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13.4: Hongos

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    La parte A muestra un racimo de hongos con cúpulas tipo campana unidas a tallos delgados. La parte b muestra un hongo de color naranja amarillento que crece en un racimo y tiene forma de lóbulo. La parte c es una micrografía electrónica que muestra un tallo largo y delgado que se ramifica en largas cadenas de esporas que parecen una cadena de cuentas.
    Figura\(\PageIndex{1}\): El (a) hongo familiar es solo un tipo de hongo. Se muestran los cuerpos fructíferos de colores brillantes de este (b) hongo coralino. Esta (c) micrografía electrónica muestra las estructuras portadoras de esporas de Aspergillus, un tipo de hongos tóxicos que se encuentran principalmente en el suelo y las plantas. (crédito a: modificación de obra de Chris Wee; crédito b: modificación de obra de Cory Zanker; crédito c: modificación de obra de Janice Haney Carr, Robert Simmons, CDC; datos de barra de escala de Matt Russell)

    La palabra hongo proviene de la palabra latina para hongo. En efecto, los hongos familiares son hongos, pero también hay muchos otros tipos de hongos (Figura\(\PageIndex{1}\)). El reino Hongos incluye una enorme variedad de organismos vivos denominados colectivamente como Eumycota, o verdaderos hongos. Si bien los científicos han identificado alrededor de 100,000 especies de hongos, esto es solo una fracción de las más de 1 millón de especies probablemente presentes en la Tierra. Hongos comestibles, levaduras, moho negro y Penicillium notatum (el productor del antibiótico penicilina) son todos miembros del reino Hongos, que pertenece al dominio Eukarya. Como eucariotas, una célula fúngica típica contiene un núcleo verdadero y muchos orgánulos unidos a la membrana.

    Los hongos fueron considerados organismos similares a plantas; sin embargo, las comparaciones de ADN han demostrado que los hongos están más estrechamente relacionados con los animales que con las plantas. Los hongos no son capaces de fotosíntesis: Utilizan compuestos orgánicos complejos como fuentes de energía y carbono. Algunos organismos fúngicos se multiplican solo asexualmente, mientras que otros experimentan tanto reproducción asexual como reproducción sexual. La mayoría de los hongos producen una gran cantidad de esporas que son diseminadas por el viento. Al igual que las bacterias, los hongos juegan un papel esencial en los ecosistemas, porque son descomponedores y participan en el ciclo de nutrientes al descomponer los materiales orgánicos en moléculas simples.

    Los hongos a menudo interactúan con otros organismos, formando asociaciones mutuamente beneficiosas o mutualistas. Los hongos también causan infecciones graves en plantas y animales. Por ejemplo, la enfermedad del olmo holandés es una infección fúngica particularmente devastadora que destruye muchas especies nativas de olmo (Ulmus spp.). El hongo infecta el sistema vascular del árbol. Se introdujo accidentalmente en América del Norte en la década de 1900 y diezmó olmos en todo el continente. La enfermedad del olmo holandés es causada por el hongo Ophiostoma ulmi. El escarabajo de la corteza del olmo actúa como vector y transmite la enfermedad de árbol en árbol. Muchos olmos europeos y asiáticos son menos susceptibles que los olmos estadounidenses.

    En humanos, las infecciones fúngicas generalmente se consideran desafiantes de tratar porque, a diferencia de las bacterias, no responden a la terapia antibiótica tradicional ya que también son eucariotas. Estas infecciones pueden resultar mortales para las personas con un sistema inmunitario comprometido.

    Los hongos tienen muchas aplicaciones comerciales. La industria alimentaria utiliza levaduras en la repostería, elaboración de cerveza y elaboración de vino. Muchos compuestos industriales son subproductos de la fermentación fúngica. Los hongos son la fuente de muchas enzimas comerciales y antibióticos.

    Estructura y función de la célula

    Los hongos son eucariotas y como tales tienen una organización celular compleja. Como eucariotas, las células fúngicas contienen un núcleo unido a la membrana. Algunos tipos de hongos tienen estructuras comparables a los plásmidos (bucles de ADN) observados en bacterias. Las células fúngicas también contienen mitocondrias y un complejo sistema de membranas internas, incluyendo el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi.

