Y yo quiero ser...Micóloga
(Por
María P. Martín)
Cuando era
estudiante de primero de BUP (Bachillerato Unificado Polivante), tuve uno de
los mejores regalos que una adolescente puede tener: un profesor entusiasta que
disfruta enseñando, en mi caso, mi profesora de ciencias naturales. Neus
Lloveras había sido discípula de Rosa Sensat, una educadora catalana, que en
las primeras décadas del siglo XX introdujo en España modernas teorías
pedagógicas, como una escuela al aire libre (Escuela del Bosque). Y, desde
luego, en mi profesora todos notábamos, no sólo un profundo conocimiento de la
materia, sino un estilo peculiar con el que nos transmitía la curiosidad por el
mundo que nos rodeaba. Sin duda, fue ella la que puso la primera semilla para
que germinara, más tarde, mi vocación
científica. En el laboratorio del Instituto Torres i Bages de Hospitalet de
Llobregat (Barcelona) realizábamos numerosas clases prácticas, muchas de ellas
se repiten en la actualidad en las aulas de ESO. En las excursiones, llevábamos
libretas y otros materiales ya que, en grupos, recopilábamos datos sobre la
flora, la fauna o el suelo de una zona determinada. Después, cada grupo
elaboraba, por ejemplo, un herbario, una colección de insectos, un mural, etc.;
el trabajo final dependía de las habilidades individuales y de la interacción
del grupo. Pasadas unas semanas, en el
aula o en el patio del instituto, cuando hacia buen tiempo, exponíamos, aunque
sin los medios audiovisuales actuales, de forma interactiva los trabajos. Para
completar los temarios oficiales que, en muchas ocasiones, eran difíciles de
digerir, en el aula veíamos documentales de la BBC. Los temas eran muy
variopintos y, aunque no recuerdo los títulos exactos, no serían muy diferentes
de “La vida de los calamares”, “¿Qué son los hongos?”, “El descubrimiento de la
penicilina”, o “La vida de Marie Curie”. Sus clases eran sin duda
enriquecedoras (Fig. 1). Con 15 años no
sabía que sería científica, pero estaba segura de que quería ser bióloga. Más
tarde, en la licenciatura me decanté por la rama de Botánica y, a través del
libro Alexopoulus (1966) [1] y las diapositivas que el Prof. Xavier Llimona nos
pasaba en las clases de Criptogamía empecé a descubrir el megadiverso mundo de
los hongos. Me he especializado en micología, la ciencia que estudia los
hongos, y mi investigación se centra en descubrir y describir su diversidad
mediante caracteres morfológicos, fisiológicos y moleculares, analizar la
variabilidad genética de las especies y establecer las relaciones filogenéticas
entre ellas.
Pero, ¿qué son los hongos?
Una de las
definiciones más completas sobre qué son los hongos se encuentra en Telleria
(2011) [2]: “Los hongos son seres
eucariotas y heterótrofos que se alimentan por absorción, se reproducen por
esporas de origen tanto sexual como asexual y, por lo general, presentan
estructuras somáticas filamentosas, provistas de paredes celulares; estructuras
que, individualmente, llamamos hifas y, en su conjunto, micelio”. Son
eucarióticos, ya que sus células poseen núcleos verdaderos, donde están
encerrados los cromosomas; lo que los diferencia de los procariotas, como las
bacterias, cuyo ADN está disperso en el citoplasma; y son heterótrofos (del
griego ἕτερος, heteros, “otro, desigual, diferente”, y τροφή, trofo, “nutrición”),
ya que se alimentan con las sustancias orgánicas sintetizadas por otros
organismos, en contraste con los autótrofos, como las plantas, que sintetizan
las sustancias esenciales para su organismo a partir de sustancias inorgánicas
y una fuente de energía que suele ser la luz.
Organismos eucarióticos y heterótrofos, además de los hongos, son los
animales; sin embargo, mientras que los animales para nutrirnos, ingerimos
primero y digerimos después, los hongos lo hacen al contrario: primero digieren
el alimento en el medio externo mediante enzimas que liberan, y luego lo
absorben a través de sus paredes y membranas celulares. Este modo de alimentación típico de los
hongos se conoce como lisotrofia; y gracias a las enzimas los hongos pueden
digerir moléculas complejas y prácticamente insolubles (carbohidratos,
proteínas, lípidos, etc.) transformándolas en nutrientes simples y solubles. Antes
del desarrollo de los análisis moleculares del ARN, se clasificaba a los hongos
en el reino Vegetal, ya que producen esporas. Sin embargo, en la actualidad
sabemos que son un grupo de organismos más cercanos al reino Animal que al de
las plantas, y constituyen un grupo monofilético propio (comparten un ancestro
común), el reino Fungi.
