Las Micorrizas


Las micorrizas, del griego myces, ‘hongoí y rhiza, ‘raízí, representan la asociación entre algunos hongos, los micobiontes, y las raíces de las plantas, los fitobiontes. El término -micorriza- fue acuñado en 1877 por Frank, patólogo forestal alemán, al estudiar las raíces de algunos árboles forestales. En 1900, el botánico francés Bernard resaltó su importancia al estudiar las orquídeas. Trappe define a las micorrizas en términos funcionales y estructurales como -órganos de absorción dobles que se forman cuando los hongos simbiontes viven dentro de los órganos de absorción sanos: las raíces, los rizomas o los tallos de plantas terrestres, acuáticas o epífitas-. Esta asociación se presenta en el 90% de las plantas. La planta le proporciona al hongo principalmente carbohidratos, producto de su fotosíntesis y un microhábitat; el hongo, a su vez, proporciona a la planta nutrimentos minerales, principalmente fósforo.


En el medio natural, no se trata de una simple interacción entre la raíz de una planta y una especie de hongo, sino, más bien, de una comunidad muy compleja formada por diferentes especies de hongos y la raíz de una planta. Esta asociación se define como un continuo mutualismo-parasitismo, correlacionado con el estado de desarrollo tanto de la planta como del hongo, con las condiciones ambientales y edáficas; así como con factores de reconocimiento genético mutuo. Actualmente se considera que los hongos micorrizógenos (hm), fueron cruciales para que las plantas pudieran colonizar el medio terrestre.


De acuerdo con la forma de penetración del hongo en la raíz, por las estructuras características que desarrolla y por las especies de hongos y de plantas involucradas, las micorrizas se han clasificado en dos grandes grupos: micorrizas con manto fœngico y micorrizas sin manto fœngico.


Los hongos asociados, que por su tamaño pueden clasificarse en micromicetos o macromicetos, pertenecen a los phyla Zygomycota (ie. Endogone), Glomeromycota (ie. Glomus, Gigaspora, Acaulospora), Ascomycota (ie. Peziza, Tuber) y Basidiomycota (ie. Amanita, Cantharellus).


La función principal de los hm es la de facilitar a la planta la adquisición y la absorción de fósforo. Sin embargo, estos hongos procuran otros beneficios a las plantas, tanto a escala poblacional como de comunidades: mejoran la adquisición y la absorción del nitrógeno y del cobre; limitan la absorción de metales pesados tóxicos como el cinc y el cadmio; mejoran el flujo de agua, que es defensa contra herbívoros, o alteran las interacciones con ellos; acrecientan la resistencia contra agentes patógenos y, por consiguiente, aumentan la adecuación de las plantas, su supervivencia, su fecundidad y su comportamiento. Las especies vegetales que forman micorrizas presentan una fisiología y una ecología diferentes de aquellas que no forman esta asociación, y se considera a la asociación micorrícica como uno de los factores promotores de la diversidad vegetal, al facilitar el establecimiento de las plantas. Además, estos hongos mejoran las propiedades físicas y químicas del suelo: lo estabilizan para la formación de agregados, el enriquecimiento en materia orgánica, la rehabilitación de suelos que contengan metales pesados, entre otras.


Como parte de la cadena trófica, las hifas de estos hongos son consumidas por animales del suelo, como los nematodos. Asimismo, las hifas constituyen una parte importante de la biomasa del suelo.


El estudio de las micorrizas en México

En México, el desarrollo del estudio de las micorrizas está unido al desarrollo de la micología de nuestro país. De acuerdo con Guzmán, la micología mexicana se inició en las décadas de 1940 y 1950, con investigaciones sobre levaduras, hongos patógenos de plantas, los fitopatógenos, y hongos de interés médico y, posteriormente, sobre macromicetos, la biodiversidad.


