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Micorrizas

Definición de micorrizas

Micorrizas se traduce literalmente como «raíz de hongo». La micorriza define una relación (generalmente) mutuamente beneficiosa entre la raíz de una planta y un hongo que coloniza la raíz de la planta. En muchas plantas, las micorrizas son hongos que crecen dentro de las raíces de la planta o en la superficie de las raíces. La planta y el hongo tienen una relación mutuamente beneficiosa, donde el hongo facilita la absorción de agua y nutrientes en la planta, y la planta proporciona alimentos y nutrientes creados por la fotosíntesis al hongo. Este intercambio es un factor importante en los ciclos de nutrientes y la ecología , evolución y fisiología de las plantas.

En algunos casos, la relación no es mutuamente beneficiosa. A veces, el hongo es levemente dañino para la planta y, en otras ocasiones, la planta se alimenta del hongo.

No todas las plantas tendrán asociaciones de micorrizas. En ambientes en los que el agua y los nutrientes son abundantes en el suelo, las plantas no requieren la ayuda de hongos micorrízicos , ni los hongos micorrízicos pueden germinar y crecer en tales ambientes.

Tipos de micorrizas

Hay dos tipos predominantes de micorrizas: ectomicorrizas y endomicorrizas. Se clasifican según el lugar donde los hongos colonizan las plantas.

Ectomicorriza

La ectomicorriza tiende a formar relaciones simbióticas mutuas con plantas leñosas, como abedul, haya, sauce, pino, roble, abeto y abeto. Las relaciones ectomicorrízicas se caracterizan por una superficie intercelular conocida como Red de Hartig. Hartig Net consta de hifas muy ramificadas que conectan las células de la raíz epidérmica y cortical. Además, la ectomicorriza se puede identificar por la formación de una vaina hifal densa que rodea la superficie de la raíz. Esto se conoce como el manto. En otras palabras, la ectomicorriza vive solo en el exterior de la raíz. En general, solo el 5-10% de las especies de plantas terrestres tienen ectomicorriza.

Endomicorriza

Por otro lado, las endomicorrizas se encuentran en más del 80% de las especies de plantas existentes, incluidos cultivos y plantas de invernadero, como la mayoría de las verduras, hierbas, flores y árboles frutales. Las relaciones endomicorrízicas se caracterizan por una penetración de las células corticales por parte de los hongos y la formación de arbuscules y vesículas por parte de los hongos. En otras palabras, las endomicorrizas tienen un mecanismo de intercambio en el interior de la raíz, con las hifas de los hongos que se extienden fuera de la raíz. Es una relación más invasiva en comparación con la ectomicorriza.

Las endomicorrizas se subdividen en tipos específicos: micorrizas arbusculares, micorrizas ericáceas, micorrizas arbutoides y micorrizas orquídeas.

Ejemplos de micorrizas

Micorrizas de orquídeas

Como se mencionó anteriormente, algunas orquídeas no pueden realizar la fotosíntesis antes de la etapa de plántula. Otras orquídeas son completamente no fotosintéticas. Todas las orquídeas, sin embargo, dependen de los azúcares proporcionados por su pareja fúngica durante al menos una parte de sus vidas. Las semillas de orquídeas requieren la invasión de hongos para germinar porque, de forma independiente, las plántulas no pueden adquirir suficientes nutrientes para crecer. En esta relación, la orquídea parasita al hongo que invade sus raíces. Una vez que la cubierta de la semilla se rompe y las raíces comienzan a emerger, las hifas de las micorrizas orquídeas penetran en las células de la raíz y crean hifas, o pelotones, que son lugares de intercambio de nutrientes.

Micorrizas arbusculares

Las micorrizas arbusculares son las más extendidas de las especies de micorrizas y son bien conocidas por su afinidad notablemente alta por el fósforo y su capacidad para la absorción de nutrientes. Forman arbuscules, que son los sitios de intercambio de nutrientes como fósforo, carbono y agua. Los hongos involucrados en esta asociación de micorrizas son miembros de la familia zygomycota y parecen ser simbiontes obligados. En otras palabras, los hongos no pueden crecer en ausencia de su planta huésped.

Micorrizas ericáceas

Las micorrizas ericáceas se encuentran generalmente en plantas del orden Ericales y en ambientes ácidos e inhóspitos. Si bien penetran e invagen las células de la raíz, las micorrizas ericoides no crean arbuscules. Sin embargo, sí ayudan a regular la adquisición de minerales por parte de la planta, como hierro, manganeso y aluminio. Además, los hongos micorrízicos forman hifas fuera de las células de la raíz, lo que aumenta significativamente el volumen de la raíz.

