Reino Fungi

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Un hongo incluye microorganismos como levaduras y mohos, así como los hongos más conocidos. Estos organismos se clasifican como un reino, hongos, que está separado de los otros reinos de vida eucarióticos de plantas y animales.

Reino Fungi – Información

Una característica que coloca a los hongos en un reino diferente de las plantas, las bacterias y algunos protistas es la quitina en sus paredes celulares. Similar a los animales, los hongos son heterótrofos; adquieren su alimento mediante la absorción de moléculas disueltas, típicamente al secretar enzimas digestivas en su ambiente.

Los hongos no hacen fotosíntesis. El crecimiento es su medio de movilidad, excepto las esporas (algunas de las cuales están flageladas), que pueden viajar por el aire o el agua. Son descomponedores y se relacionan con Eumycota (hongos verdaderos o Eumycetes), que comparten un ancestro común (forman un grupo monofilético), una interpretación que también está fuertemente respaldada por la filogenética molecular.

Usos

Durante mucho tiempo se han utilizado como una fuente directa de alimento humano, en forma de hongos y trufas; como agente de fermentación para el pan; y en la fermentación de diversos productos alimenticios, como el vino, la cerveza y la salsa de soja.

Muchas especies producen compuestos bioactivos llamados micotoxinas, como alcaloides y policétidos, que son tóxicos para los animales, incluidos los humanos. Las estructuras fructíferas de unas pocas especies contienen compuestos psicotrópicos y se consumen recreativamente o en ceremonias espirituales tradicionales.

Reino Fungi – Características

Antes de la introducción de métodos moleculares para el análisis filogenético, los taxónomos consideraban que los hongos eran miembros del reino vegetal debido a las similitudes en el estilo de vida: tanto los hongos como las plantas son principalmente inmóviles.

Al igual que las plantas, los hongos a menudo crecen en el suelo y, en el caso de los hongos, forman cuerpos de frutas conspicuos, que a veces se parecen a plantas como los musgos. Algunas características morfológicas, bioquímicas y genéticas se comparten con otros organismos, mientras que otras son exclusivas de los hongos, separándolos claramente de los otros reinos:

Funciones compartidas:

  • Con otros eucariotas: las células fúngicas contienen núcleos unidos a la membrana con cromosomas que contienen ADN con regiones no codificantes llamadas intrones y regiones codificantes llamadas exones. Los hongos tienen organelos citoplásmicos unidos a la membrana, como las mitocondrias, las membranas que contienen esterol y los ribosomas del tipo 80S.
  • Con animales: no tienen cloroplastos y son organismos heterótrofos.
  • Con plantas: los hongos tienen una pared celular y vacuolas. Se reproducen por medios tanto sexuales como asexuales, y al igual que los grupos de plantas basales (como los helechos y los musgos) producen esporas. Al igual que los musgos y las algas, los hongos suelen tener núcleos haploides.
  • Con euglenoides y bacterias: los hongos superiores, los euglenoides y algunas bacterias producen el aminoácido L-lisina en pasos específicos de biosíntesis, llamados vías α-aminoadipato.

Reino Fungi – Reproducción

Dos hongos de tallo grueso con escamas en la superficie superior, que crecen fuera del tronco de un árbol.

La reproducción de hongos es compleja, reflejando las diferencias en los estilos de organismos. Se estima que un tercio de todos los hongos pueden ocurrir en dos etapas bien diferenciadas dentro del ciclo de vida de una especie, el teleomorfo y el anamorfo.

Las condiciones ambientales desencadenan estados de desarrollo determinados genéticamente que conducen a la creación de estructuras especializadas para la reproducción sexual o asexual. Estas estructuras ayudan a la reproducción al dispersar de manera eficiente las esporas o los propágulos que contienen esporas.

Reproducción asexual

La reproducción asexual se produce a través de esporas vegetativas (conidias) o a través de la fragmentación micelial. La fragmentación del micelio ocurre cuando un micelio fúngico se separa en pedazos y cada componente se convierte en un micelio separado.

La fragmentación micelial y las esporas vegetativas mantienen poblaciones clonales adaptadas a un nicho específico y permiten una dispersión más rápida que la reproducción sexual. Los “hongos imperfectos” (hongos que carecen de la etapa perfecta o sexual) o Deuteromycota comprenden todas las especies que carecen de un ciclo sexual observable. Deuteromycota no es un clado taxonómico aceptado, y ahora se entiende que significa simplemente hongos que carecen de una etapa sexual conocida.