En la década de 1970 se inicia el estudio formal de las micorrizas en nuestro país; estos estudios presentaban un enfoque principalmente forestal. Las principales familias de plantas de importancia forestal que forman ectomicorrizas son: Pinaceae (ie. Abies, Pinus), Betulaceae (ie. Alnus, Carpinus), Fagaceae (ie. Fagus, Quercus) y Salicaceae (ie. Populus, Salix), asociadas con alrededor de 5 000 especies de hongos ectomicorrícicos. Las instituciones pioneras en esta línea de investigación son la Universidad Autónoma de Tlaxcala y el Colegio de Postgraduados, en Montecillos.


En la década de 1990 se inicia oficialmente el estudio de los hongos micorrizógenos arbusculares (hma). Las investigaciones estaban enfocadas principalmente al estudio del desarrollo de plantas de interés agrícola como la papaya, Carica papaya, Caricaceae, y el jitomate, Solanum lycopersicum, Solanaceae, entre muchas otras, y de plantas ornamentales y medicinales. A la fecha, se tienen registradas cerca de 180 especies de hma a nivel mundial; es importante señalar que los investigadores mexicanos han contribuido con nuevos registros. Las instituciones pioneras en esta línea de investigación son el Colegio de Postgraduados en Montecillos; el Instituto Politécnico Nacional, en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas; la Universidad Veracruzana en Xalapa y la Universidad Autónoma de Tlaxcala.


Antes del I Simposio Nacional sobre la Simbiosis Micorrícica, de 1996, en Xalapa, Ver., los estudios sobre micorrizas se presentaban en diferentes foros como congresos de la ciencia del suelo y los mexicanos de botánica y de micología, principalmente. A la fecha, en nuestro país, se han llevado a cabo cinco simposios nacionales: el primero en 1996, en Xalapa, Ver.; el segundo en 1998, en Colima, Col.; el tercero en el 2000, en Guanajuato, Gto.; el cuarto en el 2004, en Morelia, Mich., y el quinto en el 2007, en Zacatecas, Zac., en conjunto con el XVII Congreso Mexicano de Botánica; y dos simposios iberoamericanos: el primero en el 2000, en Guanajuato, Gto., y el segundo en el 2004, en Morelia, Mich.


Las principales líneas de investigación sobre micorrizas que actualmente se desarrollan en nuestro país tienen los siguientes enfoques: agronomía, efecto de la micorrización en plantas de importancia económica y cultural; Ecología: dinámica de las poblaciones de hm e importancia de los hm en la dinámica de las comunidades vegetales y ecosistemas; taxonomía y sistemática, inventario de la diversidad de hm en México y especificidad que pudiera haber con determinadas especies vegetales; biología molecular, una herramienta para el conocimiento de la sistemática y la ecología de los hm y de las micorrizas para determinar las relaciones filogenéticas de los hm y coevolutivas con las plantas; biotecnología y ciencias genómicas, manejo genómico de las cepas de los hm en beneficio del ser humano, por ejemplo, en agronomía, y la restauración de ecosistemas naturales; y ciencias ambientales, restauración, rehabilitación o reasignación de ecosistemas deteriorados.


La Sociedad Mexicana de la Simbiosis Micorrícica, A.C., la Somesimi, se fundó en el 2004; la Red Hifal es su órgano informativo, el cual es editado, publicado y enviado electrónicamente por la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza (fes-z), de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam).


El futuro del estudio de las micorrizas en México

Con base en la revisión de los trabajos presentados en los diferentes simposios, es posible afirmar que la mayor parte de la investigación que se realiza en México está dirigida hacia el conocimiento de la micorriza arbuscular, la ma, principalmente en el impacto que los hongos micorrizógenos, los hm, tienen sobre las plantas de interés agronómico, impacto cada vez mayor gracias a las técnicas biotecnológicas para el desarrollo de cepas de hm más eficientes.


