4.5: Macrohongos
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Ascomycota
Objetivos de aprendizaje
- Utilizar rasgos de historia de vida y características morfológicas para distinguir entre Ascomycota y Basidiomycota.
- Identificar estructuras en el ciclo de vida de Ascomycota y conocer su ploidía.
- Diferenciar entre diferentes tipos de ascocarpos; ubicar superficies fértiles dentro de esas estructuras.
La mayoría de las especies fúngicas descritas pertenecen al Phylum Ascomycota. Los hongos de este grupo tienen hifas septadas simples y la mayoría producen cuerpos fructíferos llamados ascocarpos (Figura\(\PageIndex{1}\)) para su reproducción sexual. Algunos géneros de Ascomycota solo se reproducen asexualmente a través de conidios o no se han descubierto ni descrito las fases sexuales. Estos fueron referidos como los Hongos Imperfecti o Deuteromycota. Cuando los ascomicetos se reproducen sexualmente, producen ascosporas haploides (generalmente 8) dentro de una estructura similar a un saco llamada ascus (Figura\(\PageIndex{2}\)).
![Diagrama de un apotecio y una sección larga a través de un apotecio](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/26833/Fungi_Reproduction_2.png)
![Sacos alargados y transparentes llenos de esporas, mitad oscuros y mitad claros.](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/35108/Linear_arrangement_of_ascospores_in_the_asci_of_the_fungus_Sordaria_macrospora_Cropped.jpg)
Los Ascomycota incluyen algunos hongos ectomicorrízicos (por ejemplo, trufas y morillas), hongos que se utilizan como alimento, otros que son causas comunes de deterioro de los alimentos (mohos del pan y patógenos de plantas), y aún otros que son patógenos humanos. Algunos ejemplos notables de ascomicetos incluyen:
- Saccharomyces cerevisiae, una de las levaduras en ciernes. Fermenta el azúcar a etanol y dióxido de carbono y así se utiliza para elaborar bebidas alcohólicas como cerveza y vino, para hacer etanol para uso industrial y en horneado (a menudo se le llama levadura de panadería). Aquí, es el dióxido de carbono lo que se quiere (para hacer que el pan y los pasteles “suban” y tengan una textura esponjosa). La levadura también se utiliza en la producción comercial de algunas vitaminas y en la producción -utilizando tecnología de ADN recombinante- de algunas proteínas terapéuticas humanas.
- Neurospora crassa, otro organismo “modelo” favorito en el laboratorio.
- El compañero fúngico en la mayoría de los líquenes es un ascomiceto.
- Mildies polvorientos que atacan plantas ornamentales.
- El tizón del castaño, que en pocas décadas mató a casi todos los castaños americanos maduros en los Apalaches de América del Norte.
- La enfermedad del olmo holandés, que ha matado a muchos de los olmos estadounidenses en Estados Unidos.
- Pneumocystis jirovecii, que es una causa importante de enfermedad en personas inmunodeprimidas, por ejemplo, pacientes con SIDA.
- La trufa y el morel, ambos manjares muy apreciados de la comida. Las trufas establecen una relación simbiótica con las raíces de árboles como el encino.
![Un cuerpo fructífero fúngico que parece un trozo verrugoso de carbón (un bulto oscuro)](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/13979/Truffe_noire_du_P%25C3%25A9rigord.jpg)
Ciclo de vida del ascomiceto
La reproducción asexual es frecuente e implica la producción de conidióforos que liberan conidios haploides. La reproducción sexual comienza con el desarrollo de hifas especiales a partir de uno de los dos tipos de cepas de apareamiento. Una cepa produce un antheridium y una cepa de tipo de apareamiento complementario desarrolla un ascogonio. En la fertilización, el anteridio y el ascogonio se combinan en plasmogamia sin fusión nuclear. Surgen hifas ascógenas dicariotas, en las que migran pares de núcleos: uno de cada cepa parental. En cada célula madre ascus se fusionan dos núcleos (cariogamia). Durante la reproducción sexual, miles de asci pueden llenar un cuerpo fructífero llamado ascocarpio. El núcleo diploide da lugar a cuatro núcleos haploides por meiosis. En la mayoría de los ascomicetos, a esto le sigue una ronda de mitosis, produciendo 8 ascosporas. Las ascosporas se liberan, germinan y forman hifas haploides que se diseminan en el ambiente y comienzan nuevos micelios (Figura\(\PageIndex{4}\)).