    Las células fúngicas no tienen cloroplastos. Aunque el pigmento fotosintético clorofila está ausente, muchos hongos muestran colores brillantes, que van del rojo al verde al negro. La venenosa Amanita muscaria (agárico de mosca) es reconocible por su gorra roja brillante con manchas blancas (Figura\(\PageIndex{2}\)). Los pigmentos en los hongos están asociados con la pared celular y juegan un papel protector contra la radiación ultravioleta. Algunos pigmentos son tóxicos.

    En la foto se muestran dos hongos grandes, cada uno con una base ancha blanca y una gorra roja brillante. Las tapas están salpicadas de pequeñas protuberancias blancas.
    Figura\(\PageIndex{2}\): La venenosa Amanita muscaria es originaria de las regiones templadas y boreales de América del Norte. (crédito: Christine Majul)

    Al igual que las células vegetales, las células fúngicas están rodeadas por una pared celular gruesa; sin embargo, las capas rígidas contienen los polisacáridos complejos quitina y glucano y no celulosa que utilizan las plantas. La quitina, también encontrada en el exoesqueleto de insectos, da resistencia estructural a las paredes celulares de los hongos. La pared celular protege a la célula de la desecación y los depredadores. Los hongos tienen membranas plasmáticas similares a otros eucariotas, excepto que la estructura es estabilizada por ergosterol, una molécula esteroide que funciona como el colesterol que se encuentra en las membranas celulares animales. La mayoría de los miembros del reino Los hongos son no móviles. Los flagelos son producidos únicamente por los gametos en la división primitiva Chytridiomycota.

    Crecimiento y Reproducción

    El cuerpo vegetativo de un hongo se llama talo y puede ser unicelular o multicelular. Algunos hongos son dimórficos porque pueden pasar de ser unicelulares a multicelulares dependiendo de las condiciones ambientales. Los hongos unicelulares se denominan generalmente levaduras. Las especies Saccharomyces cerevisiae (levadura de panadería) y Candida (los agentes de la candidiasis, una infección fúngica común) son ejemplos de hongos unicelulares.

    La mayoría de los hongos son organismos multicelulares. Presentan dos etapas morfológicas distintas: vegetativa y reproductiva. La etapa vegetativa se caracteriza por una maraña de esbeltas estructuras filiformes llamadas hifas (singulares, hifas), mientras que la etapa reproductiva puede ser más llamativa. Una masa de hifas se llama micelio (Figura\(\PageIndex{3}\)). Puede crecer en una superficie, en suelo o material en descomposición, en un líquido, o incluso en o sobre tejido vivo. Aunque las hifas individuales deben ser observadas bajo un microscopio, el micelio de un hongo puede ser muy grande y algunas especies son realmente “el hongo enorme”. El gigante Armillaria ostoyae (hongo miel) es considerado el organismo más grande de la Tierra, extendiéndose a lo largo de más de 2,000 acres de suelo subterráneo en el este de Oregón; se estima que tiene al menos 2,400 años de edad.

    La foto muestra un hongo marrón claro, creciendo en una placa de Petri. El hongo, que mide unos 8 centímetros de diámetro, tiene la apariencia de piel redonda arrugada rodeada de residuos polvorientos. Existe una indentación similar a un cubo en el centro del hongo. Desde este buje se extienden pliegues que se asemejan a radios en una rueda.
    Figura\(\PageIndex{3}\): El micelio del hongo Neotestudina rosati puede ser patógeno para los humanos. El hongo ingresa a través de un corte o raspado y se convierte en un micetoma, una infección subcutánea crónica. (crédito: CDC)

    La mayoría de las hifas fúngicas se dividen en células separadas por paredes terminales llamadas septos (singular, tabique). En la mayoría de las divisiones (como las plantas, los filos fúngicos se llaman divisiones por tradición) de los hongos, los pequeños agujeros en los septos permiten el rápido flujo de nutrientes y pequeñas moléculas de célula a célula a lo largo de las hifas. Se describen como septos perforados. Las hifas en moldes de pan (que pertenecen a la división Zygomycota) no están separadas por septos. Están formadas por células grandes que contienen muchos núcleos, un arreglo descrito como hifas coenocíticas.

