Transcript Hongos BIOL 3052 Cyathus sp.

Cyathus sp. (Basidiomycota)
Hongos
BIOL 3052
Fig. 31-1
Armillaria ostoyae (su red
subterranea abarca 965 hectareas
del bosque).
Introducción
• Eucariotas, la mayoría multicelulares.
• Esenciales para el funcionamiento de los
ecosistemas:
o Degradan la materia orgánica.
o Reciclan nutrientes vitales.
• La mayoría poseen una pared celular compuesta
de quitina.
• Se estiman cerca de 1.5 millones de especies
(unas 80,000 descritas).
• Evidencia de ultraestructura y ciclos bioquímicos
los colocan más cerca de los animales.
Opisthokonta
• Los hongos y los animales son parte del clado de los
opistokontes.
• Los opistokontes se agrupan por tener un sólo
flagelo posterior en alguna etapa de su vida (algunos
lo han perdido) y por detalles de la ultraestructura
de organelos.
Arbol filogenético más reciente para eucariotas:
Nutrición y ecología
• Son heterótrofos por absorción.
o Secretan enzimas que usan para romper moléculas complejas
en compuestos orgánicos más pequeños.
• La versatilidad de estas enzimas contribuye a su exito ecológico.
• Descomponedores, parásitos o simbiontes.
• No –motiles (excepto Chytridiomycota)
• Temperatura (10 - 50°C)
• pH (3-10)
• Hábitats preferidos:
–Lugares oscuros, húmedos con materia orgánica.
Morfología de hongos
• Existen hongos multicelulares filamentosos y
unicelulares (levaduras).
o Algunas especies crecen como filamentos o unicelulares y algunos
como ambos.
• Los hongos multicelulares están compuestos de
micelios, una red de hifas ramificadas adaptadas
para la absorción.
Fig. 31-2
Estructura reproductiva
Hifas
Spore-producing
structures
20 µm
Micelio
Algunos hongos tienen hifas divididas en celulas por septas, con poros que
permiten el movimiento entre celulas. Los hongos cenociticos no tienen
septas.
Fig. 31-11
25 µm
Chytridiomycetes(1,000 species)
Arbol filogenético
previo.
Zygomycetes (1,000 species)
Glomeromycetes (160 species)
Ascomycetes (65,000 species)
Basidiomycetes (30,000 species)
En la actualitad…según Hibbett et al., 2007
o Para el Filo Chytridiomycota, grupo parafilético único en mantener el caracter de
esporas flageladas, se proponen tres filos:
• Blastocladiomycota
• Chytridiomycota
• Neocallimastigomycota
o Se separa a Zygomycota en cuatro subfilos incertae sedis debido a que no hay
evidencia de que sean un grupo monofilético:
• Entomophthoromycotina
• Kickxeloomycotina
• Mucoromycotina
• Zoopagomycotina
o Se separan de Zygomycota, los hongos productores de micorrizas arbusculares en
el Filo Glomeromycota.
o Basidiomycota y Ascomycota se separan en dos grupos monofiléticos hermanos.
• Se sugiere clasificarlos bajo el Subreino Dikarya (presencia de hifas y células
dicarióticas en el ciclo de vida).
* Incertae sedis se refiere a que no se cuenta con suficiente información acerca de su posición dentro colocarlos con
certeza dentro del árbol filogenético.
Microsporidia
•
•
•
•
Organismos unicelulares que forman esporas.
Todos parásitos de animales.
No tienen mitocondrios.
Algunos científicos debates si es un grupo hermano a los
hongos o si forman parte de ellos.
Ciclo de vida general para hongos
Los hongos se reproducen produciendo grandes cantidades de esporas, algunas
sexuales y otras asexuales.
Hongos flagelados (Ej. Chytridiomycota)
• Los únicos hongos que
mantienen una etapa
flagelada.
• Se encuentran en agua dulce
y en hábitats terrestres.
• Pueden ser
descomponedores, parásitos
o mutualistas.
• Batrachochytrium
dendrobatidis es el
responsable de una micosis
que afecta anfibios en varias
áreas del mundo.
Hongos con micelios monocarioticos, ejemplo:
Mucoromycotina
• Hifas cenocíticas.
• Mayormente terrestres.
Incluye mohos, parásitos y
mutualistas.
• Grupo de importancia: muchas
micorizas (asociaciones
mutualistas con raíces de
plantas).
• Ej. Rhizopus (moho negro del
pan).
• Las zigoesporas pueden ser
muy resistentes a condiciones
desfavorables (incluyendo
congelarlas o secarlas).
Ciclo de vida de Rhizopus
Filo Glomeromycota
• Los glomeromicetos forman micorrizas arbusculares:
asociaciones mutualistas en raíces de plantas.
• Mayormente cenocíticos.
• Forman esporas multinucleadas de gran tamaño.
Hongos dicarioticos: Filo Ascomycota
• Hongos que forman “sacos”
o ascas en ascocarpos;
desde unicelulares a
multicelulares.
• Marinos, de agua dulce y
terrestres.
• Casi la mitad forma
asociaciones con algas,
líquenes, y algunas
micorrizas.
• Incluyen muchos patógenos
de plantas.
• Incluye algunos hongos
comestibes, como por
ejemplo las trufas cuyo
precio puede llegar hasta
$4,000 por kilo.
