Hongos

1. Hongos BIOL 3052

2. Fig. 31-1 Armillaria ostoyae (su red subterranea abarca 965 hectareas del bosque).

3. Introducción • Eucariotas, la mayoríamulticelulares. • Esencialespara el funcionamiento de los ecosistemasporquedegradan la materiaorgánica y reciclannutrientesvitales. • La mayoríaposeenuna pared celularcompuesta de quitina. • Se estimancerca de 1.5 millones de especies (unas 80,000 descritas). • Evidencia de ultraestructura y ciclosbioquímicos los colocanmáscerca de los animales.

4. Arbol filogenético más reciente para eucariotas:

6. Opisthokonta • Los hongos y los animalesson parte del clado de los opistokontes. • Los opistokontes se agrupanportener un sóloflagelo posterior en algunaetapa de suvida (algunos lo hanperdido) y pordetalles de la ultraestructura de organelos.

7. Nutrición y ecología • Son heterótrofosporabsorción. • Descomponedores, parásitos o simbiontes. • Secretanenzimasqueusanpara romper moléculascomplejas en compuestosorgánicosmáspequeños. • La versatilidad de estasenzimascontribuye a suexitoecológico.

8. No –motiles (excepto Chytridiomycota) • Temperatura (10 - 50°C) • pH (3-10) • Hábitats preferidos: –Lugares oscuros, húmedos con materia orgánica.

9. Morfología de hongos • Existenhongosmulticelularesfilamentosos y unicelulares (levaduras). • Algunasespeciescrecencomofilamentos o unicelulares y algunoscomo ambos. • Los hongosmulticelularesestáncompuestos de micelios, queesuna red de hifasramificadasadaptadaspara la absorción.

10. Fig. 31-2 Estructurareproductiva Hifas Spore-producing structures 20 µm Micelio

11. Algunoshongostienenhifasdivididas en célulasporseptas, con porosquepermiten el movimiento entre células. Los hongoscenocíticos no tienenseptas. Cell wall Cell wall Nuclei Pore Nuclei Septum (a) Septate hypha (b) Coenocytic hypha

12. Fig. 31-11 Hyphae 25 µm Chytrids (1,000 species) Arbol filogenético previo. Zygomycetes (1,000 species) Fungal hypha Glomeromycetes (160 species) Ascomycetes (65,000 species) Basidiomycetes (30,000 species)

13. En la actualidad…segúnHibbett et al., 2007 • Para el Filo Chytridiomycota, grupo parafilético único en mantener el caracter de esporas flageladas, se proponen tres filos: • Blastocladiomycota • Chytridiomycota • Neocallimastigomycota • Se separa a Zygomycota en cuatro subfilos incertaesedis debido a que no hay evidencia de que sean un grupo monofilético: • Entomophthoromycotina • Kickxeloomycotina • Mucoromycotina • Zoopagomycotina • Se separan de Zygomycota, los hongos productores de micorrizas arbusculares en el Filo Glomeromycota. • Basidiomycota y Ascomycotase separan en dos grupos monofiléticos hermanos. • Se sugiere clasificarlos bajo el Subreino Dikarya(presencia de hifas y células dicarióticas en el ciclo de vida). * Incertaesedis se refiere a que no se cuenta con suficiente información acerca de su posición dentro colocarlos con certeza dentro del árbol filogenético.

15. 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.

16. Ciclo de vida general para hongos: Los hongos se reproducen produciendo grandes cantidades de esporas, algunas sexuales y otras asexuales.

17. Hongosflagelados (Ej. Chytridiomycota) • Los únicoshongosquemantienenunaetapaflagelada. • Se encuentran en aguadulce y en hábitatsterrestres. • Pueden ser descomponedores, parásitos o mutualistas. • Batrachichytriumdendrobatidises el responsable de unamicosisqueafectaanfibios en variasáreas del mundo.

18. Hongos con miceliosmonocarioticos, ejemplo: Mucormycotina • Hifascinocíticas. • Mayormenteterrestres. Incluyemohos, parásitos y mutualistas. • Grupo de importancia: muchasmicorizas (asociacionesmutualistas con raíces de plantas). • Ej. Rhizopus(moho negro del pan). • Las zigoesporaspueden ser muyresistentes a condicionesdesfavorables (incluyendocongelarlas o secarlas).

19. Ciclo de vida de Rhizopus

20. FiloGlomeromycota • Los glomeromicetosformanmicorrizasarbusculares: asociacionesmutualistas en raíces de plantas. • Mayormentecenocíticos. • Forman esporasmultinucleadas de gran tamaño.