    Los hongos prosperan en ambientes húmedos y ligeramente ácidos, y pueden crecer con o sin luz. Varían en sus requerimientos de oxígeno. La mayoría de los hongos son aerobios obligados, requiriendo oxígeno para sobrevivir. Otras especies, como la Chytridiomycota que residen en el rumen del ganado bovino, son anaerobios obligados, lo que significa que no pueden crecer y reproducirse en un ambiente con oxígeno. Las levaduras son intermedias: Crecen mejor en presencia de oxígeno pero pueden utilizar la fermentación en ausencia de oxígeno. El alcohol producido a partir de la fermentación de levadura se utiliza en la producción de vino y cerveza, y el dióxido de carbono que producen carbonatos cerveza y vino espumoso, y hace que el pan suba.

    Los hongos pueden reproducirse sexual o asexualmente. Tanto en la reproducción sexual como en la asexual, los hongos producen esporas que se dispersan desde el organismo progenitor ya sea flotando en el viento o engarzando un paseo en un animal. Las esporas de hongos son más pequeñas y ligeras que las semillas de las plantas, pero generalmente no se liberan tan altas en el aire. El hongo globo gigante se abre estallando y libera billones de esporas: La gran cantidad de esporas liberadas aumenta la probabilidad de que las esporas aterricen en un ambiente que apoyará el crecimiento (Figura\(\PageIndex{4}\)).

    La parte a es una foto de un hongo puffball, que es redondo y blanco. La parte b es una ilustración de un hongo globo que libera esporas a través de su parte superior explosionada.
    Figura\(\PageIndex{4}\): El (a) hongo puffball gigante libera (b) una nube de esporas cuando alcanza la madurez. (crédito a: modificación de obra de Roger Griffith; crédito b: modificación de obra de Pearson Scott Foresman, donado a la Fundación Wikimedia)

    Cómo obtienen nutrición los hongos

    Al igual que los animales, los hongos son heterótrofos: Utilizan compuestos orgánicos complejos como fuente de carbono en lugar de fijar el dióxido de carbono de la atmósfera, como lo hacen algunas bacterias y la mayoría de las plantas. Además, los hongos no fijan el nitrógeno de la atmósfera. Al igual que los animales, deben obtenerlo de su dieta. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de los animales que ingieren alimentos y luego los digieren internamente en órganos especializados, los hongos realizan estos pasos en el orden inverso. La digestión precede a la ingestión. Primero, las exoenzimas, enzimas que catalizan reacciones en compuestos fuera de la célula, son transportadas fuera de las hifas donde descomponen los nutrientes del ambiente. Luego, las moléculas más pequeñas producidas por la digestión externa son absorbidas a través de las grandes áreas superficiales del micelio. Al igual que con las células animales, el polisacárido de almacenamiento fúngico es glucógeno más que almidón, como se encuentra en las plantas.

    Los hongos son en su mayoría sasondas, organismos que derivan nutrientes de la materia orgánica en descomposición. Obtienen sus nutrientes de materia orgánica muerta o en descomposición, principalmente material vegetal. Las exoenzimas fúngicas son capaces de descomponer polisacáridos insolubles, como la celulosa y la lignina de la madera muerta, en moléculas de glucosa fácilmente absorbibles. Los descomponedores son componentes importantes de los ecosistemas, porque devuelven los nutrientes encerrados en cuerpos muertos a una forma que es utilizable para otros organismos. Este papel se discute con más detalle más adelante. Debido a sus variadas vías metabólicas, los hongos cumplen un importante papel ecológico y están siendo investigados como herramientas potenciales en la biorremediación. Por ejemplo, algunas especies de hongos pueden ser utilizadas para descomponer el gasoil y los hidrocarburos aromáticos policíclicos. Otras especies captan metales pesados como el cadmio y el plomo.

    Diversidad fúngica

    El reino Hongos contiene cuatro divisiones principales que se establecieron de acuerdo a su modo de reproducción sexual. Los hongos polifiléticos no relacionados que se reproducen sin ciclo sexual, se colocan por conveniencia en una quinta división, y recientemente se ha descrito un sexto grupo fúngico mayor que no encaja bien con ninguno de los cinco anteriores. No todos los micólogos están de acuerdo con este esquema. Los rápidos avances en la biología molecular y la secuenciación del ARNr 18S (un componente de los ribosomas) continúan revelando nuevas y diferentes relaciones entre las distintas categorías de hongos.

