Quitridiomicetos: qué son, características, ciclo vital, nutrición
¿Qué son los quitridiomicetos?
Los quitridiomicetos son hongos que presentan zoosporas, generalmente monoflageladas simples, con el flagelo inserto posteriormente. Presentan alternancia de generaciones con una fase sexual y una asexual.
Son organismos ubicuos, se encuentran tanto en el trópico como en las regiones frías, en el suelo, agua dulce o en estuarios salinos. La mayoría de las especies son parásitas de plantas vasculares, rotíferos, fitoplancton, briofitas, y otros hongos, incluidos otros quitridiomicetos.
Algunos de estos hongos son saprófitos: esto significa que viven y se alimentan de materia orgánica en descomposición. Existen unas especies anaerobias que habitan en regiones bien delimitadas del tracto digestivo de mamíferos herbívoros.
Un quitridiomiceto, Batrachochytrium dendrobatidis, es el agente responsable de una enfermedad potencialmente mortal que afecta a animales anfibios.
Esta enfermedad es denominada quitridiomicosis. Ha ocasionado mortalidades masivas, disminuciones poblacionales y extinciones de poblaciones y de especies de anfibios en todo el mundo.
Características de los quitridiomicetos
– Los quitridiomicetos presentan alternancia de generación (sexual y asexual).
– La fase somática presenta forma variable.
– Puede presentarse como una célula aislada, una hifa alargada o un micelio no septado (cenocítico) bien desarrollado, dependiendo de la especie.
– Tienen esporas con flagelos. Los flagelos son simples, sin fibrillas a modo de peines (mastigonemas).
– Las zoosporas se producen en un esporangio de pared delgada. Estas zoosporas son móviles, impulsadas por un solo flagelo insertado posteriormente.
– El flagelo tiene forma de látigo. En algunas especies, la zoospora muestra un conjunto de membranas tubulares con aspecto de panal (rumposoma).
– Las paredes celulares contienen quitina y glucano.
– El talo puede producir uno o varios esporangios sobre una red de rizoides. Si es un solo esporangio, el talo se denomina monocéntrico. Si son varios, se denomina policéntrico.
– Generalmente son microscópicos.
Taxonomía
Chytridiomycetes es una clase de hongos ubicada dentro del filo Chytridiomycota. Este filo estaba contenido, además, por las clases Blastocladiomycota y Neocallimastigomycota.
Estudios basados en la ultra estructura de zoosporas y características morfológicas sugerían que el grupo era monofilético.
Estudios moleculares y de datos multilocus, sin embargo, mostraron que el filo realmente era polifilético o parafilético, proponiendo que Blastocladiomycota y Neocallimastigomycota realmente formaban clados hermanos.
Debido a ello, estos dos taxones fueron elevados al nivel de filo. Los Chytridiomycota restantes han sido divididos luego en cinco clases. La clase Chytridiomycetes es la más diversa en cuanto a número de especies.
Ciclo de vida
Los quitridiomicetos presentan alternancia de generaciones. Una generación presenta gametotalos haploides y otra esporotalos diploides.
Los gametotalos desarrollan unos gametangios masculinos y otros femeninos. Los gamentangios van a producir gametos móviles denominados planogametos.
Un gameto masculino y uno femenino se fusionan en el medio para formar un cigoto biflagelado que posteriormente pierde los flagelos y se enquista.
La germinación del quiste diploide va a producir un esporotalo. Al madurar, el esporotalo desarrollará zoosporangios de dos tipos: mitosporangios y meiosporangios.
Los mitosporangios presentan una pared delgada e incolora. En su interior van a producir zoosporas diploides por división mitótica. Las zoosporas son liberadas, nadan por un tiempo, se enquistan y germinan para originar nuevos esporotalos diploides.
Los meiosporangios presentan paredes celulares gruesas y pigmentadas. Estos van a producir, por meiosis, zoosporas haploides. Estas esporas, conocidas como zoosporas de latencia, se enquistan y posteriormente germinarán para formar nuevos gametotalos.