![Diagrama del ciclo de vida del ascomiceto](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/34791/OSC_Microbio_05_03_ascomyLC.png)
Tipos de Ascocarps
Apothecium
Las apotecias tienen forma de copa con los asci completamente expuestos, forzando el interior de la copa. Normalmente, estos asci son microscópicos. Sin embargo, en el hongo Ascobolus, los asci grandes con ascosporas oscuras se pueden ver a simple vista o con un lente de mano (Figura\(\PageIndex{5}\)). La forma típica de copa se puede invertir y adoptar morfologías extrañas (ver Figura\(\PageIndex{6}\)).
![Varios discos de gelatina amarilla con asci negro visible](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/45106/large_(2).jpg)
![Emergen protuberancias gelatinosas en forma de dedo (asci), llenas de estructuras oscuras en forma de almendra (ascosporas)](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/45104/large_(1).jpg)
![Dos cuerpos fructíferos con apotecia invertida sostenidos en lo alto sobre tallos](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/26829/Helvella_apothecia.jpg)
![Dos cuerpos fructíferos con un tallo distinto y un apotecio invertido anaranjado, parecido a una lengua](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/45107/large_(3).jpeg)
Perithecio
Un peritecio es una estructura fructífera en forma de matraces (Figura\(\PageIndex{7}\)), a menudo microscópica e incrustada dentro del sustrato en el que está fructificando o una estructura fúngica llamada estroma (Figura\(\PageIndex{8}\)). Los asci están casi completamente cerrados del ambiente externo, exceptuando un pequeño agujero en la parte superior del peritecio llamado ostiole. Muchos parásitos de las plantas, como los agentes causales de la enfermedad del olmo holandés, el tizón del castaño americano y el cornezuelo de centeno, son ascomicetos peritheciales.
![Dibujo de una sección larga de peritecio](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/35109/367px-EB1911_Fungi_-_Perithecium_of_Podospora_fimiseda.jpg)
![Estructura fructífera de Xylaria. Tallo negro flaco, la mitad superior está cubierta por bultos grandes y redondos, cada uno con un punto elevado distinto en el centro](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/30556/large.jpg)
![Una sección larga a través de una estructura fructífera de Xylaria. En la porción grumosa, el tejido interno es blanco y rodea las cavidades negras (la perithecia).](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/45108/large_(4).jpeg)
Cleistothecio
Un cleistothecio es una estructura fructífera completamente cerrada. Estos suelen tener asci tipo bolsa (Figura\(\PageIndex{9}\)). Algunos (chasmotecia) se abrieron para liberar sus esporas. Este tipo de cuerpo fructífero se puede encontrar en los mildius polvorientos, un grupo de hongos fitopatógenos del orden Erisifales (Figura\(\PageIndex{10}\)).
![Sección larga a través de un cuerpo fructífero cerrado con asci en forma de bolsa](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/27359/Erysiphe_graminis_cleistothecium_Melissa.jpeg)
![Una hoja larga cubierta con manchas de micelio blanco](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/45109/large_(5).jpeg)
![Una vista magnificada de algunos micelios en una hoja, mostrando pequeñas estuturas esféricas incrustadas en ella.](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/45110/large_(6).jpeg)
Hongos Licenizados
Objetivos de aprendizaje
- Explicar la simbiosis de líquenes.
- Identificar estructuras en el liquen tallo.