Dado lo anterior, es importante continuar fomentando la investigación acerca de las micorrizas en otros campos del conocimiento como, por ejemplo, el efecto de éstas sobre las diferentes poblaciones de plantas silvestres que conforman las comunidades vegetales y los ecosistemas de nuestro país. El conocimiento de los consecuencias ecológicas provocadas por los hm sobre las plantas silvestres en términos de su adecuación, de sus interacciones con otros organismos, la competencia, el parasitismo, la depredación; de su diversidad, especificidad hacia determinadas especies de hm, y mucho más, es todavía incipiente. Otro aspecto poco estudiado es el efecto de los diferentes tipos de disturbios y perturbaciones naturales y/o humanas en la dinámica poblacional de los hm. Es importante señalar que estos conocimientos son básicos para poder llevar a cabo programas y proyectos de restauración ambiental exitosos.


Por otra parte, se desconocen aspectos básicos sobre la biología, la fisiología, la ecología y la diversidad de los hm. Generalmente, el estudio de esta asociación mutualista está basado en la respuesta de la planta micorrizada a diferentes variables biogeoquímicas, y son muy pocas las investigaciones que consideran a los hm como su principal objeto de estudio y, en consecuencia, no se conocen completamente los efectos que estas mismas variables biogeoquímicas tienen sobre la dinámica poblacional de los hm.


Además, el desarrollo de las ciencias genómicas ha propiciado un avance significativo para el estudio sistemático, en campo, de los hm y ya no sólo en laboratorio, en donde se perdía mucha información importante para el entendimiento de las comunidades de microorganismos del suelo, por ejemplo los hm, los hongos en general, las bacterias, los anélidos, los nematodos y los microartrópodos. De esta manera, desde una perspectiva filogenética, evolutiva y ecológica, el estudio de los hm y de las micorrizas ha revolucionado la manera de entender a la ecología vegetal. Poco a poco, los estudios ecológicos de poblaciones y de comunidades vegetales, por ejemplo, de adecuación, de sucesión vegetal, de dispersión, de establecimiento, de interacciones, así como de ecofisiología vegetal, han incorporado a los microorganismos del suelo como parte integral de

sus investigaciones.


Aunque se han generado aportes importantes acerca del desempeño de los hm en campos como el agronómico, el ecológico y el genómico, faltan por explorar otras líneas de investigación; por ejemplo, desconocemos el impacto del cambio climático global en el desempeño de los hm y, por consiguiente, cómo afectaría esto a las poblaciones y a las comunidades vegetales.


Algo importante por señalar es que el futuro del estudio de la simbiosis micorrícica en México está directamente ligado a la creatividad, al ingenio, a la responsabilidad, a la ética y al conocimiento de nuestros investigadores, así como de los apoyos institucionales que fomenten el desarrollo científico en nuestro país.


Las instituciones mexicanas implicadas

Las instituciones que más han aportado al conocimiento de la simbiosis micorrícica en nuestro país son: el Colegio de Postgraduados, la Universidad Autónoma de Tlaxcala, la Universidad Veracruzana en Xalapa, el Instituto Politécnico Nacional, la Universidad Autónoma de Colima, la Universidad de San Nicolás de Hidalgo de Michoacán, y la Universidad Nacional Autónoma de México en la fes-z y la Facultad de Ciencias. Sin embargo, algunas instituciones extranjeras que también han colaborado con los investigadores mexicanos son: la Universidad de California-Riverside, la Universidad College Station-Texas y la Universidad de Texas am-eua, la Universidad de Reading-Gran Bretaña, la Universidad de Aberdeen-Escocia, la Universidad de Borgoña-Francia, el Instituto Nacional de Investigaciones Agronómicas-inra en Francia, la Universidad de Ciencias de la Vida de Noruega, y la Universidad de Buenos Aires-Argentina, entre muchas otras.


En el caso de México, el estudio de la simbiosis micorrícica es ahora una línea de investigación fundamental en biología y en disciplinas afines. La calidad del trabajo científico hecho en nuestro país ha impactado y motivado no sólo a la comunidad científica de Iberoamérica, sino del resto del mundo.

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13 de octubre de 2009

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