sábado, 14 de julio de 2012

HONGOS. PERCY ZAPATA MENDO.


Hongos
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INTRODUCCIÓN
Hongos, grupo diverso de organismos unicelulares o pluricelulares que, a diferencia de las plantas y los animales, se alimentan mediante la absorción directa de nutrientes, que obtienen mediante la degradación de moléculas de alimento del medio (nutrición absortiva). Los alimentos se disuelven mediante enzimas que secretan los hongos. Las evidencias fósiles ponen de manifiesto que los hongos han estado presentes en nuestro planeta desde hace al menos 600 millones de años e incluso antes. En la actualidad, miles de especies de hongos crecen y absorben los nutrientes del suelo, la madera, la materia orgánica muerta o de las plantas y otros organismos. Su tamaño varía desde los hongos microscópicos unicelulares hasta algunos de los organismos más grandes que existen. Otros hongos se encuentran entre los organismos más longevos—algunos líquenes, una asociación simbiótica entre un hongo y un alga, se cree que tienen más de 4.500 años. La disciplina que estudia los hongos se llama micología.
Los hongos constituyen un grupo de organismos numeroso y extensamente distribuido, cuya actividad resulta esencial en el funcionamiento de todos los ecosistemas. Son los causantes, junto con las bacterias, de la putrefacción y descomposición de toda la materia orgánica. Son seres vivos descomponedores que degradan los restos de organismos muertos y devuelven el carbono y otros elementos de nuevo al ambiente, para que puedan ser reutilizados. La importancia de los hongos para los seres humanos es inestimable. Ciertos hongos, entre los que se incluyen algunos mohos, tienen un valor probado en la síntesis de antibióticos y hormonas empleados en medicina, así como de enzimas utilizados en determinados procesos industriales. Algunos hongos, como las trufas, son considerados un alimento exquisito. Sin embargo, no todos los hongos resultan beneficiosos, algunos son parásitos de organismos vivos y producen graves enfermedades en plantas y animales.
Algunas especies conocidas incluyen champiñones, níscalos y levaduras, así como varias especies que originan enfermedades en plantas y animales, como las royas y los tizones. Algunos expertos estiman que hay aproximadamente 1,5 millones de especies, de las cuales aproximadamente unas 100.000 han sido identificadas. Las características propias de estos organismos hacen necesario incluirlos en un reino propio; el reino Hongos. Ciertos organismos similares a los hongos, como los mohos acuáticos (también conocidos como oomicetes) y los mohos mucilaginosos, que antiguamente se clasificaban en este reino, se incluyen ahora en el reino Protoctistas.
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UNA FORMA ÚNICA DE ALIMENTARSE
Los hongos carecen de clorofila, el pigmento verde que permite a las plantas realizar la fotosíntesis, fabricando sus propios compuestos orgánicos. Los hongos son seres vivos heterótrofos que obtienen el alimento por absorción. Secretan enzimas digestivas que degradan las moléculas de alimento en el ambiente, fuera de sus cuerpos. El hongo absorbe después los productos degradados.
Algunos hongos son parásitos, alimentándose de plantas, animales o incluso de otras especies de hongos. Algunas de estas especies producen graves enfermedades en animales de granja, cultivos y bosques. Por ejemplo, el hongo Ophiostoma ulmi, responsable de una enfermedad conocida como grafiosis, provocó la muerte de millones de olmos en todo el mundo.
La mayoría son saprofitos pues obtienen el alimento de la materia orgánica muerta. Junto con las bacterias, los hongos son los principales descomponedores del planeta y son capaces de degradar la celulosa y la lignina, presentes en las paredes celulares de las células vegetales. Pero, además de realizar esta inestimable labor recicladota, los saprofitos pueden causar la destrucción de alimentos y de productos de madera.
Algunos hongos establecen relaciones simbióticas con otros organismos. Por ejemplo, las raíces de muchas especies de plantas desarrollan una asociación beneficiosa con los hongos formando una micorriza. Las micorrizas incrementan la capacidad de las raíces de la planta para absorber nutrientes; el hongo le suministra a la planta minerales y absorbe compuestos orgánicos de su compañero fotosintético. Los hongos también forman asociaciones mutualistas con diversos animales. Por ejemplo, las hormigas cortadoras de hoja, llevan los trozos de hojas a sus nidos, donde alimentan a ciertos hongos. Los hongos viven en los nidos y las hormigas se alimentan de los hongos. Algunas termitas y ciertos escarabajos utilizan a los hongos para digerir la celulosa de la madera, para que, de esa forma, pueda servir de alimento al insecto. Algunos hongos parásitos de plantas, como las royas, invaden las células vegetales mediante unas estructuras especializadas, llamadas haustorios, que absorben los nutrientes de las células.
