas (esporas sexuales haploides). • Las ascosporas se dispersan y germinan para formar nuevas hifas haploides que pueden entrar ya sea en el ciclo asexual o en el sexual. FIGURA 22-11 El ciclo de vida de un ascomiceto común Los ascomicetos • Los ejemplos más conocidos incluyen: – Muchos de los mohos que atacan los alimentos almacenados. – Las morillas y la rara y apreciada trufa. – Penicillium, la especie que produce penicilina (el primer antibiótico). – Las levaduras (hongos unicelulares). FIGURA 22-12 Diversos ascomicetos Relaciones simbióticas • Muchos hongos viven en contacto directo con otras especies durante periodos prolongados. Tales relaciones estrechas y de largo plazo se denominan simbióticas. • El hongo de una relación simbiótica puede dañar a su huésped (un parásito de plantas y animales) o ser benéfico (líquenes y micorrizas). Los líquenes • Los líquenes son asociaciones simbióticas entre hongos y algas verdes unicelulares o cianobacterias. – El hongo asociado “cuida” del alga o bacteria fotosintética asociada, brindándole abrigo y protección. – El organismo fotosintético produce alimento (azúcares) para sí mismo y también para el hongo. FIGURA 22-13 El liquen: una asociación simbiótica capa de algas hifas del hongo estructura de fijación Los líquenes • Crecen en diversos materiales (la tierra, troncos y ramas de árboles, rocas, cercas, techos, y paredes). • Pueden sobrevivir en condiciones ambientales extremas (islas volcánicas recién formadas, desiertos). • Tienen formas diversas. FIGURA 22-14 Diversos líquenes Las micorrizas • Las micorrizas son importantes asociaciones simbióticas entre hongos y raíces de plantas. – Los hongos proporcionan a la planta agua, minerales, y nutrimentos orgánicos que absorben del suelo. – La planta le proporciona alimento (azúcar) al hongo. – 80% de todas las plantas con raíces tienen micorrizas. FIGURA 22-15 Las micorrizas favorecen el crecimiento de las plantas Los endófitos • Las micorrizas pudieron haber ayudado a que las plantas invadieran la tierra. – La relación entre un hongo acuático y un alga verde pudo haber ayudado a que el alga adquiriera el agua y minerales necesarios para sobrevivir fuera del agua. – Fósiles formados justo después de la invasión a la tierra demuestran la presencia de micorrizas totalmente desarrolladas muy temprano en la evolución de las plantas terrestres. Los endófitos • Los endófitos son hongos que viven dentro de los tallos y las hojas de las plantas. • Algunos son parásitos que provocan enfermedades de las plantas. • Muchos son benéficos para el huésped. – Algunas especies de ascomicetos viven dentro de las células de las hojas y producen sustancias que son desagradables o tóxicas para los insectos y los mamíferos de pastoreo, y ayuda a proteger al césped de tales depredadores. Recicladores • Los hongos son los “empleados funerarios”, pues consumen los “cadáveres” de todos los reinos. • Los hongos que son saprófitos (que se alimentan de organismos muertos) sueltan sustancias extracelulares que digieren los tejidos de los muertos y liberan elementos como carbono, nitrógeno, compuestos de fósforo, y minerales que pueden ser reciclados por las plantas. Los hongos atacan plantas • Los hongos son causa de la mayoría de las enfermedades de las plantas. – Los parásitos ascomicetos causan la enfermedad del olmo holandés y la plaga del castaño. – Los royas y tizones son parásitos basidiomicetos que provocan daños considerables en los cultivos de cereales. FIGURA 22-16 Tizón del maíz Los hongos atacan plantas • Los hongos pueden destruir tejidos vegetales mucho después de haber sido cosechados para uso humano. – Atacan la madera y la pudren. – Causan daños a los productos textiles de algodón y lana. Los hongos atacan plantas • Algunos hongos son benéficos en la agricultura. – Se usan para combatir diversas plagas, como termitas, el gorgojo del arroz, la oruga de librea, los áfidos y los ácaros de los cítricos. • Se han descubierto ciertos hongos que atacan y matan especies de mosquitos que transmiten la malaria. FIGURA 22-17 Un hongo parásito de pestes y un hongo contra vectores de enfermedades Los hongos producen enfermedades humanas • El pie de atleta, la tiña inguinal y la sarna son provocados por un hongo que ataca la piel. • Muchas infecciones vaginales son causadas por el hongo Candida albicans • La fiebre de los valles y la histoplasmosis son causadas por hongos que atacan los pulmones. – La infección se presenta cuando la víctima inhala las esporas. FIGURA 22-18 Candida Los hongos producen toxinas • Los mohos del género Aspergillus producen unos compuestos cancerígenos altamente tóxicos conocidos como aflatoxinas. – Infectan alimentos como los cacahuates. • El ascomicete Claviceps purpurea produce varias toxinas – Infecta el Centeno y produce una enfermedad que causa vasoconstricción, vómito, ataques convulsivos, alucinaciones y la muerte. Los hongos producen antibióticos • Ciclosporina – Se utiliza para suprimir la respuesta inmunitaria durante los trasplantes de órganos. • Penicillina – El primier antibiótico descubierto. – Se usa para combatir enfermedades bacterianas. FIGURA 22-19 Penicillium Los hongos hacen aportaciones a la gastronomía • Ciertos mohos ascomicetos confieren su sabor a algunos de los quesos más famosos del mundo. • Las levaduras se utilizan en la producción del vino, la cerveza, y en la elaboración del pan. Los hongos hacen aportaciones a la gastronomía • Algunos hongos son consumidos directamente. – Champiñones (basidiomicetos) – Morillas (ascomicetos) – Trufas (ascomicetos) Los hongos hacen aportaciones a la gastronomía • Las trufas han desarrollado una eficaz adaptación para dispersar sus esporas. – La trufa emite una sustancia química que induce a los cerdos y a otros animales a desenterrarla, dispersando la esporas en el aire. FIGURA 22-20 La trufa