    Las divisiones tradicionales de los Hongos son la Chytridiomycota (quítridos), la Zygomycota (hongos conjugados), la Ascomycota (hongos saco) y la Basidiomycota (hongos club). Un esquema de clasificación más antiguo agrupaba hongos que utilizan estrictamente la reproducción asexual en Deuteromycota, un grupo que ya no está en uso. Los Glomeromycota pertenecen a un grupo recién descrito (Figura\(\PageIndex{5}\)).

    La foto a muestra dos papas con grandes masas parecidas a verrugas creciendo sobre ellas. La foto b muestra muchos tallos altos y diminutos filiformes con una pequeña esfera marrón en la parte superior de cada uno. La foto c muestra tres hongos delgados en forma de copa de color rosa pálido que crecen en un tronco. La foto d muestra un hongo blanco cremoso con un tallo delgado con volantes y una tapa ancha y plana con branquias en la parte inferior y pequeños bultos de color marrón claro en la parte superior.
    Figura\(\PageIndex{5}\): Las divisiones de hongos incluyen (a) quítridos, (b) hongos conjugados, (c) hongos saco y (d) hongos club. (crédito a: modificación de obra por USDA APHIS PPQ; crédito c: modificación de obra por “icelight” /Flickr; crédito d: modificación de obra por Cory Zanker.)

    Hongos Patogénicos

    Muchos hongos tienen impactos negativos en otras especies, incluidos los humanos y los organismos de los que dependen para alimentarse. Los hongos pueden ser parásitos, patógenos y, en muy pocos casos, depredadores.

    Parásitos y patógenos de plantas

    La producción de suficientes cultivos de buena calidad es esencial para nuestra existencia. Las enfermedades de las plantas han arruinado cultivos, trayendo hambruna generalizada. La mayoría de los patógenos vegetales son hongos que causan la descomposición de los tejidos y la eventual muerte del huésped (Figura\(\PageIndex{6}\)). Además de destruir directamente el tejido vegetal, algunos patógenos de las plantas estropean los cultivos al producir potentes toxinas. Los hongos también son responsables del deterioro de los alimentos y la pudrición de los cultivos almacenados. Por ejemplo, el hongo Claviceps purpurea causa el cornezuelo de centeno, una enfermedad de los cultivos de cereales (especialmente del centeno). Aunque el hongo reduce el rendimiento de los cereales, los efectos de las toxinas alcaloides del cornezuelo de centeno en humanos y animales son de mucha mayor significación: En los animales, la enfermedad se conoce como ergotismo. Los signos y síntomas más comunes son convulsiones, alucinaciones, gangrena y pérdida de leche en el ganado bovino. El ingrediente activo del cornezuelo de centeno es el ácido lisérgico, que es un precursor de la droga LSD. Las manchas, las oxidaciones y el mildiú polvoriento o velloso son otros ejemplos de patógenos fúngicos comunes que afectan a los cultivos.

    Las partes a, b, c y d muestran parásitos fúngicos en pomelo, uvas, una zinnia y una gavilla de cebada, respectivamente.
    Figura\(\PageIndex{6}\): Algunos patógenos fúngicos incluyen (a) moho verde en pomelo, (b) hongos en uvas, (c) mildiú polvoriento en una zinnia y (d) roya del tallo en una gavilla de cebada. Observe el color parduzco del hongo en (b) Botrytis cinerea, también conocida como la “podredumbre noble”, que crece en uvas y otros frutos. La infección controlada de uvas por Botrytis se utiliza para producir vinos de postre fuertes y muy apreciados. (crédito a: modificación de obra de Scott Bauer, USDA ARS; crédito b: modificación de obra de Stephen Ausmus, USDA ARS; crédito c: modificación de obra de David Marshall, USDA ARS; crédito d: modificación de obra de Joseph Smilanick, USDA ARS)

    Las aflatoxinas son compuestos tóxicos y cancerígenos liberados por hongos del género Aspergillus. Periódicamente, las cosechas de frutos secos y granos están contaminadas por aflatoxinas, lo que lleva a un retiro masivo de productos, a veces arruinando a los productores, y causando escasez de alimentos en los países en desarrollo.