Ciertos hongos que viven en el suelo son predadores activos y atrapan organismos microscópicos como amebas y nematodos. Las presas se capturan por medio de una malla de hifas, recubierta por una sustancia adhesiva, a la que queda pegada la presa. Las hifas penetran en el microorganismo, crecen y se ramifican dentro de su cuerpo absorbiendo nutrientes hasta matarlo.
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ESTRUCTURA
A excepción de las especies unicelulares, la mayoría de los hongos están constituidos por filamentos tubulares que reciben el nombre de hifas. Cada hifa está rodeada por una pared celular que normalmente contiene quitina, un material que también forma parte del exoesqueleto de los insectos. La mayoría de las hifas no están divididas en células separadas y los núcleos y orgánulos están esparcidos por todo el citoplasma. Sin embargo, algunas hifas pueden estar divididas por tabiques llamados septos, pero, incluso en estas hifas, los septos poseen unos poros que permiten el movimiento de orgánulos dentro de la hifa.
Las hifas crecen por alargamiento de las puntas y también por ramificación. La proliferación de hifas, resultante de este crecimiento, se llama micelio. Cuando el micelio se desarrolla puede llegar a formar grandes cuerpos fructíferos, tales como las setas u otras estructuras que contienen esporas reproductoras. Normalmente, los cuerpos fructíferos son la parte más visible del hongo y suelen crecer por encima del suelo o de otras superficies, de manera que las esporas pueden ser dispersadas por las corrientes de aire o mediante otros mecanismos. Por el contrario, el micelio normalmente permanece enterrado. Por ejemplo, el micelio de una seta está encerrado bajo el suelo, mientras que el cuerpo fructífero, la estructura en forma de paraguas que nos resulta tan familiar, brota por encima del suelo.
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REPRODUCCIÓN
Los hongos poseen diversas formas de reproducción. En general, la mayoría de los hongos se reproducen por esporas, diminutas partículas de protoplasma rodeado de pared celular. Normalmente producen gran número de esporas. El champiñón silvestre puede formar 12.000 millones de esporas en su cuerpo fructífero; así mismo, el pedo o cuesco de lobo gigante puede producir varios billones.
Los hongos poseen un ciclo reproductor que implica la producción de esporas sexuales. Estas esporas contienen uno o más núcleos que son generalmente haploides, es decir, sus núcleos contienen un solo juego de cromosomas. Cuando las condiciones del medio son favorables, las esporas germinan y dan lugar a un micelio que produce cuerpos fructíferos llenos de esporas sexuales, que repiten el ciclo reproductor. Algunos hongos producen esporas asexuales directamente a partir de las hifas, que germinan y originan un micelio adicional. El micelio se desarrolla rápidamente, facilitando la dispersión y colonización del hongo.
En el ciclo reproductor sexual de muchos hongos el micelio contiene hifas de dos tipos sexuales, algunas veces llamadas forma + y forma -, que no se distinguen morfológicamente entre sí. Las hifas de dos tipos sexuales distintos se fusionan, iniciándose la reproducción sexual. Inicialmente, los núcleos de estas dos hifas permanecen separados, dando lugar a un estado intermedio, llamado dicarion, que significa ‘con dos núcleos’. Este estado puede durar desde semanas hasta un año, dependiendo de la especie. Finalmente, los dos núcleos se fusionan dando lugar a una célula diploide, es decir, una célula que contiene un núcleo con dos juegos de cromosomas. Este núcleo sufre meiosis, originando cuatro esporas haploides, y dando lugar a un nuevo ciclo. Esta población de esporas genéticamente distintas puede tener más oportunidades de sobrevivir a los cambios ambientales, como los cambios de temperatura, o a determinadas enfermedades que, en cambio, podrían exterminar a una población de esporas genéticamente idénticas.
Muchos hongos son capaces también de reproducirse mediante fragmentación de sus hifas. Cada fragmento es capaz de originar un nuevo individuo. Las levaduras, unos hongos unicelulares, se reproducen por gemación, un proceso mediante el cual la célula forma una yema que se acaba separando de la célula progenitora y originando una nueva levadura.