Reproducción sexual

La reproducción sexual con meiosis se ha observado directamente en todos los filamentos de hongos, excepto Glomeromycota (el análisis genético también sugiere la meiosis en Glomeromycota). Se diferencia en muchos aspectos de la reproducción sexual en animales o plantas. También existen diferencias entre los grupos de hongos y se pueden utilizar para discriminar las especies por las diferencias morfológicas en las estructuras sexuales y las estrategias reproductivas.

Los experimentos de apareamiento entre aislados de hongos pueden identificar especies sobre la base de conceptos de especies biológicas. Las principales agrupaciones de hongos se han delineado inicialmente en función de la morfología de sus estructuras sexuales y esporas; por ejemplo, las estructuras que contienen esporas, asci y basidia, pueden usarse en la identificación de ascomicetos y basidiomicetos, respectivamente.

Los hongos emplean dos sistemas de apareamiento: las especies heterotálicas permiten el apareamiento solo entre individuos del tipo de apareamiento opuesto, mientras que las especies homotálicas pueden aparearse y reproducirse sexualmente, con cualquier otro individuo o él mismo.

Durante la división celular, la formación del gancho asegura la distribución adecuada de los núcleos recién divididos en los compartimientos hifal basales y apicales. Luego se forma un ascus (asci plural), en el que se produce la cariogamia (fusión nuclear). Los asci están incrustados en un ascocarp o cuerpo fructífero.

La cariogamia en los ascos es seguida con la meiosis y la generación de ascosporas. Después de la dispersión, las ascosporas pueden germinar y formar un nuevo micelio haploide.

La reproducción sexual en basidiomicetos es similar a la de los ascomicetos. Hifas haploides compatibles se fusionan para producir un micelio dicariótico. Sin embargo, la fase dicariótica es más extensa en los basidiomicetos, a menudo también presente en el micelio en crecimiento vegetativo.

Una estructura anatómica especializada, llamada conexión de abrazadera, se forma en cada septo hifal. Al igual que con el gancho estructuralmente similar en los ascomicetos, la conexión de la abrazadera en los basidiomicetos es necesaria para la transferencia controlada de los núcleos durante la división celular.

Se forma un basidiocarpio en el que las estructuras tipo club conocidas como basidia generan basidiosporas haploides después de la cariogamia y la meiosis. Los basidiocarpos más conocidos son los hongos, pero también pueden adoptar otras formas (consulte la sección Morfología).

En los glomeromicetos (antes zigomicetos), las hifas haploides de dos individuos se fusionan, formando un gametangio, una estructura celular especializada que se convierte en una célula fértil productora de gametos.

Dispersión de esporas

Las esporas o esporangiosporas asexuales y sexuales a menudo se dispersan activamente mediante la expulsión forzosa de sus estructuras reproductivas. Esta expulsión garantiza la salida de las esporas de las estructuras reproductivas, así como el desplazamiento a través del aire a largas distancias.

Los mecanismos mecánicos y fisiológicos especializados, así como las estructuras de la superficie de las esporas (como las hidrofobinas), permiten una expulsión eficiente de las esporas. Por ejemplo, la estructura de las células portadoras de esporas en algunas especies de ascomicetos es tal que la acumulación de sustancias que afectan el volumen celular y el balance de fluidos permite la descarga explosiva de esporas en el aire.

La descarga forzada de esporas únicas denominadas balistosporas implica la formación de una pequeña gota de agua (gota de Buller), que al entrar en contacto con la espora conduce a su lanzamiento de proyectil con una aceleración inicial de más de 10,000 g; el resultado neto es que la espora se expulsa 0.01–0.02 cm, una distancia suficiente para que caiga a través de las branquias o poros hacia el aire debajo.

Otros hongos, como los puffballs, dependen de mecanismos alternativos para la liberación de esporas, como las fuerzas mecánicas externas. Los hongos del nido de los pájaros utilizan la fuerza de las gotas de agua que caen para liberar las esporas de los cuerpos fructíferos en forma de copa. Otra estrategia se ve en los stinkhorns, un grupo de hongos con colores vivos y olor pútrido que atraen a los insectos para dispersar sus esporas.

