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Micorrizas: explorando la simbiosis entre hongos y plantas

Inma Alcalá-Bejarano Gutiérrez

Inma Alcalá-Bejarano Gutiérrez

Sabemos qué es una seta, pero… ¿Qué se esconde tras esa estructura con forma de sombrero? ¿Cuál es la diferencia entre seta y hongo? ¿Qué son las micorrizas u hongos micorrícicos y por qué son importantes? A lo largo de este artículo daremos respuesta a todas estas preguntas.

Qué son los hongos y su importancia

Los hongos son seres vivos pertenecientes al reino Fungi. Primero, es importante diferenciar entre seta y hongo, aunque, a priori podemos pensar que es lo mismo, tiene una gran diferencia: La seta es lo que normalmente consumimos, el cuerpo fructífero que se ve a simple vista; Mientras que el hongo podemos decir que vive debajo de tierra, y se le conoce como micelio, este micelio está compuesto por estructuras filamentosas llamadas hifas.

Imagen 1. La mayoría de los hongos no producen cuerpos fructíferos tan evidentes como son las setas, como el moho o las levaduras. Fuente: Pixabay.

Para conocer a los hongos podemos remontarnos a más de 400 millones de años, cuando las primeras plantas comenzaron a colonizar la tierra. Al principio fue un verdadero reto la supervivencia de las mismas, se enfrentaban a un acceso limitado de nutrientes minerales esenciales, ya que los suelos eran pobres en estos, además de la falta de raíces para extraer estos pocos nutrientes y el agua.

Afortunadamente, ciertos hongos se asociaron a las raíces de las plantas creando una red de asociaciones simbióticas entre ellas. Esta asociación simbiótica se conoce como micorriza y tiene múltiples beneficios, que veremos más adelante. Lo que sí podemos decir ahora, es que estas micorrizas fueron probablemente esenciales para el éxito y la diversificación de las primeras plantas terrestres, dándose esta asociación durante más de 475 millones de años.

Por sí mismos los hongos también tienen su papel en el ecosistema, degradan la materia orgánica, como vimos como lo hacían con la madera muerta, lo que contribuye a que se formen suelos más fértiles, y también afectan al ciclo del carbono y a otros nutrientes del ecosistema. Además, como ya sabemos, se utilizan en la producción de alimentos, como lo son las propias setas, por decirlo así, el fruto del hongo; o algunos tipos de hongos como las levaduras que se usan para hacer productos de panadería o pastelería o bebidas alcohólicas, por ejemplo. Además, se usan en medicina para complementar tratamientos de enfermedades pulmonares, cáncer y otras.

Imagen 2. La cerveza y el pan se hacen con hongos. Fuente: Pixabay

Aunque el reino Fungi es muy extenso y podríamos hablar de él durante horas, en este artículo nos centraremos en los hongos micorrícicos o micorrizas, que son, sus tipos y qué importancia tienen.

Qué son las micorrizas

Podemos decir que la micorriza es una asociación simbiótica entre hongo y planta, la cual se establece no solo en las raíces, sino también en otros órganos de contacto de las plantas que se especializan en el intercambio de nutrientes. Por ello, podemos diferenciar distintos tipos de micorrizas dependiendo de dónde se forme la asociación simbiótica.

Antes de adentrarnos más, debemos aclarar qué es una asociación simbiótica o también llamada simbiosis.

La simbiosis es una relación prolongada en el tiempo entre dos o más especies, que puede ser temporal o permanente. Existen distintos tipos de simbiosis según los beneficios que obtengan las partes implicadas, en la mayoría de las micorrizas ambos organismos (hongo y planta) se benefician de esta convivencia conjunta, lo que se conoce como mutualismo.

Micorrizas visibles en tronco de madera
Imagen 2. Se observa el micelio del hongo sobre la madera. Fuente: Jürgen en Pixabay.

¿Qué beneficios obtienen de esta relación hongo-planta?

El hongo al igual que el ser humano es un organismo heterótrofo, lo que quiere decir que no puede crear su propio alimento y debe obtener su fuente de carbono de otros seres vivos. Los hongos micorrícicos obtienen su alimento directamente de los nutrientes que sintetizan las plantas, mientras que los hongos les ceden los nutrientes minerales y el agua que las plantas necesitan para crecer, entre otros beneficios que veremos a continuación.

Como hemos dicho existen distintos tipos de micorrizas, ya que, dependiendo de la especie fúngica y vegetal, se van desarrollan diferentes estructuras en la morfología de la raíz que nos hace diferenciar entre cuatro principales tipos de hongos micorrícicos o micorrizas.

Tipos de micorrizas

Hongos micorrícicos arbusculares

Conocidos también como endomicorrizas, son los que primero se asociaron a las plantas, fueron los que permitieron a las primeras plantas sobrevivir y prosperar. Estos hongos ‘invaden’ intracelularmente la corteza de la raíz mediante unas estructuras especializadas llamadas arbúsculos, que actúan como órganos de intercambio de nutrientes. A. Las plantas asociadas a endomicorrizas representan un 70% de la biomasa vegetal mundial, incluyendo los cultivos principales, lo que nos quiere decir estos hongos se asocian a las raíces de más del 80% de las familias vegetales.

Imagen 3. Ilex aquifolium o acebo. Suele formar endomicorrizas. Fuente: Freddy en Pixabay.