    Parásitos y Patógenos Animales y Humanos

    Los hongos pueden afectar a los animales, incluidos los humanos, de varias maneras. Los hongos atacan a los animales directamente colonizando y destruyendo tejidos. Los humanos y otros animales pueden ser envenenados comiendo hongos tóxicos o alimentos contaminados por hongos. Además, los individuos que muestran hipersensibilidad a mohos y esporas desarrollan reacciones alérgicas fuertes y peligrosas. Las infecciones fúngicas son generalmente muy difíciles de tratar porque, a diferencia de las bacterias, los hongos son eucariotas. Los antibióticos solo se dirigen a las células procariotas, mientras que los compuestos que matan hongos también afectan negativamente al huésped animal eucariota.

    Muchas infecciones fúngicas (micosis) son superficiales y se denominan micosis cutáneas (que significa “piel”). Suelen ser visibles en la piel del animal. Los hongos que causan las micosis superficiales de la epidermis, el cabello y las uñas rara vez se diseminan al tejido subyacente (Figura\(\PageIndex{7}\)). Estos hongos suelen ser mal llamados “dermatofitos” de la dermis griega piel y planta de fitos, pero no son plantas. Los dermatofitos también se llaman “tiña” por el anillo rojo que causan en la piel (aunque el anillo es causado por hongos, no por un gusano). Estos hongos secretan enzimas extracelulares que descomponen la queratina (una proteína que se encuentra en el cabello, la piel y las uñas), provocando una serie de afecciones como pie de atleta, tiña inguinal y otras infecciones fúngicas cutáneas. Estas afecciones generalmente se tratan con cremas y polvos tópicos de venta libre, y se limpian fácilmente. Las micosis superficiales más persistentes pueden requerir medicamentos orales recetados.

    La parte A es una foto de una lesión cutánea roja en forma de anillo. La parte b es una micrografía ligera de micelios largos en forma de hilo y esporangios pequeños y ovalados. La parte c es una radiografía de tórax de una persona con una infección fúngica. Hay áreas de luz difusa y dispersa donde la infiltración de fluido ha reemplazado al aire en los sacos de aire microscópicos.
    Figura\(\PageIndex{7}\): (a) La tiña se presenta como un anillo rojo en la piel. b) Trichophyton violaceum es un hongo que causa micosis superficiales en el cuero cabelludo. (c) Histoplasma capsulatum, visto en esta radiografía como moteado de áreas claras en el pulmón, es una especie de Ascomycota que infecta las vías respiratorias y causa síntomas similares a la gripe. (crédito a, b: modificación de obra por la Dra. Lucille K. Georg, CDC; crédito c: modificación de obra por M Renz, CDC; datos de barra de escala de Matt Russell)

    Las micosis sistémicas se diseminan a los órganos internos, ingresando más comúnmente al cuerpo a través del sistema respiratorio. Por ejemplo, la coccidioidomicosis (fiebre del valle) se encuentra comúnmente en el suroeste de Estados Unidos, donde el hongo reside en el polvo. Una vez inhaladas, las esporas se desarrollan en los pulmones y causan signos y síntomas similares a los de la tuberculosis. La histoplasmosis (Figura\(\PageIndex{7}\) c) es causada por el hongo dimórfico Histoplasma capsulatum; causa infecciones pulmonares y, en raras ocasiones, hinchazón de las membranas del cerebro y la médula espinal. El tratamiento de muchas enfermedades fúngicas requiere el uso de medicamentos antimicóticos que tienen efectos secundarios graves.

    Las micosis oportunistas son infecciones fúngicas que son comunes en todos los ambientes o parte de la biota normal. Afectan principalmente a individuos que tienen un sistema inmunitario comprometido. Los pacientes en estadios tardíos del SIDA padecen micosis oportunistas, como Pneumocystis, que pueden ser potencialmente mortales. La levadura Candida spp., que es un miembro común de la biota natural, puede crecer sin control si se altera el pH, las defensas inmunitarias o la población normal de bacterias, causando infecciones por levaduras de la vagina o la boca (aftas orales).