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CLASIFICACIÓN
Los científicos han discrepado sobre la manera de clasificar los hongos, y la clasificación de este reino continúa desarrollándose. La primera descripción de un hongo fue publicada en 1729 por el botánico italiano Pier Antonio Micheli. Los hongos figuraban en las antiguas clasificaciones como una división del reino Plantas (Plantae) y el estudio de los hongos, o micología, se desarrollaba como una rama de la botánica. El reconocimiento de las características únicas de este grupo de seres vivos llevó a incluirlos en un reino propio, o reino Hongos, a finales de la década de 1960. Más recientemente, algunos micólogos han puesto de manifiesto que algunos organismos, como los mohos mucilaginosos, los mohos acuáticos y los mildius vellosos, tienen características que permiten incluirlos en el reino Protoctistas más que en el reino Hongos. A diferencia de los hongos verdaderos, algunos mohos mucilaginosos se alimentan por fagocitosis, de manera parecida a las amebas. Los mohos acuáticos y mildius vellosos forman células móviles en algún momento de su ciclo de vida y sus paredes celulares no tienen quitina.
Los hongos se clasifican en base, principalmente, al tipo de esporas y cuerpos fructíferos que forman. Muchos micólogos dividen el reino Hongos en cuatro filos: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota y Basidiomycota. Un quinto grupo, denominado Deuteromycota u hongos imperfectos, está formado por hongos que no son fácilmente clasificados en ninguno de los cuatro grupos anteriores en base a sus estructuras sexuales.
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Chytridiomycota
El filo Chytridiomycota, conocido comúnmente como Quítridos o Quitridiomicetes, incluye unas 800 especies que son encontradas en ambientes húmedos o acuáticos (dulces o salados). Son los hongos más sencillos y más simples. Algunos son unicelulares y otros poseen micelios formados por cadenas ramificadas de células. Los quítridos forman unas estructuras llamadas esporangios que contienen esporas provistas de un flagelo. Son saprofitos, si obtienen nutrientes a partir de materia orgánica muerta, o parásitos de plantas, animales, algas y otros hongos. Algunos no necesitan oxígeno para vivir y solo se desarrollan en el estómago de herbívoros, donde digieren la celulosa y otros compuestos. En ocasiones fueron clasificados dentro del reino Protoctistas porque tienen esporas móviles; sin embargo, actualmente se clasifican dentro del reino Hongos porque su pared celular está formada principalmente por quitina.
5.2
Zygomycota
El filo Zygomycota, conocido con el nombre común de Zigomicetos, incluye unas 900 especies, la mayoría de las cuales poseen hifas cenocíticas (hifas sin tabiques transversales). En este grupo se encuentran varios hongos descomponedores, los hongos formadores de micorrizas y los parásitos de arañas e insectos. Uno de los zigomicetos más conocidos es el moho negro del pan (Rhizopus nigricans), que produce masas de hifas sobre el pan, la fruta y otros alimentos. El hongo forma una especie de filamentos enmarañados en los que se observan pequeños puntos negros que son esporangios creciendo al final de hifas especializadas. Los esporangios producen esporas asexuales, que no son móviles y que reciben el nombre de esporangiosporas. Los zigomicetos se reproducen sexualmente mediante la formación de zigosporas con paredes gruesas.
5.3
Ascomycota
El grupo más numeroso de hongos, con alrededor de 50.000 especies conocidas, es el filo Ascomycota. Los ascomicetos incluyen levaduras, especies formadoras de líquenes, hongos filamentosos conocidos como mohos y hongos en taza. Muchas especies parásitas de plantas también pertenecen a este grupo. Dos especies de ascomicetos se utilizan en la elaboración de los quesos Camembert y Roquefort para proporcionarles su sabor característico. Las estructuras fructíferas de las morillas y las trufas, dos tipos de hongos en taza, se consideran un manjar. De algunas especies del género Penicillium se obtiene el antibiótico penicilina. Algunas especies del género Aspergillus tienen importancia alimenticia, ya que se utilizan en la producción de la salsa de soja o el sake, una bebida alcohólica. El cornezuelo del centeno, que infecta las flores del centeno y de otros cereales, produce toxinas que pueden afectar a los seres humanos y a otros animales que comen el cereal infectado. La levadura Candida albicans es un microorganismo patógeno para los seres humanos, causando infecciones como la candidiasis oral o vaginal.
Con la excepción de algunas levaduras y otros pocos organismos, los ascomicetes tienen hifas bien desarrolladas, por lo general con un único núcleo en cada hifa y segmentadas por septos transversales. Un poro en cada septo permite el movimiento de núcleos y orgánulos entre los segmentos.
Las esporas sexuales, llamadas ascosporas, se forman, mediante un proceso de meiosis, dentro de unas estructuras con forma de saco que reciben el nombre de ascas. En muchas especies las ascas se forman dentro de unas estructuras fructíferas especializadas denominadas ascocarpos.