Ejemplo: Corte transversal de un ascocarpo
Foto: Paola González
Ciclo de vida de ascomicetos
Hongos dicarioticos: Filo Basidiomycota
• Tienen un cuerpo fructífero
conocido como
basidiocarpo (lo que
conocemos como las
“setas”).
• Importantes
descomponedores, en
especial de madera.
• Hay, además, mutualistas y
parásitos de plantas en este
grupo.
• La reproducción asexual es
menos común.
Ciclo de vida de basidiomicetos
Los hongos en relaciones mutualistas
•
•
•
Los hongos forman relaciones mutualistas con plantas, algas, cianobacterias y
animales. Posiblemente colonizaron la tierra junto con las primeras plantas
terrestres (por evidencia de registros fosiles).
Las micorrizas son relaciones mutualistas en las raíces de las plantas las cuales
son muy importante en los ecosistemas naturales y en la agricultura.
Se estima que entre el 90 y el 95% de las plantas superiores presentan micorrizas
de forma habitual. En algunas la relación es tan estrecha que sin la micorriza la
planta no puede sobrevivir.
Fig. 31-22
• Muchas especies de
hormigas y termitas usan el
poder de descomposición
de los hongos y los cultivan
en sus colonias.
https://www.youtube.com/watch?v=Xxnmh4ID
YaU
Líquenes:
• Asociación simbiótica entre
hongos (ascomicetos o
basidiomicetos) y un alga
filamentosa o cianobacteria.
• El alga o la cianobacteria proveen
nutrientes.
• El hongo provee un ambiente
apropiado para el crecimiento.
• Normalmente los simbiontes que
forman los líquenes no viven
aparte; aunque se han podido
aislar.
• Sobreviven en ambientes
extremos y colonizan áreas
expuestas, pero no toleran
contaminación.
• Tradicionalmente se les ha dado
un nombre cientifico, aunque no
es un organismo.
Fig. 31-23
Formas de crecimiento de los líquenes:
A fruticose (shrublike) lichen
Crustose
(encrusting)
lichens
A foliose
(leaflike)
lichen
Impactos ecológicos de los hongos
• Importantes descomponedores.
• Cerca del 30% son patógenos; son un problema para
la agricultura causando pérdidas económicas grandes.
• Sólo 50 especies son parasitos de animales.
• Algunas toxinas pueden causar serias enfermedades
o micosis al hombre.
Valor económico de los hongos
• Industria alimentaria: quesos
(Penicillium camemberti y P.
roqueforti ), panes y bebidas
alcohólicas (Saccharomyces,
Aspergillus), hongos
comestibles (Pleorotus ostreatus,
Morchella sp., Agaricus
campestris, Tuber sp. Auricularia
spp.), salsa soya (Aspergillus
oryzae).
• Biotecnología (como por
ejemplo en la elaboración de
papel y para degradar
hidrocarburos en derrames de
petróleo).
• Producir acido cítrico
(Aspergillus niger) usado como
preservativo de alimentos.
• Ejemplos de causantes de micosis en animales, incluyendo humanos:
Candida albicans, Histoplasma capsulatum, Rhizopus arrhizus, Microsporum
canis.
• Ejemplos de hongos cuyas esporas pueden causar alergias: Alternaria sp.,
Aspergillus sp., Candida albicans, Cladosporium sp., Penicillium sp.
• Ejemplos de hongos patógenos a plantas: Puccinia sp., Fusarium oxysporum
(cerca del 80% de las enfermedades de de plantas son causadas por
hongos).
• Ejemplos de hongos que causan deterioro de alimentos: Aspergillus sp.,
Fusarium sp., Penicillium sp., Rhizopus sp.
• Ejemplos de hongos que producen sustancias tóxicas (micotoxinas):
o Ocratoxinas–Aspergillus ochraceus, Penicillium viridicatum (en granos de cereales y otros).
o Aflatoxinas –Aspergillus flavus, A. parasiticus (en nueces y granos) Cladosporium sp.,
Microsphaera sp.
• Medicinal:
–antibióticos como por ejemplo
penicilina (Penicillium chrysogenum)
–inmunosupresores como por
ejemplo ciclosporina (Tolypocladium
nivenum)
–Lovastatina para reducir el
colesterol (Aspergillus terreus)
–Agentes o drogas antifungicidas
como por ejemplo griseofulvina
(Penicillium griseofulvum)
Ejemplo de Aspergillus sp.
Foto: Paola González
Staphylococcus
Penicillium
Zone of
inhibited
growth
¿Dónde están las especies sin describir?
• En bosques tropicales
–hongos de plantas poco estudiadas
–en micorrizas asociados con arboles leguminosas
–en madera pudriéndose
–endófitos
• En hábitats no explorados
–asociados a insectos
–hongos liquenológicos
–no patógenos
• Especies perdidas o escondidas
–cerca de 20,000 especies están esperando una descripción
formal
Algunas investigaciones en el RUM
• Dr. Matias J Cafaro: Investigaciones
en micología y microbiología.
Asociaciones entre hongos, bacterias
e insectos. Descripción de nuevas
especies y ecología.
Webpage: http://simbiosis.uprm.edu/
• Dra. Sandra L. Maldonado:
Investigaciones relacionadas a
ecología de hongos y calidad de
aire. Estudio de hongos endófitos en
diversas plantas, incluyendo hierbas
marinas y especies en peligro de
extinción.