    Los hongos pueden incluso adquirir un estilo de vida depredador. En ambientes de suelo pobres en nitrógeno, algunos hongos recurren a la depredación de nematodos (pequeños gusanos redondos). Las especies de hongos Arthrobotrys tienen una serie de mecanismos para atrapar nematodos. Por ejemplo, tienen anillos constrictores dentro de su red de hifas. Los anillos se hinchan cuando el nematodo lo toca y se cierra alrededor del cuerpo del nematodo, atrapándolo así. El hongo extiende hifas especializadas que pueden penetrar en el cuerpo del gusano y digerir lentamente a la desventurada presa.

    Hongos Benéficos

    Los hongos juegan un papel crucial en el equilibrio de los ecosistemas. Colonizan la mayoría de los hábitats de la Tierra, prefiriendo condiciones oscuras y húmedas. Pueden prosperar en ambientes aparentemente hostiles, como la tundra, gracias a una simbiosis muy exitosa con organismos fotosintéticos, como los líquenes. Los hongos no son obvios en la forma en que lo son los animales grandes o los árboles altos. Sin embargo, al igual que las bacterias, son los principales descomponedores de la naturaleza. Con su metabolismo versátil, los hongos descomponen la materia orgánica que es insoluble y no se reciclaría de otra manera.

    Importancia para los Ecosistemas

    Las redes alimentarias estarían incompletas sin organismos que descomponen la materia orgánica y los hongos son participantes clave en este proceso. La descomposición permite el ciclo de nutrientes como el carbono, el nitrógeno y el fósforo de regreso al ambiente para que estén disponibles para los seres vivos, en lugar de quedar atrapados en organismos muertos. Los hongos son particularmente importantes porque han desarrollado enzimas para descomponer la celulosa y la lignina, componentes de las paredes celulares vegetales que pocos otros organismos son capaces de digerir, liberando su contenido de carbono.

    Los hongos también están involucrados en simbiosis coevolucionadas de importancia ecológica, tanto mutuamente beneficiosas como patógenas con organismos de los otros reinos. Micorriza, término que combina las raíces griegas myco que significa hongo y rhizo que significa raíz, se refiere a la asociación entre las raíces vasculares de las plantas y sus hongos simbióticos. Entre el 80 y el 90 por ciento de todas las especies de plantas tienen parejas micorrízicas. En una asociación micorrízica, los micelios fúngicos utilizan su extensa red de hifas y gran superficie en contacto con el suelo para canalizar el agua y los minerales del suelo hacia la planta. A cambio, la planta suministra los productos de la fotosíntesis para alimentar el metabolismo del hongo. Las ectomicorrizas (micorrizas “externas”) dependen de hongos que envuelven las raíces en una vaina (llamada manto) y una red de hifas que se extiende hacia las raíces entre las células. En un segundo tipo, los hongos Glomeromycota forman micorrizas arbusculares. En estas micorrizas, los hongos forman arbusculos, una hifa especializada altamente ramificada, que penetra en las células radiculares y son los sitios de los intercambios metabólicos entre el hongo y la planta huésped. Las orquídeas dependen de un tercer tipo de micorriza. Las orquídeas forman pequeñas semillas sin mucho almacenamiento para sostener la germinación y el crecimiento. Sus semillas no germinarán sin una pareja micorrízica (generalmente Basidiomycota). Después de que se agotan los nutrientes en la semilla, los simbiontes fúngicos apoyan el crecimiento de la orquídea al proporcionar los carbohidratos y minerales necesarios. Algunas orquídeas siguen siendo micorrízicas a lo largo de su ciclo de vida.

    Los líquenes cubren muchas rocas y cortezas de árboles, mostrando una gama de colores y texturas. Los líquenes son importantes organismos pioneros que colonizan las superficies rocosas en entornos que por lo demás no tienen vida, como los creados por la recesión glacial. El liquen es capaz de lixiviar los nutrientes de las rocas y descomponerlos en el primer paso para crear suelo. Los líquenes también están presentes en hábitats maduros en superficies rocosas o troncos de árboles. Son una fuente importante de alimento para el caribú. Los líquenes no son un solo organismo, sino un hongo (generalmente una especie Ascomycota o Basidiomycota) que vive en estrecho contacto con un organismo fotosintético (una alga o cianobacteria). El cuerpo de un liquen, denominado talo, está formado por hifas envueltas alrededor de la pareja verde. El organismo fotosintético aporta carbono y energía en forma de carbohidratos y recibe protección de los elementos por el talo de la pareja fúngica. Algunas cianobacterias fijan nitrógeno de la atmósfera, aportando compuestos nitrogenados a la asociación. A cambio, el hongo suministra minerales y protección contra la sequedad y la luz excesiva al encerrar las algas en su micelio. El hongo también une el organismo simbiótico al sustrato.