Otros procesos sexuales

Además de la reproducción sexual regular con meiosis, ciertos hongos, como los de los géneros Penicillium y Aspergillus.

La frecuencia y la importancia relativa de los eventos parasexuales no están claras y pueden ser más bajas que otros procesos sexuales. Se sabe que desempeña un papel en la hibridación intraespecífica y es probable que se requiera para la hibridación entre especies, que se ha asociado con eventos importantes en la evolución fúngica.

Reino Fungi – Clasificación

Sobre la base del caso de esporas en el que se producen las esporas, los hongos se clasifican en cuatro divisiones.

División Ascomycota

Los hongos sacro producen esporas en pequeños sacos en forma de copa llamados ascos, de ahí el nombre de ascomicota. Las esporas de los hongos del saco maduro se conocen como ascosporas, se liberan en la punta de la abertura del ascus y se abren.

La levadura es el hongo unicelular más común. La levadura se reproduce a través de un proceso asexual llamado incipiente. Los brotes se forman al lado de la célula madre, se pellizcan y crecen hasta convertirse en una nueva célula de levadura que es idéntica a la célula madre. Algunos ejemplos de hongos en saco son las morillas, las trufas, los hongos de copa y los hongos polvorientos. Ejemplo: Aspergillus, Claviceps, Neurospora.

División Basidiomycota: Club Fungi

Basidiomycota incluye los hongos, las bolas de hojaldre, las tizones, las royas y las setas. Las esporas se originan en una caja de esporas en forma de club llamada basidium. En los champiñones, los basidios se alinean en las branquias debajo de la tapa. Los hongos del club producen enormes cantidades de esporas. De hecho, un hongo de tamaño promedio produce más de 16 mil millones de esporas. Estas esporas raramente germinan o maduran. Ejemplo: Agaricus (hongo), Ustilago (smut) y Puccinia (hongo de roya).

División Zygomycota: Zigoto formando Hongos

Estos hongos generalmente se encuentran en el queso, el pan y otros alimentos en descomposición. Son hongos formadores de zigotos, de ahí el nombre de zygomycota. Las esporas se producen en una caja redonda llamada esporangio. La pelusa grisácea que se ve en el pan y la comida en descomposición es en realidad masa de esporangios maduros. Bajo el microscopio se les ve como cabezas de alfiler. Cuando el esporangio se abre, se liberan cientos de esporas. Ejemplo: Mucor, Rhizopus (el molde de pan) y Albugo.

División Deuteromycota: Hongos Imperfectos

Estos organismos son conocidos como hongos imperfectos porque carecen de reproducción sexual. Se reproducen por esporas asexuales conocidas como conidias. La mayoría de los hongos causan enfermedades en humanos como la tiña, el pie de atleta. Los hongos imperfectos de importancia económica son Penicillium y Aspergillus. Otros ejemplos son Alternaria, Colletotrichum y Trichoderma.

Reino Fungi – Ejemplos

El reino de los hongos abarca una enorme diversidad de taxones con variadas ecologías, estrategias de ciclo de vida y morfologías que van desde quitridios acuáticos unicelulares hasta hongos grandes. Sin embargo, poco se sabe de la verdadera biodiversidad de los Hongos del Reino, que se ha estimado en 2,2 millones a 3,8 millones de especies.

De estos, solo se han descrito alrededor de 120,000, con más de 8,000 especies que se sabe que son perjudiciales para las plantas y al menos 300 que pueden ser patógenas para los humanos. Desde los pioneros trabajos taxonómicos del siglo 18 y 19 de Carl Linnaeus, Christian Hendrik Persoon y Elias Magnus Fries, los hongos se han clasificado de acuerdo con su morfología (por ejemplo, características como el color de las esporas o las características microscópicas) o la fisiología.

Los avances en genética molecular han abierto el camino para que el análisis de ADN se incorpore a la taxonomía, lo que a veces ha desafiado las agrupaciones históricas basadas en la morfología y otros rasgos. Los estudios filogenéticos publicados en la última década han ayudado a reformular la clasificación dentro de Kingdom Fungi, que se divide en un subkingdom, siete filos, y diez subphyla.

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