Chytridiomicota: qué es, características, hábitat, reproducción, nutrición
¿Qué es el Chytridiomicota?
Chytridiomicota es un filo que agrupa hongos microscópicos de esporas flageladas. Posiblemente son el grupo ancestral de los hongos superiores. Su taxonomía es complicada porque crece de diferentes formas bajo distintas condiciones.
Se nutren por absorción. Los hay saprófitos y parásitos, algunos de los cuales son patógenos en cultivos como la patata, y otros causan estragos en las poblaciones de anfibios.
Habitan en el suelo y también en aguas dulces y saladas. Algunas especies anaeróbicas obligadas habitan en el tracto digestivo de herbívoros.
Se reproducen asexualmente por zoosporas, dando origen a una fase haploide en la que se producen gametos ciliados.
Luego, por plasmogamia y cariogamia, se genera una fase diploide que da origen al esporotalo.
Características del Chytridiomicota
– En su mayoría son hongos filamentosos con hifas multinucleadas sin tabiques (cenocíticos).
– Existen especies unicelulares o unicelulares con rizoides (falsas raíces con función de absorción formadas por filamentos cortos sin núcleo).
– Sus paredes celulares están compuestas de quitina, aunque en algunas especies también existe celulosa.
– No forman colonias de hifas ramificadas (micelios) como sí ocurre en los hongos no flagelados.
– Producen cuerpos esferoidales multinucleados denominados talos, estructuras de alimentación que luego se transforman en esporangios. El esporangio es una estructura en forma de saco de paredes delgadas en cuyo protoplasma se forman las zoosporas.
– Los Chytridiomicotas presentan formas muy variadas de estructura del talo y de los órganos reproductores.
– Algunas especies poseen talos holocárpicos (se transforma por completo en esporangio).
– Otras formas muestran talos eucárpicos (mantiene funciones vegetativas y reproductivas), pudiendo ser monocéntricos (un esporangio con rizoides) o policéntricos (varios esporangios y rizoides).
– Las formas más sencillas son las endoparásitas.
Las zoosporas
– Producen células móviles: esporas flageladas y gametos ciliados.
– Las zoosporas no tienen pared celular.
– Generalmente tienen de 2 a 10 μm de diámetro, que contienen un solo núcleo.
– Con la excepción de algunos géneros de los Neocallimastigales, las zoosporas son propulsadas por un solo flagelo liso.
– La zoospora aporta caracteres importantes para la clasificación de los hongos flagelados. Gracias al uso del microscopio electrónico se detectaron varias estructuras peculiares. Entre estas están el rumposoma y el casquete nuclear.
– La liberación de las esporas ocurre generalmente mediante poros o tubos de descarga no operculado (sin tapa) y rara vez mediante aperturas operculadas.
– En las zoosporas se presenta un conjunto de membranas de cisterna fenestradas o no llamado rumposoma, cuya función no se conoce. El casquete nuclear es una agregación de ribosomas adosados al núcleo y cubiertos por una prolongación de la membrana nuclear.
Parásitos en animales
– La chytridiomicosis es una enfermedad que afecta a los anfibios, especialmente a los sapos y ranas. Es causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis, único Chytridiomicota parásito de un vertebrado, que se sepa hasta ahora.
– La piel de los animales se infecta cuando entran en contacto con aguas donde se encuentran zoosporas del hongo. En algunos casos este hongo exterminó al 100% de la población de ranas, e incluso es la causa de la extinción de cuatro especies de ranas en Australia.
– Se piensa que las enzimas que segrega el hongo afectan la estructura epidérmica impidiendo las diversas funciones de este tejido en la rana (regulación osmótica, absorción de agua, respiración), lo cual termina siendo mortal en la mayoría de los casos.
– Especies del género Coelomyces parasitan larvas de zancudos, por lo que tienen importancia para el control biológico de estos insectos.
Parásitos en plantas
– Existen varias especies de Chytridiomicotas parásitas obligadas de una amplia variedad de plantas vasculares. Especies del género Synchytrium atacan al cultivo de patata.
– Synchytrium endobioticum es un hongo endobiótico que produce la llamada “verruga negra de la papa”, una enfermedad importante en este cultivo.
– El género Olpidium incluye especies que afectan a diversas cucurbitàceas. Esta enfermedad es causada cuando las zoosporas penetran el tejido de los tubérculos invadiendo las células y empleándolas como receptores reproductivos.
– El ciclo reproductivo se repite una y otra vez en el tejido de la patata provocando la proliferación celular. Los tubérculos adquieren una apariencia verrucosa, similar a la proliferación de yemas florales.
Observación y estudio
Debido a su tamaño microscópico, los Chytridiomicotas no pueden observarse directamente en la naturaleza. Solo pueden ser detectados mediante un análisis microscópico de tejidos o restos vegetales, piel de anfibios afectados por algunas especies de estos hongos, muestras de agua o suelo.
Los especialistas en estos hongos han desarrollado técnicas especiales para colectarlos y cultivarlos posteriormente en el laboratorio sobre medios artificiales.