Los líquenes son hongos que viven en asociación simbiótica con una alga verde o cianobacteria (el "fotobionte “), o ambas. El principal compañero fúngico (el "micobionte “) en la mayoría de los líquenes (98% de ellos) es un ascomiceto. Los basidiomicetos conforman el resto. La relación suele caracterizarse como mutualista; es decir, ambos socios se benefician. Sin embargo, la evidencia (ver “El soldado británico” a continuación) sugiere que si bien el hongo depende de su pareja autotrófica, el fotobionte suele estar perfectamente contento con vivir solo. Recientemente se ha encontrado que muchos líquenes albergan un segundo compañero fúngico, una levadura basidiomiceto. Su función queda por descubrir, aunque la presencia del basidiomiceto puede cambiar la apariencia externa del liquen (por ejemplo, el color).
La soldadura británica
La imagen de abajo es del liquen colorido llamado soldado británico. El hongo es Cladonia cristatella, un ascomiceto. Su nombre es el nombre que se le da al liquen. El fotobionte es Trebouxia erici, una alga verde. También se encuentra en muchos otros líquenes, y también se puede encontrar creciendo de forma independiente. Las células de algas eventualmente son destruidas por el hongo, pero son reemplazadas continuamente por otras nuevas. Entonces, la relación en este liquen es de parasitismo controlado más que de mutualismo.
![un liquen compuesto por un tallo acechado cubierto con apotecia roja parecida a una mancha](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/7989/BritSoldier0.5.jpg)
El casquete rojo produce las esporas del hongo, pero éstas por sí solas no pueden formar nuevos líquenes. Se necesitan otras estructuras (por ejemplo, soredios), que contengan ambos socios, para dispersar el liquen a nuevas ubicaciones. Algunos líquenes liberan solo esporas de hongos. Estos micobiontes dependen para su supervivencia continuada de encontrar un fotobionte aceptable liberado de otros líquenes. Los árboles filogenéticos, basados tanto en genes de ARN ribosómico como en muchos genes codificantes de proteínas, así como fósiles, indican que los líquenes han estado presentes en la tierra durante al menos 600 millones de años.
Hoy en día se sabe que alrededor de 14,000 especies de hongos forman líquenes. Los líquenes exhiben una gama de colores y texturas y pueden sobrevivir en los hábitats más inusuales y hostiles, aunque son extremadamente sensibles a la contaminación del aire.. Cubren rocas, lápidas, corteza de árboles y el suelo en la tundra donde las raíces de las plantas no pueden penetrar. Los líquenes pueden sobrevivir a largos períodos de sequía, se desecan completamente y luego se vuelven activos rápidamente una vez que el agua está disponible nuevamente. En parte debido a esta capacidad, así como a los pigmentos en algunos líquenes que protegen de la radiación UV, los líquenes son algunos de los únicos seres vivos que sobreviven a la exposición a las condiciones en el espacio.
Explora el mundo de los líquenes usando este sitio de la Universidad Estatal de Oregón.
![Las tres formas generales de líquenes](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/1494/Figure_24_03_05abcf.jpg)
El cuerpo de un liquen, denominado talo (Figura\(\PageIndex{13}\)), está formado por hifas envueltas alrededor de la pareja fotosintética. El organismo fotosintético aporta carbono y energía en forma de carbohidratos. Si las cianobacterias están involucradas, 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.
![Diagrama de las capas estratificadas en un tallo de liquen](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/1495/Figure_24_03_06.jpg)
El talo de los líquenes crece muy lentamente, expandiendo su diámetro unos milímetros al año. Tanto el hongo como el alga participan en la formación de unidades de dispersión para la reproducción. Algunos líquenes producen soredios (Figura\(\PageIndex{14}\)), racimos de células de algas rodeadas de micelios, para reproducción asexual. Los soredios son dispersados por el viento y el agua y forman nuevos líquenes. Para reproducirse sexualmente, el hongo produce esporas que deben encontrar una nueva pareja fotosintética poco después de germinar.