Nutrición
Los quitridiomicetos pueden ser saprófitos, descomponiendo materiales refractarios, como polen, celulosa, quitina y queratina. Estos hongos liberan sustancias químicas que degradan dichos materiales y posteriormente adquieren los nutrientes por los rizoides.
Las especies anaerobias se alimentan por digestión de la pared celular de las plantas del rumen de los mamíferos herbívoros. Estos organismos producen grandes cantidades de celulasas extracelulares.
Estas enzimas pueden interactuar con las producidas por otros microorganismos. Estudios indican que los quitridiomicetos cumplen un papel importante en la digestión ruminal.
Los quitridiomicetos parásitos se alimentan de tejidos o nutrientes de sus hospederos, que pueden ser plantas, animales u otros hongos, incluyendo otros quitridiomicetos.
Reproducción
Asexual
La reproducción asexual se produce en los organismos diploides, o esporotalos. Estos producen dos tipos de zoosporas: mitóticas y meióticas.
Las zoosporas mitóticas se producen en los esporangios de reproducción mitótica (mitosporangios). Estas, al germinar, producen nuevos esporotalos.
Las zoosporas meióticas se producen en los meiosporangios. Estas zoosporas, al germinar, producen gametotalos haploides.
Sexual
La reproducción sexual se produce en los talos haploides o gametotalos. Estos talos van a producir, por mitosis, gametos sexuales móviles masculinos y femeninos (planogametos). Los planogametos se fusionan produciendo una espora diploide que al germinar va a dar origen a un esporotalo.
Enfermedades
En plantas
Entre los quitridiomicetos patógenos de plantas puede mencionarse a Olpidium brassicae. Esta especie es un parásito obligado de plantas como tréboles y coles. Su mayor peligro lo representa el hecho de que actúa como vector de muchos necrovirus.
La enfermedad conocida como verruga negra de la papa, es producida por un quitridiomiceto llamado Synchytrium endobioticum. El hongo produce esporas de latencia. Las esporas de latencia, al germinar, producen zoosporas.
Estas infectan las células vegetales produciendo un talo, o a veces un zoosporangio, que ocasiona la infección. El gobierno de los Estados Unidos considera esta especie como un fitopatógeno de posible uso en bioterrorismo.
Physoderma maydis es un quitridiomiceto responsable de la enfermedad conocida como mancha marrón del maíz. Los primeros síntomas de la enfermedad aparecen en las hojas.
Estos consisten en pequeñas manchas cloróticas dispuestas en forma de bandas alternas de tejido sano y enfermo. A medida que avanza la enfermedad, las bandas aparecen también en el tallo. Eventualmente, las bandas llegan a unirse y ocasionan la pudrición del tallo.
En animales
La quitridiomicosis, producida por Batrachochytrium dendrobatidis, es quizás la enfermedad más importante producida por quitridiomicetos en animales. Este hongo, descubierto y descrito a finales del siglo XX, es considerado un patógeno emergente.
Ha sido documentado en numerosas especies de anfibios y en regiones geográficas cada vez más amplias. Ha ocasionado disminuciones drásticas de poblaciones de anfibios, e incluso extinciones locales.
Batrachochytrium dendrobatidis se aloja en las células de la piel de los anfibios infectados. La anomalía patológica debida al quitridiomiceto consiste en un engrosamiento de la capa externa de la piel. No ha sido hallada ninguna otra alteración en los órganos internos.
Se ha planteado la hipótesis de que B. dendrobatidis altera el funcionamiento regulatorio normal de la piel de los anfibios enfermos. El agotamiento de electrolitos y el desequilibrio osmótico que se produce en los anfibios debido a episodios graves de quitridiomicosis serían suficientes para causarles la muerte.
Referencias
- C.G. Orpin (1988). Nutrition and biochemistry of anaerobic Chytridiomycetes. Biosystems.
- Y. Shang, P. Feng, C. Wang (2015) Fungi that infect insects: Altering host behavior and beyond. PLoS Pathogens
- T.N. Taylor, M. Krings, E.L. Taylor (2015): Fossil Fungi. Elsevier.