¿Por qué me especialicé en micología?
Los hongos
presentan una gran y, muchas veces, sorprendente variabilidad morfológica, y
esto, junto a las pocas especies que se conocen, unas 120.000 especies frente
al millón y medio que se calcula existen en la tierra, fue lo que me atrajo de
ellos. Es muy probable que los primeros hongos aparecieran antes que las
primeras plantas terrestres, y más tarde se asociaran con ellas formando
micorrizas (simbiosis entre las hifas de un hongo y las raíces de una planta).
Con esta asociación, las plantas conseguían, como ahora, el agua y las sales
minerales que les aportaba el hongo, lo que permitió su extensión en una
Tierra, por aquella época todavía hostil. Al menos, así lo corroboran las hifas
y esporas fosilizadas que se han encontrado en estratos de 460 millones de
antigüedad (período Ordovícico) en Wisconsin (Redecker et al. 2000 [3]). En el
Ordovícico, las plantas eran muy pequeñas, como Aglaophyton major que presentaba un rizoma (tallo subterráneo) del
que sobresalían tallos aéreos de unos 15 cm de altura; es en fósiles de A. major dónde se han encontrado esporas
e hifas que recuerdan a los Glomales, hongos actuales que forman micorrizas
arbusculares con numerosas plantas. Aunque la clasificación de los hongos no es
definitiva, se consideran 8 grupos monofiléticos (un ancestro común): 1) los Chytridiomycota son, en general,
acuáticos y presentan esporas móviles, muchos son parásitos de plantas e insectos.
La especie Batrachochytrium dendrobatidis
es considerada una de las responsables del declive global de la población de
anfibios; 2) los Neocallimastigomycota
son anaerobios facultativos, no tienen
mitocondrias sino hidrogenosomas, y viven, por ejemplo, en el aparato digestivo
de los herbívoros; 3) los Blastoladiomycota
son saprófitos o parásitos de algas y larvas de insectos; 4) los Microsporidia son unicelulares y
parasitan animales; 5) los Zygomycota
presentan unas hifas sin septos transversales (sifonadas), forman parte de los
llamados mohos de crecimiento rápido, y unos grupos parasitan insectos y
artrópodos; 6) los Glomeromycota que
forman una simbiosis especial con raíces de plantas vasculares, las micorrizas
de tipo arbuscular, en las que el hongo penetra en las células corticales de
las raíces de las plantas; 7) los Ascomicotas,
el grupo más amplio y diverso de hongos, entre los que se encuentran organismos
microscópicos tan conocidos como Saccharomyces
cerevisiae (la levadura de la cerveza) o el Penicillium notatum (hongo aislado por Fleming y del que se obtenía
penicilina), y otros casi desconocidos parásitos de insectos (laboulbeniomicetes).
A este grupo pertenecen también, por ejemplo, las preciadas trufas; y, 8) los Basidiomicotas, entre los que se
encuentran las royas y los carbones, parásitos obligados de plantas vasculares,
o las levaduras del género Malassezia,
que causan una enfermedad de la piel denominada pitiarisis versicolor; también,
numerosos hongos que producen basidiomas en forma de seta, algunas de ellas
comestibles. Yo empecé estudiando un grupo de basidiomicotas cuyos cuerpos
fructíferos (basidiomas), en general globosos cuando son jóvenes, tienen un
desarrollo angiocárpico (permanecen cerrados hasta que maduran las esporas).