Filogenia y taxonomía
El filo Chytridiomicota es un grupo monofilético considerado uno de los linajes basales del árbol evolutivo del reino Fungi. Comprende una única clase (Chytridiomycetes), tradicionalmente dividida en cinco órdenes: Chytridiales, Spizellomycetales, Blastocladiales, Monoblepharidales y Neocallimastigales.
Los criterios para la separación de estos órdenes son principalmente el modo de reproducción y la ultraestructura de la zoospora. Incluye alrededor de 1.000 especies.
Los Monoblofaridales son oogámicos (gameto femenino inmóvil fecundado por un gameto masculino móvil). Los Blastocladiales presentan meiosis espórica y alternancia de generaciones esporofíticas y gametofitas.
Los Chytridiales se caracterizan por su meiosis cigótica (individuos haploides). Los Spizellomycetales son definidos por caracteres ultraestructurales peculiares.
Los Neocallimastigales incluyen exclusivamente simbiontes anaeróbicos del rumen de hervíboros y con zoosporas multiflageladas.
Nutrición
Se alimentan por absorción del sustrato mediante sus rizoides. Estas estructuras segregan enzimas que digieren el sustrato y las sustancias migran hacia las hifas de absorción. Los hay saprófitos y parásitos.
Hábitat
Los Chytridiomicotas son clasificados de acuerdo a la posición que ocupan respecto al sustrato: sobre él (epibióticos) o dentro de él (endobióticos).
Habitan en el suelo, en la materia orgánica en descomposición, sobre la superficie de plantas o animales y también en el agua. Se localizan desde zonas tropicales hasta el Ártico.
Algunas especies son parásitas tanto de otros hongos, como de algas, plancton y plantas vasculares, así como también de animales.
En agua dulce se encuentran en arroyos, estanques y estuarios. En los ecosistemas marinos principalmente como parásitos de algas y componentes del plancton.
Se localizan especies de Chytridiomicotas desde los sedimentos costeros hasta profundidades marinas de 10.000 m.
Quizás la mayoría de especies de Chytridiomicota se encuentran en hábitats terrestres, como bosques, suelos agrícolas y desérticos, y en pantanos ácidos como saprótrofos de sustratos refractarios como el polen, la quitina, la queratina y la celulosa en el suelo.
Algunas especies habitan en el interior de los tejidos vegetales como parásitos obligados, tanto en hojas, tallos y raíces.
Las especies del orden Neocallimastigales viven en el rumen de animales herbívoros. Debido a su capacidad de degradar celulosa cumplen un importante papel en el metabolismo del rumen.
Reproducción
El ciclo de vida de los Chytridiomicotas tiene una fase asexual y una sexual.
Fase asexual
En la fase asexual, la reproducción puede ser planogamética. A partir de un esporangio de resistencia o latencia se producen zoosporas, es decir, esporas flageladas móviles, haploides.
Las zoosporas nadan libres por un tiempo y se transforman en quistes, que al germinar en condiciones favorables dan origen a un gametotalo.
Aquí se forman los gametangios masculinos y femeninos, que darán origen a las respectivas planogametas dando inicio a la fase sexual. Estos gametos, al poseer cilios, son móviles.
Fase sexual
En la fase sexual, por fusión de citoplasmas (plasmogamia) y posterior fusión de los núcleos (cariogamia) de las planogametas, se forma el cigoto. Aquí se inicia la fase diploide del ciclo.
El cigoto puede asumir la forma de un quiste de resistencia o transformarse en un talo cenocítico diploide (esporotalo).
Los esporotalos dan origen a esporangios de resistencia que forman zoosporas haploides, cerrando así el ciclo. Del esporotalo también pueden formarse zoosporangios, que producen zoosporas diploides que se enquistan y al germinar forman nuevos esporotalos.
La reproducción sexual puede también ocurrir por oogamia, como es el caso en el orden Monoblefaridales. Aquí se trata de un gameto femenino inmóvil ubicado en el oogonio, que recibe al gameto masculino flagelado móvil.
Ciclos vitales en Chytridiomicotas parásitos
Los Chytriomicotas parásitos suelen presentar un ciclo más simple.
En hongos parásitos de plantas, como Olpidium viciae, el cigoto es móvil e infecta a la planta hospedera. En el interior de las células de la planta se desarrollan los esporangios de resistencia, y dentro de ellos ocurre la cariogamia.
Finalmente ocurre la germinación y se liberan las zoosporas. Las zoosporas también pueden infectar directamente a la planta hospedera.
En el hongo Batrachochytrium dendrobatidis, parásito de la piel de las ranas, después de un período de movilidad menor de 24 horas las zoosporas reabsorben sus flagelos y se enquistan. Luego germinan formando rizoides que se aferran a la piel de la rana.
El talo se desarrolla formando un esporangio que da origen a una nueva generación de zoosporas. La fase sexual aún es desconocida.
Referencias
- Berger, L, A. Hyatt, R Speare y J. Longcore. Life cycle stages of the amphibian chytrid Batrachochytrium dendrobatidis. Diseases of aquatic organisms Vol. 68.
- Manohar C, Sumathi and C Raghukuma. Fungal diversity from various marine habitats deduced through culture-independent studies. FEMS Microbiol Lett.
- Simmons, D, T Rabern, Y James, AF Meyer y JE Longcore. Lobulomycetales, a new order in the Chytridiomycota. Mycological Research.