Micorriza arbutoide

Las micorrizas arbutoides son un tipo de hongos endomicorrízicos que se parecen a los hongos ectomicorrízicos. Forman una vaina de hongos que envuelve las raíces de la planta; sin embargo, las hifas de las micorrizas arbutoides penetran en las células corticales de las raíces de las plantas, diferenciándolas de los hongos ectomicorrízicos.

Micorrizas ectotróficas

Los hongos involucrados en esta asociación micorrízica son de las familias Ascomyota y Basidiomyota. Se encuentran en muchos árboles en ambientes más fríos. A diferencia de los miembros de su familia que se pudren de la madera, estos hongos no están adaptados para degradar la celulosa y otros materiales vegetales; en cambio, obtienen sus nutrientes y azúcares de las raíces de su planta hospedante viva.

Beneficios de las plantas de las micorrizas

Las asociaciones de micorrizas son particularmente beneficiosas en áreas donde el suelo no contiene suficiente nitrógeno y fósforo, así como en áreas donde el agua no es fácilmente accesible. Debido a que los micelios micorrízicos son mucho más finos y de menor diámetro que las raíces y los pelos radiculares, aumentan enormemente el área de superficie para la absorción de agua, fósforo, aminoácidos y nitrógeno, ¡casi como un segundo conjunto de raíces! Como estos nutrientes son esenciales para el crecimiento de las plantas, las plantas con asociaciones de micorrizas tienen una ventaja sobre sus contrapartes no asociadas a micorrizas que dependen únicamente de las raíces para la absorción de materiales. Sin micorrizas, las plantas pueden verse superadas, lo que posiblemente lleve a un cambio en la composición de plantas del área.

Además, los estudios han encontrado que las plantas con asociaciones de micorrizas son más resistentes a ciertas enfermedades transmitidas por el suelo. De hecho, los hongos micorrízicos pueden ser un método eficaz de control de enfermedades. En el caso de revestir micorrizas, crean una barrera física entre los patógenos y las raíces de las plantas. Las micorrizas también engrosan las paredes celulares de la raíz a través de lignificaciones y la producción de otros carbohidratos; competir con los patógenos por la absorción de nutrientes esenciales; estimular la producción vegetal de metabolitos que aumentan la resistencia a las enfermedades.

 Estimular las infusiones de flavonolic en la pared que previenen la lesión formación e invasión de patógenos; y aumentar las concentraciones de ortodihidroxifenol y otros aloquímicos en las raíces de las plantas para disuadir la actividad patógena. Además de la resistencia a las enfermedades, los hongos micorrízicos también pueden impartir a su planta huésped resistencia a la toxicidad y resistencia a los insectos, mejorando finalmente la aptitud y el vigor de la planta.

En relaciones más complejas, los hongos micorrízicos pueden conectar plantas individuales dentro de una red micorrízica. Esta red funciona para transportar materiales como agua, carbono y otros nutrientes de una planta a otra, e incluso proporciona algún tipo de comunicación de defensa a través de productos químicos que significa un ataque a un individuo dentro de la red. Las plantas no solo pueden usar estas señales para comenzar a producir repelentes de insectos naturales, sino que también pueden usarlas para comenzar a producir un atrayente para atraer a los depredadores naturales de las plagas de la planta.

En algunos casos, los hongos micorrízicos permiten que las plantas eviten la necesidad de absorción del suelo, como los árboles en los bosques distróficos. Aquí, fosfatos y otros nutrientes se toman directamente de la hoja de arena a través de las hifas de micorrizas.

Los hongos micorrízicos también pueden interactuar con el medio ambiente y cambiarlo a favor de las plantas hospedantes, es decir, mejorando la estructura y la calidad del suelo. Los filamentos de los hongos micorrízicos crean compuestos húmicos, polisacáridos y glicoproteínas que se unen a los suelos, aumentan la porosidad del suelo y promueven la aireación y el movimiento del agua hacia el suelo. En entornos que tienen suelos muy compactados o arenosos, una mejor estructura del suelo puede ser más importante para la supervivencia de las plantas que la absorción de nutrientes.

Algunas asociaciones ectomicorrízicas crean estructuras que albergan bacterias fijadoras de nitrógeno , lo que contribuiría en gran medida a la cantidad de nitrógeno absorbido por las plantas en entornos pobres en nutrientes y desempeñaría un papel importante en el ciclo del nitrógeno . Los hongos micorrízicos, sin embargo, no fijan nitrógeno por sí mismos.

Beneficios de los hongos de las plantas

Cuando la planta recibe suficiente agua y nutrientes, puede realizar la fotosíntesis y producir glucosa y sacarosa, algunas de las cuales se vuelven directamente accesibles a los hongos micorrízicos. Los hongos también reciben carbono fijado fotosintéticamente del huésped, que funciona como un desencadenante de la absorción y transporte de nitrógeno por parte de los hongos. Todo esto es necesario para el crecimiento y la reproducción de hongos.

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