![Un liquen con soralia marginal](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/30557/Foliose_with_soralia.jpg)
Basidiomycota
Objetivos de aprendizaje
- Utilizar rasgos de historia de vida y características morfológicas para distinguir entre Ascomycota y Basidiomycota
- Identificar las partes de un hongo
- Identificar estructuras en el ciclo de vida de Basidiomycota y conocer su ploidía
Los Basidiomycota (basidiomicetos) son hongos que producen basidiosporas haploides (esporas producidas por gemación) a partir de células en forma de grupo llamadas basidios (Figura\(\PageIndex{13}\)). Estos se forman típicamente dentro de cuerpos fructíferos llamados basidiocarpos. Son importantes como descomponedores (particularmente de la madera), patógenos de plantas, mutualistas y fuentes de alimento para muchos animales. Los basidiomicetos incluyen el grupo de hongos que forman hongos, las oxidaciones y las manchas. Los hongos son basidiocarpos formados a partir de masas de hifas entretejidas que crecen a partir del micelio. Los basidios se desarrollan en superficies fértiles del hongo y liberan sus esporas (típicamente cuatro de cada basidio) al aire.
Las hifas de basidiomicetos son septadas con conexiones de pinza donde se forman los septos (Figura\(\PageIndex{14}\)). La estructura septal es más compleja que en los ascomicetos. El tabique está hinchado alrededor del poro (un tabique de doliporo) y está flanqueado por estructuras llamadas paréntesis (Figura\(\PageIndex{15}\)).
Hongos con las siguientes estructuras se pueden colocar en la Basidiomycota*:
*Es importante señalar que estas características pueden verse diferentes o no estar presentes en algunos grupos de Basidiomycota, como las oxidaciones (Pucciniomycotina) y los tizones (Ustilagomycotina) — ver Capítulo 3.6.4: Rusts & Smuts en el Atlas Fotográfico. Sin embargo, existen muchas similitudes fisiológicas y genéticas que apoyan la agrupación de estos organismos en la Basidiomycota.
Basidia y Basidiosporas
Tanto la cariogamia como la meiosis ocurren dentro de una célula llamada basidio (Figura\(\PageIndex{15}\)). Basidiosporas haploides de proyecciones superiores en el basidum llamadas sterigmata (sing. sterigma). Generalmente hay cuatro esporas, como se muestra en la imagen de abajo, aunque el número de esporas producidas puede variar según la especie. Por ejemplo, el hongo con el que probablemente estés más familiarizado, Agaricus bisporus (aunque probablemente lo conozcas como un hongo crimini o botón en su etapa inmadura y portobello en la madurez), solo produce dos esporas en cada basidio (bi- es decir, dos).
![Una vista microscópica de basidiosporas producidas en basidios](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/26795/Basidium_sterigma_basidiospore.jpg)
Conexiones de abrazadera
Los basidiomicetos mantienen su estado dicariota (n+n) en cada compartimento hifal realizando estructuras llamadas conexiones de pinza (Figura\(\PageIndex{16}\)). Estos no siempre están presentes, ¡pero proporcionan una función de identificación útil cuando están!
![Una conexión de pinza y tabique etiquetados en una imagen de hifas de un microscopio](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/26796/Clamp_connections_1.jpg)
![Hifas de un microscopio con flechas que indican conexiones de pinza](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/26797/Clamp_connections_2.jpg)
Septaciones Complejas
Las septaciones complejas se muestran en la Figura\(\PageIndex{17}\).
![Diagrama de un tabique de doliporo](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/35110/800px-Parenthesome_miguelferig.jpg)
Anatomía general de hongos
Aunque sólo un subconjunto de basidiocarps se ven de esta manera, son el modelo de cómo describimos a los “hongos”. En micología, este tipo de basidiocarpo se llama “agaricoide” o “agárico” porque es la forma general que vemos en el género Agaricus. Se observa una versión más compleja del hongo agárico en el género Amanita (Figura\(\PageIndex{18}\)).