    Los hongos han evolucionado asociaciones mutualistas con numerosos artrópodos. La asociación entre especies de Basidiomycota y cochinillas es un ejemplo. El micelio fúngico cubre y protege las colonias de insectos. Los cochinillas fomentan un flujo de nutrientes desde la planta parasitada hasta el hongo. En un segundo ejemplo, las hormigas cortadoras de hojas de América Central y del Sur literalmente cultivan hongos. Cortan discos de hojas de las plantas y las apilan en jardines. En estos huertos se cultivan hongos, digiriendo la celulosa que las hormigas no pueden descomponer. Una vez que las moléculas de azúcar más pequeñas son producidas y consumidas por los hongos, a su vez se convierten en una comida para las hormigas. Los insectos también patrullan su jardín, aprovechándose de hongos competidores. Tanto las hormigas como los hongos se benefician de la asociación. El hongo recibe un suministro constante de hojas y libre de competencia, mientras que las hormigas se alimentan de los hongos que cultivan.

    Importancia para los humanos

    Aunque a menudo pensamos en los hongos como organismos que causan enfermedades y pudren los alimentos, los hongos son importantes para la vida humana en muchos niveles. Como hemos visto, influyen en el bienestar de las poblaciones humanas a gran escala porque ayudan al ciclo de los nutrientes en los ecosistemas. También tienen otros roles ecosistémicos. Por ejemplo, como patógenos animales, los hongos ayudan a controlar la población de plagas dañinas. Estos hongos son muy específicos de los insectos que atacan y no infectan a otros animales o plantas. Se está investigando el potencial de usar hongos como insecticidas microbianos, con varias especies ya en el mercado. Por ejemplo, el hongo Beauveria bassiana es un pesticida que actualmente se está probando como posible control biológico para la reciente propagación del barrenador esmeralda de cenizas. Ha sido estrenada en Michigan, Illinois, Indiana, Ohio, Virginia Occidental y Maryland.

    La relación micorrízica entre hongos y raíces de plantas es esencial para la productividad de las tierras de cultivo. Sin el socio fúngico en los sistemas radiculares, el 80— 90% de los árboles y pastos no sobrevivirían. Los inoculantes de hongos micorrícicos están disponibles como enmiendas de suelo en tiendas de suministros de jardinería y promovidos por partidarios de la agricultura orgánica.

    También comemos algunos tipos de hongos. Los hongos ocupan un lugar destacado en la dieta humana. Las morillas, los hongos shiitake, los rebozuelos y las trufas se consideran manjares (Figura\(\PageIndex{8}\)). El humilde hongo del prado, Agaricus campestris, aparece en muchos platillos. Los mohos del género Penicillium maduran muchos quesos. Se originan en el entorno natural como las cuevas de Roquefort, Francia, donde se apilan ruedas de queso de leche de oveja para capturar los moldes responsables de las vetas azules y el sabor acre del queso.

    En la foto se muestra un hongo con una tapa negra enrevesada.
    Figura\(\PageIndex{8}\): El hongo morel es un ascomiceto que es muy apreciado por su delicado sabor. (crédito: Jason Hollinger)

    La fermentación, de granos para producir cerveza y de frutas para producir vino, es un arte antiguo que los humanos en la mayoría de las culturas han practicado durante milenios. Las levaduras silvestres se adquieren del ambiente y se utilizan para fermentar azúcares en CO 2 y alcohol etílico en condiciones anaerobias. Ahora es posible adquirir cepas aisladas de levaduras silvestres de diferentes regiones vinícolas. Pasteur fue fundamental en el desarrollo de una cepa confiable de levadura de cerveza, Saccharomyces cerevisiae, para la industria cervecera francesa a fines de la década de 1850. Fue uno de los primeros ejemplos de patentes biotecnológicas. La levadura también se utiliza para hacer panes que suben. El dióxido de carbono que producen es responsable de las burbujas producidas en la masa que se convierten en las bolsas de aire del pan horneado.

