LOS HONGOS DEL SUELO Y LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 2da Parte

(Casillas, Espinosa Asuar & Vélez, 2021)

Hongos descomponedores

Los hongos saprobios poseen la habilidad para degradar compuestos ricos en Carbono provenientes principalmente de materia vegetal en descomposición, como la hojarasca, la corteza y las ramas que caen al suelo.

Con base en su capacidad para convertir la lignocelulosa (que es un material de origen vegetal), en azúcares simples por vías metabólicas en las que se libera agua (hidrólisis), este gran grupo de hongos se puede dividir en tres categorías:  hongos de la pudrición blanda, hongos de la pudrición blanca y hongos de la pudrición marrón de la madera.

Durante los procesos de degradación, el Carbono obtenido se distribuye en diferentes fracciones; una parte puede ser aprovechada por los mismos hongos para generar sus propios compuestos y materiales celulares, otra puede ser liberada a la atmósfera en forma de CO2, y la última queda disponible en el ambiente al morir estos hongos, integrándose al metabolismo de los organismos que los consuman.

Los hongos saprobios también pueden intervenir en el ciclo del Azufre, un elemento muy abundante en el medio ambiente. Desde la formación de la Tierra, este elemento es de suma importancia para el desarrollo de todos los seres vivos, ya que llega a formar parte de algunos de los aminoácidos multifuncionales, indispensables para el metabolismo celular. De hecho, más del 95% del azufre en el suelo se manifiesta como compuestos orgánicos provenientes de residuos biológicos acumulados en éste.

Gracias a la actividad de enzimas especializadas, los hongos filamentosos (incluidos algunos de la división Basidiomycota), liberan el azufre de compuestos que lo contienen en la madera, las raíces y materia orgánica del suelo (por ejemplo esteres-sulfatos y tioles). Este proceso a menudo es benéfico para las plantas cercanas, ya que la fragmentación de las moléculas grandes (despolimerización), facilita que las raíces de las plantas aledañas tomen del suelo compuestos de azufre más simples.

Las levaduras también poseen vías metabólicas implicadas en el ciclo del Azufre. Estos hongos diminutos y unicelulares tienen la capacidad de utilizar compuestos orgánicos con ácido sulfónico (SO3), para impulsar su metabolismo. Sin embargo, también existen casos en los cuales los hongos saprobios no liberan azufre inorgánico al romper algunas moléculas sulfonadas. Por ejemplo, Phanerochaete chrysosporium y Gloeophyllum trabeum, son hongos que crecen en madera en descomposición, que sí pueden transformar los sulfonatos, pero no liberan el azufre.

Micorrizas

Estos hongos se caracterizan por ser simbiontes de las raíces de las plantas y se clasifican en dos grupos principales: las endomicorrizas y las ectomicorrizas. Se estima que más del 80% de las plantas vasculares tienen endomicorrizas, cuya característica es la de penetrar las células de las raíces de las plantas formando arbúsculos que son agrupamientos de hifas divididas en pequeñas estructuras elipsoidales. Por su parte, las ectomicorrizas crecen en una región parcial del hospedero, sin llegar a penetrar al interior de las células de las raíces, y sólo forman un manto de células rodeando su superficie. Se calcula que aproximadamente el 3.0% de las plantas vasculares están asociadas a ectomicorrizas. Esta estrecha relación simbiótica es muy antigua y data de hace aproximadamente 460 millones de años.

Ambas clases de micorrizas suelen ser específicas para ciertos grupos de plantas. Su funcionalidad radica en que las hifas de estos hongos micorrízicos se proyectan desde la raíz de las plantas, alcanzando zonas que les son inaccesibles. De esta manera las hifas captan más nutrientes, por ejemplo, Nitrógeno y Fósforo, mismos que la planta hospedera aprovecha. Por debajo del suelo estas estructuras finas llegan a formar redes de comunicación inmensas, entre hongos, otros microorganismos y las plantas cercanas.
Las micorrizas proveen a las plantas con grandes cantidades de Nitrógeno y Fósforo del suelo, que de otra manera les sería difícil obtener. Al ser una relación mutualista, las plantas proveen a los hongos con compuestos ricos en Carbono. Las formas inorgánicas del Fósforo y las formas orgánicas del Nitrógeno (como amonio, nitrato y aminoácidos), o minerales llegan a las células de las plantas por transportadores especializados en la membrana de los hongos, mientras que en las plantas se estimula su maquinaria metabólica para transportar azucares que finalmente les llegan a los hongos.
Las micorrizas también intervienen en el ciclo del Azufre benéfico para las plantas, ya que sólo pueden adquirirlo a través del ion sulfato. En el suelo este elemento se encuentra en gran medida en formas orgánicas, por lo que los hongos juegan un papel crucial al liberarlo de moléculas complejas facilitando así su acceso a otros organismos. La presencia de las hifas de los hongos también incrementa la obtención de azufre, ya que inducen en la raíz de la planta hospedera la expresión de transportadores de sulfato.

Referencias:

Casillas, C., Espinosa Asuar, L., & Vélez, P. (Enero de 2021). EL HALO INFINITO DE LA QUÍMICA: LOS HONGOS DEL SUELO Y LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS. Obtenido de Oikos UNAM: http://web.ecologia.unam.mx/oikos3.0/index.php/articulos/hongos-y-suelo

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