¿Qué es la antibiosis? Concepto y ejemplos
¿Qué es la antibiosis?
La antibiosis es un tipo de interacción biológica que se da entre dos o más individuos de especies diferentes. Algunos autores la consideran un tipo especial de amensalismo.
Generalmente se trata de una interacción negativa, en la que uno de los involucrados se ve afectado -directa o indirectamente- por determinadas sustancias metabólicas producidas por el otro.
El concepto de antibiosis fue introducido en 1889 por el micólogo francés Jean Paul Vuillemin, con el fin de hacer referencia al antagonismo general (incompatibilidad o rivalidad) que observaba entre ciertos organismos vivos, como el que se describe hoy entre diferentes especies microbianas, por ejemplo.
Este término deriva de las raíces griegas anti= contra, bios= ser vivo y sis= acción o proceso, por lo que literalmente se refiere a una relación entre dos organismos donde uno “interrumpe” los procesos vitales del otro, comúnmente a través de la liberación de compuestos metabólicos específicos y en una muy baja concentración.
La antibiosis es un término usualmente empleado para denotar relaciones entre microbios de distintos tipos, aunque también se emplea para ciertas plantas, animales y hongos.
Antibiosis y otras interacciones biológicas interespecíficas
En la naturaleza existen muchos ecosistemas donde comparten un espacio, tiempo y elementos abióticos definidos, gran número de comunidades, las cuales están formadas por poblaciones de diferentes especies animales, fúngicas, vegetales y microbianas.
Entre las especies de una comunidad se dan numerosos tipos de interacciones, algunas positivas, algunas negativas y otras neutrales, pues cada individuo se ve afectado de alguna manera por la presencia de otros, bien sea directa o indirectamente.
Muchas de estas relaciones tienen que ver con la competencia por alimentos o nutrientes, especialmente cuando el medio ofrece cantidades limitadas de estos, entretanto otras se relacionan más con la competencia por pareja reproductiva o por refugio o nicho ecológico.
Sin embargo, cuando algunos microbios (hongos, bacterias y otros) habitan en un mismo lugar, pueden competir entre sí sin importar la cantidad de nutrientes de que dispongan y gracias a la producción de diversos tipos de sustancias que tienen efectos negativos sobre los organismos con los que conviven.
Antibiosis y antibióticos
En un ambiente donde coexisten distintos microorganismos, la antibiosis puede evidenciarse por la presencia de microbios “dominantes” y de microbios “dominados”.
Decimos que la relación entre ambos tipos de organismos es positiva para unos y negativa para otros:
- Los microbios dominantes no sufren ninguna alteración por la presencia de los demás organismos, simplemente mantienen sus características de longevidad, capacidad de multiplicación y “esperanza de vida”, etc.
- Los microbios dominados, es decir, aquellos que se ven afectados negativamente por la presencia de los microbios dominantes, ven disminuida su capacidad de multiplicación y aumentadas sus tasas de mortalidad.
¿Cómo actúan los microbios dominantes?
La repercusión de los microbios dominantes puede ser directa o indirecta sobre los demás microorganismos a su alrededor.
Decimos que es directa cuando los microbios dominantes producen y liberan al medio distintos tipos de compuestos metabólicos que inhiben directamente el crecimiento y la multiplicación de los demás, bien sea afectando su capacidad de síntesis proteica, disminuyendo su capacidad de movimiento, inhibiendo la síntesis de la pared celular o del material genético.
Mientras que decimos que es indirecta cuando los microbios dominantes producen alguna sustancia que provoca cambios en el medio que favorecen su propia existencia y desfavorecen la de los demás: alteran el pH, la temperatura, la composición química del medio, etc.
¿Y los antibióticos?
Esos metabolitos -compuestos metabólicos producidos y liberados en muy baja concentración por los microbios dominantes- son los que Waksman definió como antibióticos en 1942, y que hoy en día son recetados por los médicos en todo el mundo para el tratamiento de distintas infecciones bacterianas.
Históricamente, los antibióticos fueron descubiertos al estudiar las relaciones de antibiosis entre diferentes tipos de bacterias y de hongos.
Ejemplos de antibiosis
Las relaciones de antibiosis entre microorganismos han sido ampliamente documentadas. Incluso, algunas de estas son explotadas desde el punto de vista agrícola, médico e industrial para distintos propósitos. Veamos a continuación algunos ejemplos:
Trichoderma asperellum vs Alternaria solani
Alternaria solani es un hongo que produce una condición patológica muy difundida a nivel mundial en los cultivos de papa y de tomate. Esta enfermedad se conoce como tizón temprano y afecta tanto follaje como tallos y tubérculos/frutos, disminuyendo el rendimiento de los cultivos.
El control biológico de esta enfermedad consiste la explotación del antagonismo -la relación de antibiosis- que se ha observado entre el hongo A. solani y algunas especies de hongos del género Trichoderma, donde este último afecta negativamente a A. solani gracias a la producción de metabolitos antibióticos y a la competencia por el espacio y los nutrientes.
Plantas vs áfidos
Muchas plantas son atacadas por unos insectos fitófagos llamados comúnmente áfidos, que pueden provocar diferentes condiciones patológicas en distintos tejidos vegetales.
Sin embargo, algunas plantas han desarrollado mecanismos de defensa y/o resistencia que las ayudan a limitar la invasión y proliferación de estos insectos, y muchos tienen que ver con la producción de sustancias “antibióticas” para afectar a los insectos que las colonizan.
Las principales muestras de esta afección son una disminución drástica de la longevidad, de la tasa reproductiva y de la fecundidad, junto con un aumento marcado de la mortalidad.
Agrobacterium radiobacter vs Agrobacterium tumefaciens
Agrobacterium tumefaciens, conocida hoy en día como Rhizobium radiobacter, es una especie de bacteria responsable de la formación de tumoraciones en distintas plantas y que afecta significativamente cultivos importantes a nivel mundial.
Por el contrario, Agrobacterium radiobacter es una bacteria saprófita que es capaz de producir compuestos antibióticos -agrocina- que pueden afectar el crecimiento de A. tumefaciens, por lo que generalmente es empleada como controlador biológico de esta última.
Penicillium vs otros
La penicilina fue uno de los primeros antibióticos descubiertos y empleados por el hombre para el tratamiento de algunas infecciones.
Este compuesto es producido por hongos de la especie Penicillium, que lo liberan al medio para acabar con los otros microbios que habitan a su alrededor y compiten por él por los nutrientes y el espacio, particularmente especies de bacterias patógenas para los seres humanos.
Tagetes patula vs bacterias, hongos e insectos
Algunos claveles del género Tagetes, como el llamado “clavel de moro” o “damasquina” (Tagetes patula) producen naturalmente sustancias son actividades antibacterianas, antifúngicas e insecticidas que las ayudan a sobrellevar la invasión por diferentes patógenos de estas clases.
Esta relación de antibiosis entre dichas plantas y aquellos que las afectan negativamente son explotadas para la obtención de sustancias alternativas para el tratamiento de algunas enfermedades en otras especies.