La reproducción sexual tiene lugar cuando dos hifas de dos tipos sexuales distintos se juntan y sus respectivas estructuras de apareamiento se fusionan. Sin embargo, no se produce la fusión de sus núcleos y la célula se transforma en dicariótica (célula con dos núcleos genéticamente distintos), a partir del cual se forma una hifa dicariótica. En los extremos de la hifa se forman las ascas y, en el interior de cada una, los núcleos se fusionan originando un cigoto diploide. Tras la meiosis posterior se producen cuatro núcleos haploides. Después tiene lugar una mitosis, tras la cual se forman ocho núcleos, que darán lugar a las ascosporas que son, finalmente, liberadas.
Los ascomicetos también pueden producir unas esporas asexuales llamadas conidios, que se producen mediante mitosis y que pueden sobrevivir durante semanas. Los conidios se forman en los extremos de hifas especializadas que reciben el nombre de conidióforos.
La levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), además de reproducirse por medio de ascosporas, lo hace también mediante unas protuberancias, o yemas, que a la larga se separan de las células parentales. Las levaduras del género Schizosaccharomyces se dividen por fisión.
5.4
Basidiomycota
El grupo Basiodiomycota, conocido como Basidiomicetes, incluye unas 25.000 especies de setas, pedos de lobo, hongos oreja de árbol, royas, tizones y políporos. Este grupo engloba algunos parásitos importantes de las plantas, mutualistas y saprofitos, incluyendo los hongos descomponedores que causan la podredumbre blanca de la madera. Muchas especies de setas son comestibles, como los boletos, y resultan muy apreciadas por su sabor. Otras setas, en cambio, son venenosas, como la oronja verde o Amanita phalloides. Otras, como las especies Psilocybe semilanceata y Amanita muscaria, son conocidas por sus propiedades alucinógenas. Los tizones, que atacan al maíz o al trigo, son basidiomicetes que invaden las plantas en flor, especialmente los cultivos de cereales, causando graves pérdidas económicas. Las royas, como la Puccinia, atacan el trigo e invaden las células vegetales en los cultivos y en los bosques, causando enormes daños.
Los basidiomicetes poseen hifas con septos característicos provistos de pequeños poros. Reciben su nombre por sus células reproductoras, de aspecto hinchado, llamadas basidios, que se localizan en las puntas de las hifas y en las que se forman las basidiosporas.
En el ciclo de vida típico de los basidiomicetos, se produce la fusión de los núcleos en el basidio, formándose un núcleo diploide. Tras la meiosis se originan cuatro núcleos haploides, que forman las basidiosporas. Estas son liberadas y forman hifas haploides. Posteriormente, las hifas de tipos sexuales distintos se fusionan, originando una hifa dicariótica. El micelio dicariótico crece y finalmente produce las estructuras fructíferas, en las que se desarrollan los basidios. Numerosas especies elaboran estructuras fructíferas carnosas (las conocidas setas), formadas por un sombrero o píleo y por un pie. Los basidios se desarrollan sobre la superficie de las laminillas que hay en el sombrero o píleo. Ciertos basidiomicetes, llamados “falsas trufas”, producen esporas dentro de unos cuerpos fructíferos subterráneos.
5.5
Hongos imperfectos
Los deuteromicetos, también conocidos como “hongos imperfectos”, constituyen un grupo no monofilético de hongos de difícil clasificación, que no tiene categoría taxonómica. En general, los hongos se clasifican en base a sus estructuras de reproducción sexual, pero hay hongos que no tienen un ciclo sexual definido y solo se ha puesto de manifiesto que produzcan esporas asexuales. Actualmente se están incluyendo estas especies en los cuatro grupos principales de hongos en base a las secuencias de su ADN. Sin embargo, los hongos que todavía no se han incluido en uno de esos grupos se incluyen en los deuteromicetos.
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UTILIZACIÓN DE LOS HONGOS
Los hongos han sido utilizados desde antiguo como alimento. Muchas especies de setas son comestibles, como el champiñón, el rebozuelo y el boleto. Las trufas, un hongo con un aroma característico, son una de las especies comestibles más apreciadas. Las trufas son recolectadas con perros o cerdos entrenados que utilizan su fragancia para localizar los hongos que se encuentran enterrados.
Otros hongos se emplean en la producción o fabricación de alimentos. Las levaduras, por ejemplo, son necesarias en la fabricación del vino, en la fermentación del pan y en la elaboración de la cerveza. Ciertos hongos se emplean en el proceso de maduración del queso, en los quesos Brie, Camembert y Roquefort. En Asia, ciertos hongos se añaden a la soja para que fermente obteniendo, de esa forma, varios productos alimenticios— la salsa de soja fermentada se elabora con el hongo Aspergillus y el tempeh con el moho negro del pan Rhizopus.