    Muchos metabolitos secundarios de hongos son de gran importancia comercial. Los antibióticos son producidos naturalmente por hongos para matar o inhibir el crecimiento de bacterias, y limitar la competencia en el ambiente natural. Los fármacos valiosos aislados de hongos incluyen el fármaco inmunosupresor ciclosporina (que reduce el riesgo de rechazo después del trasplante de órganos), los precursores de las hormonas esteroides y los alcaloides del cornezuelo de cornezuelo utilizados para detener el sangrado. Además, como organismos eucariotas de fácil cultivo, algunos hongos son importantes organismos de investigación modelo como el moho rojo del pan Neurospora crassa y la levadura, S. cerevisiae.

    Resumen de la Sección

    Los hongos son organismos eucariotas que aparecieron en tierra hace más de 450 millones de años. Son heterótrofos y no contienen pigmentos fotosintéticos como las clorofilas ni orgánulos como los cloroplastos. Debido a que se alimentan de materia en descomposición y muerta, son saprobes. Los hongos son importantes descomponedores y liberan elementos esenciales en el ambiente. Las enzimas externas digieren los nutrientes que son absorbidos por el cuerpo del hongo llamado talo. Una gruesa pared celular hecha de quitina rodea la célula. Los hongos pueden ser unicelulares como levaduras o desarrollar una red de filamentos llamada micelio, a menudo descrito como moho. La mayoría de las especies se multiplican por ciclos reproductivos asexuales y sexuales, y muestran una alternancia de generaciones.

    Las divisiones de los hongos son Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota y Glomeromycota.

    Los hongos establecen relaciones parasitarias con plantas y animales. Las enfermedades fúngicas pueden diezmar cultivos y estropear los alimentos durante el almacenamiento. Los compuestos producidos por hongos pueden ser tóxicos para humanos y otros animales. Las micosis son infecciones causadas por hongos. Las micosis superficiales afectan la piel, mientras que las micosis sistémicas se propagan por el cuerpo. Las infecciones fúngicas son difíciles de curar.

    Los hongos han colonizado todos los ambientes de la Tierra, pero con mayor frecuencia se encuentran en lugares frescos, oscuros y húmedos con un suministro de material en descomposición. Los hongos son importantes descomponedores porque son sasondas. Muchas relaciones mutualistas exitosas involucran un hongo y otro organismo. Establecen complejas asociaciones micorrízicas con las raíces de las plantas. Los líquenes son una relación simbiótica entre un hongo y un organismo fotosintético, generalmente una alga o cianobacteria.

    Los hongos son importantes para la vida cotidiana del ser humano. Los hongos son importantes descomponedores en la mayoría de los ecosistemas. Los hongos micorrícicos son esenciales para el crecimiento de la mayoría de las plantas. Los hongos, como alimento, juegan un papel en la nutrición humana en forma de hongos y como agentes de fermentación en la producción de pan, quesos, bebidas alcohólicas y muchos otros preparados alimenticios. Los metabolitos secundarios de los hongos se utilizan en medicina como antibióticos y anticoagulantes. Los hongos se utilizan en la investigación como organismos modelo para el estudio de la genética eucariota y el metabolismo.

    Glosario

    Ascomycota
    (hongos saco) una división de hongos que almacenan esporas en un saco llamado ascus
    basidiomicota
    (hongos club) una división de hongos que producen estructuras en forma de club, basidios, que contienen esporas
    Quitridiomicota
    (quítridos) una división primitiva de hongos que viven en el agua y producen gametos con flagelos
    Glomeromicota
    un grupo de hongos que forman relaciones simbióticas con las raíces de los árboles
    hifa
    un filamento fúngico compuesto de una o más células
    líquenes
    la estrecha asociación de un hongo con una alga fotosintética o bacteria que beneficia a ambos socios
    molde
    una maraña de micelios visibles con apariencia borrosa
    micelio
    una masa de hifas fúngicas
    micorriza
    una asociación mutualista entre hongos y raíces vasculares de plantas
    micosis
    una infección por hongos
    tabique
    la división de la pared celular entre las hifas
    talo
    un cuerpo vegetativo de un hongo
    levadura
    un término general utilizado para describir hongos unicelulares
    Zygomycota
    (hongos conjugados) la división de hongos que forman un cigoto contenido en una cigospora

    Colaboradores y Atribuciones


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