Estos hongos se incluían en la clase Gasteromycetes. Sin embargo, los estudios moleculares han
confirmado que la naturaleza angiocárpica ha surgido en numerosas ocasiones a lo
largo de la evolución de los hongos, en distintos órdenes de Agaricomycotina
(Agaricales, Boletales, Geastrales, Gomphales, Phallales, Russulales), por lo que no proceden de un antepasado común
(grupo polifilético), y, por tanto, la clase Gasteromycetes, como clase
artificial que es, está obsoleta. En la actualidad, nos referimos a estos
basidiomicotas como “hongos gasteroides”. Estos hongos presentan una gran
diversidad de basidiomas y se considera que el tipo de desarrollo de estos
hongos es una adaptación a climas áridos. En el Real Jardín Botánico-CSIC, formo parte del grupo de investigación que
estudia los hongos corticioides, incluidos tradicionalmente en los
Aphyllophorales s. auct., y en la actualidad en varios órdenes de
Agaricomycetes (Basidiomycota), entre ellos, Atheliales, Boletales,
Corticiales, Hymenochaetales y Trechisporales. Estos hongos son, como los
gasteroides, un grupo artificial polifilético, ya que no proceden de un
antepasado común; presentan la morfología de su basidioma resupinada o
efuso-refleja, como una costra sobre el sustrato, y comparten un mismo nicho ecológico, la madera
muerta en distintos grados de descomposición. Se conocen de todas las regiones
del planeta, a excepción de los polos y se consideran organismos clave para
interpretar la evolución de los basidiomicota. Como en otros hongos, la delimitación
de sus especies se ha basado tradicionalmente en el análisis de caracteres de
sus basidiomas (macro y micromorfológicos); sin embargo, con las herramientas
moleculares se ha podido demostrar que especies de amplia distribución,
corresponden a un complejo de varias especies crípticas (misma
morfología), con rangos de distribución
restringido. En el proyecto que
estamos trabajando en los últimos años
“El cosmopolistismo en hongos corticioides, una visión desde la América
austral”, queremos contestar a las siguientes preguntas ¿son los hongos
corticioides australes mayoritariamente cosmopolitas como tradicionalmente se
ha supuesto para este grupo de organismos?, o por el contrario, ¿están éstos
sujetos a algunos de los patrones que rigen la distribución del resto de los
organismos? Como los hongos corticioides del hemisferio norte están bastante
bien estudiados, para contestar a estas preguntas lo primero que hemos hecho es
muestrear en diversas zonas de Chile, así como obtener especímenes de
diferentes herbarios mundiales. Ahora tenemos miles de muestras para estudiar,
describir y darles un nombre (sistema binomial de nomenclatura). Estos datos nos
ayudarán a comprender e interpretar los patrones que rigen la distribución de
las especies en ambos hemisferios y a completar, con la descripción de especies
nuevas, el catálogo de la vida.
¿Cómo descubrimos y describimos las especies?
Los micólogos,
descubrimos y describimos las especies de hongos, mediante caracteres
morfológicos, tanto macroscópicos (ej.
forma, tamaño y color del basidioma y del himenio), como microscópicos (ej.
forma y tamaño de los basidios, forma y tamaño de las esporas); y, desde la
llegada de las herramientas moleculares, mediante el análisis de distintas
regiones del genoma (ADN de un organismo). En particular, para la identificación de las
especies, utilizamos la herramienta conocida como el código de barras de ADN,
que se basa en confrontar el fragmento de ADN (barcode) de una muestra desconocida, con una o más secuencias de
muestras bien identificadas; lo que permite la identificación rápida, para los
investigadores que lo necesiten (Fig. 2). Cada especie se identifica por su
ADN-barcode, de forma similar a como
un código de barras de líneas negras permite identificar un producto determinado
en un supermercado. Esta herramienta es especialmente útil, para la
identificación de organismos poco visibles, o con pocos caracteres morfológicos
para su identificación, tales como los hongos. En muchas ocasiones, en el
sustrato (por ejemplo, suelo o restos vegetales) solo aparecen las partes
vegetativas -las hifas, que forman el micelio-, que tienen un aspecto más o
menos idéntico en el microscopio, por lo que no se puede llegar a conocer la
especie solo por los caracteres morfológicos.
A modo de conclusión
Mis colegas
micólogos verán que en estas breves páginas, no he reunido todos los temas que
la micología abarca; sin embargo, espero que en algunos de los lectores más
jóvenes haya surgido una chispa de curiosidad para acercarse a una ciencia que
puede llevarles a explorar lugares exóticos o poco conocidos, como me ha
llevado a mí, por ejemplo, a Brasil, a Cabo Verde, o a la Patagonia Chilena; o
a aprender diferentes métodos de identificación (microscopía, técnicas de ADN,
etc.), para seguir descubriendo y describiendo la
diversidad de hongos. La micología es mucho más que recolectar en el campo
setas (basidiomas) para consumir.
¡Descúbrela!
Referencias:
[1]
Alexopoulos CJ. 1966. Introducción a la micología. Edt. EUDEBA, Buenos Aires.
615 pp.
[2]
Telleria MT. 2011. Los hongos. Vol. 22 de ¿Qué sabemos de...? Editor CSIC,
Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 126 pp. ISBN
840009316X, ISBN9788400093167
[3]
Redecker D, Kodner R, Graham LE. 2000. Glomalean fungi from the Ordovician.
Science 289: 1920 1921.
María P. Martín Esteban
Doctora
en Botánica
Investigadora Científica de
OPIs, Real Jardín Botánico, CSIC
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