21. Hongosdicarioticos: Filo Ascomycota • Hongosqueforman “sacos” o ascas en ascocarpos; desdeunicelulares a multicelulares. • Marinos, de aguadulce y terrestres. • Casi la mitad forma asociaciones con algas, líquenes, y algunasmicorrizas. • Incluyenmuchospatógenos de plantas. • Incluyealgunoshongoscomestibes, comoporejemplolastrufascuyopreciopuedellegarhasta $4,000 por kilo.

22. Ciclo de vida de ascomicetos

23. Hongosdicarioticos: Filo Basidiomycota • Tienen un cuerpofructíferoconocidocomobasidiocarpo (lo queconocemoscomolas “setas”). • Importantesdescomponedores, en especial de madera. • Hay, además, mutualistas y parásitos de plantas en estegrupo. • La reproducción asexual esmenoscomún.

24. Ciclo de vida de basidiomicetos

25. Los hongos en relacionesmutualistas • Los hongosformanrelacionesmutualistas con plantas, algas, cianobacterias y animales. Posiblementecolonizaron la tierrajunto con lasprimerasplantasterrestres (porevidencia de registrosfosiles). • Las micorrizas son relacionesmutualistas en lasraíces de lasplantaslascuales son muyimportante en los ecosistemasnaturales 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.

26. Fig. 31-22 • Muchasespecies de hormigas y termitasusan el poder de descomposición de los hongos y los cultivan en suscolonias.

27. Líquenes: • Asociaciónsimbiótica entre hongos (ascomicetos o basidiomicetos) y un alga filamentosa o cianobacteria. • El alga o la cianobacteriaproveennutrientes. • El hongoprovee un ambienteapropiadopara el crecimiento. • Normalmente los simbiontesqueforman los líquenes no vivenaparte; aunque se hanpodidoaislar. • Sobreviven en ambientesextremos y colonizanáreasexpuestas, pero no tolerancontaminación. • Tradicionalmente se les ha dado un nombrecientifico, aunque no es un organismo.

28. Fig. 31-23 Formas de crecimiento de los líquenes: Crustose (encrusting) lichens A fruticose (shrublike) lichen A foliose (leaflike) lichen

29. Impactos ecológicos de los hongos: • Importantesdescomponedores. • Cerca del 30% son patógenos; son un problemapara la agriculturacausandopérdidaseconómicasgrandes. • Sólo 50 especies son parasitosparaanimales. • Algunastoxinaspuedencausarseriasenfermedades o micosis al hombre.

30. Ejemplos de causantes de micosis en animales, incluyendohumanos: Candida albicans, Histoplasmacapsulatum, Rhizopusarrhizus, Microsporumcanis. • Ejemplos de hongoscuyasesporaspuedencausaralergias: Alternariasp., Aspergillussp., Candida albicans, Cladosporiumsp., Penicilliumsp. • Ejemplos de hongospatógenos a plantas: Pucciniasp., Fusariumoxysporum (cerca del 80% de lasenfermedades de deplantas son causadasporhongos). • Ejemplos de hongosquecausandeterioro de alimentos: Aspergillussp., Fusariumsp., Penicilliumsp., Rhizopussp. • Ejemplos de hongosqueproducensustanciastóxicas (micotoxinas): • Ocratoxinas–Aspergillusochraceus, Penicilliumviridicatum(en granos de cereales y otros). • Aflatoxinas–Aspergillusflavus, A. parasiticus(en nueces y granos) Cladosporiumsp., Microsphaerasp.

31. Valor económico de los hongos: • Medicinal: –antibióticos como por ejemplo penicilina (Penicilliumchrysogenum) –inmunosupresores como por ejemplo ciclosporina (Tolypocladiumnivenum) –Lovastatina para reducir el colesterol (Aspergillus terreus) –Agentes o drogas antifungicidas como por ejemplo griseofulvina (Penicilliumgriseofulvum) • Industria alimentaria: quesos (Penicilliumcamemberti y P. roqueforti ), panes y bebidas alcohólicas (Saccharomyces, Aspergillus), hongos comestibles (Pleorotusostreatus, Morchellasp., Agaricuscampestris, Tubersp.), salsa soya (Aspergillusoryzae). • 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.

32. Staphylococcus Penicillium Zone of inhibited growth

33. ¿Dóndeestánlasespecies 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

34. Algunasinvestigaciones 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.