![Diagrama de la anatomía del hongo agaricoide, Amanita muscaria](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/30558/Mushroom_Anatomy.png)
Ciclo de vida del basidiomiceto
El ciclo de vida de los basidiomicetos implica una extensión de la fase dicariota (Figura\(\PageIndex{19}\)). Los micelios de diferentes cepas de apareamiento se combinan (plasmogamia) poco después de la germinación y producen un micelio secundario dicariótico que contiene núcleos haploides de dos cepas de apareamiento diferentes (un dicarión). Esta es la etapa dicariota del ciclo de vida del basidiomiceto, y es la etapa dominante. Finalmente, el micelio secundario genera un basidiocarpo. El basidiocarpo puede variar mucho en morfología, pero en el sentido de un hongo estándar (Figura\(\PageIndex{15}\)), los basidios en desarrollo se producen en la superficie de branquias ubicadas debajo de la capo.Dentro del basidio en forma de club, se produce meiosis y se forma un cigoto diploide (cariogamia). El cigoto se divide por meiosis para producir cuatro núcleos haploides. Los núcleos haploides migran a basidiosporas, las cuales germinan y generan hifas monocarióticas. El micelio que resulta se llama micelio primario.
![Diagrama del ciclo de vida del basidiomiceto](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/34792/OSC_Microbio_05_03_basidioLC.png)
Resumen
Los macrohongos están representados por dos grupos principales que pueden formar estructuras macroscópicas de fructificación. Sin embargo, muchos linajes dentro de estos grupos solo podrían reproducirse asexualmente, formar levaduras o formar estructuras microscópicas de fructificación (como las oxidaciones y las manchas).
Los ascomicetos suelen formar 8 ascosporas dentro de una estructura llamada ascus. En la mayoría de los linajes, estos se producen dentro de un ascocarpio, que puede ser un apotecio (copa), perithecio (matraz) o cleistothecio (bola). Los ascomicetos tienen hifas con sepciones simples. Su ciclo de vida implica una fase dicariota extendida que tiene lugar dentro del ascocarpio, formando hifas ascógenas dicariotas. Estas hifas eventualmente formarán asci, donde se llevará a cabo la cariogamia, seguida poco después de la meiosis, y generalmente la mitosis.
Los basidiomicetos suelen formar 4 basidiosporas externamente en un basidio. En la Agaricomycotina, estos se producen sobre o en un basidiocarpo, lo que llamamos hongos, especializados para la dispersión de esporas. El ciclo de vida del basidiomiceto es casi en su totalidad dicariota. Las esporas haploides germinan, forman un monocarión, luego deben fusionarse con otro monocarión poco después. Estos forman un micelio dicariota con septaciones de doliporas y conexiones de pinza. La cariogamia solo se lleva a cabo dentro de los basidios, seguida puntualmente por meisosis para producir basidiosporas.
Tanto ascomicetos como basidiomicetos para las relaciones con parejas fotosintéticas, como algas o cianobacterias, para formar líquenes. En este mutualismo, el fotobionte aporta azúcares a partir de la fotosíntesis, mientras que el micobionte forma un talo protector. En el caso de las cianobacterias, éstas también pueden proporcionar fijación de nitrógeno.
Atribuciones
Curada y autoría de Maria Morrow, CC-BY-NC, utilizando las siguientes fuentes:
- 19.1.7 Hongos de la Biología por John. W. Kimball (con licencia CC-BY)
- 24.2 Clasificaciones de Hongos y 24.3 Ecología de Hongos de Biología 2e por OpenStax (licenciado CC-BY). Accede gratis en openstax.org.
- 5.3 Hongos de Microbiología por OpenStax (licenciado CC-BY). Accede gratis en openstax.org.