Muchos hongos también producen compuestos que son útiles en diversos procesos industriales. Estos compuestos incluyen alcoholes, como el etanol y el glicerol que se originan en la fermentación, y reguladores del crecimiento de las plantas, como el ácido giberélico, que estimula el crecimiento de las células vegetales, y es utilizado para acelerar el desarrollo de plantas y frutos. Los hongos también son muy importantes en la producción de antibióticos; por ejemplo, la penicilina, la ciclosporina, la cefalosporina y la griseofulvina son utilizadas para luchar contras las enfermedades fúngicas y bacterianas.
Los hongos también se están convirtiendo en una herramienta de gran utilidad en la lucha contra la contaminación del medio ambiente. La acumulación de pesticidas y otros contaminantes está provocando la destrucción de numerosos ecosistemas y, por tanto, situando a muchas especies animales y vegetales en peligro. Ciertas especies de hongos se emplean en los procesos de biorremediación (utilización de microorganismos para eliminar la contaminación del medio ambiente). Los hongos también se emplean con éxito en el control de las plagas de insectos, de los hongos patógenos y de las poblaciones de nematodos y otros organismos que pueden ocasionar daños en los cultivos.
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HONGOS PERJUDICIALES
Los hongos son responsables de numerosas enfermedades de las plantas, incluyendo un elevado porcentaje de las enfermedades que dañan los cultivos, provocando unas pérdidas económicas considerables. Estos hongos también atacan a los árboles y a las estructuras de madera.
Ciertos hongos provocan también enfermedades en los seres humanos y otros vertebrados. En general, estas infecciones fúngicas, o micosis, son leves, vuelven a aparecer con más frecuencia que las infecciones bacterianas y no producen una inmunidad duradera en el cuerpo. Hay dos tipos de micosis, dependiendo de la parte del cuerpo afectada. La dermatomicosis es una infección de la piel, el pelo, o las uñas, como la tiña o el pie de atleta. Estas infecciones no suelen afectar a los órganos internos y la mayoría responden bien a la medicación, aunque el tratamiento puede durar varias semanas.
Una micosis sistémica, que es una infección que afecta a los órganos internos del cuerpo, es más peligrosa y puede resultar fatal para aquellas personas que tienen un sistema inmune debilitado por enfermedades como el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) o el cáncer. Las infecciones fúngicas se extienden a partir de esporas que entran en el cuerpo por las vías respiratorias o por alguna herida en la piel. Algunas infecciones pueden transmitirse de los animales a los seres humanos o entre personas. Hay pocos medicamentos que sean efectivos en el tratamiento de estas infecciones sistémicas y, como el tratamiento puede durar varios meses o años para prevenir una nueva recaída, estos medicamentos pueden tener efectos secundarios.
Los hongos también son responsables de varias enfermedades respiratorias. La coccidioidomicosis está causada por la levadura Coccidioides immitis. Aunque normalmente se contrae por la inhalación de esporas de la levadura, el hongo también puede introducirse, a través de la piel, por contacto con suelo infectado. Los síntomas iniciales pueden recordar a los de la gripe, con fiebre, tos y erupción, y la infección generalmente se desarrolla sin ningún tratamiento específico. En raras ocasiones, la infección puede propagarse a los huesos, articulaciones y cerebro.
La histoplasmosis está causada por la inhalación de esporas del hongo Histoplasma capsulatum. La aspergilosis es una infección de la piel, los senos nasales, los pulmones y otros órganos internos provocada por mohos del género Aspergillus. La enfermedad que se contrae por la inhalación de esporas afecta, sobre todo, a los trabajadores agrícolas. Un tipo virulento de neumonía, denominado neumocistosis, es provocada por el hongo Pneumocystis carinii, que normalmente no afecta a personas sanas pero sí a individuos con sistemas inmunitarios debilitados.
Las micotoxinas son sustancias tóxicas producidas por los hongos que crecen sobre cereales, frutos y vegetales. Más de 100 especies de hongos producen estas toxinas. La más común es la aflatoxina, producida por los hongos Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus. Aunque generalmente se encuentra en determinados cultivos también se puede transmitir a los seres humanos a través de la leche, la carne o los huevos de animales que han comido cereales contaminados. La aflatoxina es un potente carcinógeno. Otras micotoxinas, entre las que se encuentran las zearalenonas y los tricotecenos, pueden dañar los intestinos, la médula ósea, los ganglios linfáticos, el bazo y el timo.