Hongos ectomicorrícicos

Estos hongos, a diferencia de las endomicorrizas, no crecen dentro de la las células de las plantas. Los hongos ectomicorrícicos forman una especie de manguito alrededor de las puntas de las raíces de las plantas, lo que se conoce como ‘red de Hartig’, aquí es donde ocurre el intercambio de nutrientes y carbono. La mayoría de plantas que se asocian con las ectomicorrizas son plantas leñosas (arbustos y árboles), ya que estos hongos necesitan más energía, puesto que pueden conseguir nutrientes a los que las micorrizas arbusculares no llegan.

Imagen 4. El género Pinus se asocia con hongos ectomicorrícicos. Fuente: Hans en Pixabay.

Hongos micorrícicos de las orquídeas

En esta asociación simbiótica, las orquídeas obtienen más beneficios que el hongo, puesto que obtienen tanto los nutrientes como el carbono gracias a la simbiosis entre ellos, al menos en algunas etapas de su vida. De hecho, muchas especies de orquídeas no sobrevivirían sin esta relación simbiótica, puesto que unas 250 especies de orquídeas han perdido la capacidad fotosintética y consiguen todo el carbono y nutrientes que necesitan de los hongos asociados a ellas. Incluso, algunas orquídeas necesitan de estos hongos para poder germinar, ya que el hongo le proporciona los nutrientes necesarios a la semilla para poder crecer y así formar una nueva plántula.

Imagen 5. El gén. Phalaenopsis de la familia de las orquídeas. Fuente: Jerzy Górecki/ Pixabay  

Hongos micorrícicos ericoides

Representan un único tipo de micorrizas relacionadas con las plantas de la familia Ericaceae, como son el brezo o lo arándanos. Las plantas de esta familia crean unas raíces muy finas, los hongos micorrícicos ericoides engrosan estas raíces, colonizando las células de la epidermis y seguidamente se forman una especie de espiral. Se suelen localizar en suelos ácidos e infértiles.

Imagen 6. Los arándanos hacen simbiosis con hongos. Fuente: József Szabó en Pixabay

Beneficios de las micorrizas

En los últimos años, la importancia de las micorrizas ha aumentado debido a los múltiples beneficios que tienen sobre las plantas y el ecosistema. Los hongos micorrícicos pueden incrementar la absorción de nutrientes en el suelo, influyen en las relaciones hídricas y la protección contra agentes patógenos entre otros que veremos a continuación.

  • Asimilación de nutrientes en las plantas
  • Protección frente a patógenos
  • Almacén de carbono en el suelo
  • Mejora de suelos degradados

Asimilación de nutrientes en las plantas

La simbiosis que se produce entre hongo y planta influye directamente en la nutrición de las plantas y en su desarrollo. El hongo micorrícico actúa como una extensión de las raíces de las plantas, ayudándolas a encontrar agua y nutrientes inmóviles en el suelo, como nitrógeno, calcio, potasio o fósforo.

El caso más estudiado es el del fósforo, ya que las plantas lo necesitan en relativamente grandes cantidades, pero éste se encuentra en muy bajas concentraciones en el suelo, haciendo que no esté disponible fácilmente para las plantas. Por lo que, las micorrizas al aumentar el rango de exploración de las raíces y el área de absorción, hacen que las plantas tengan a su disposición este fósforo que tanto necesitan y le es complicado conseguir. Esto hace que las plantas que tienen hongos micorrícicos asociados tengan un crecimiento mayor. Se ha demostrado que hasta el 80% del fósforo puede transferirse a las plantas a través de las micorrizas.

Otro caso interesante de nutrientes es el del nitrógeno, ya que hasta un 20% se transmite a las plantas gracias a las micorrizas, sobre todo a las ectomicorrizas, que son más eficientes en suelos con limitaciones de nitrógeno.

Imagen 7. Las micorrizas hacen que las plantas absorban mejor nutrientes. Fuente: Pixabay.

Protección frente a patógenos

El suelo puede estar infectado por patógenos que limitan el desarrollo de las plantas, provocando a veces su muerte, lo que es un gran problema para los cultivos. Por ello, el valor ecológico de los hongos micorrícicos contra algunos patógenos es evidente.

Se ha demostrado la capacidad de las micorrizas para reducir los daños producidos por patógenos, sobre todo a patógenos de origen fúngico, que causan podredumbres de raíz y daños vasculares. Se observa que donde no existen micorrizas o donde no son funcionales, es más probable que las plantas desarrollen enfermedades y pérdidas en la producción. Las ectomicorrizas ofrecen mayor protección que las endomicorrizas, ya que reducen el daño a la raíz al realizar la envoltura a la punta de la misma. Aunque, aún deben realizarse más estudios que lo demuestre, puesto que mejora en las plantas podría deberse a efectos indirectos como la mejora en la nutrición.

Almacén de carbono en el suelo

Los hongos micorrícicos desempeñan un papel fundamental en el transporte de carbono en el suelo a nivel mundial. Aproximadamente el 75% del carbono terrestre se almacena bajo tierra, y los hongos micorrícicos actúan como los puntos de entrada de carbono en las redes tróficas del suelo.

La cantidad de carbono que fijan las micorrizas depende de su tipología: Las endomicorrizas fijan casi 4  gigatoneladas (Gt) de CO2 por año, mientras que las ectomicorrizas un poco más de 9 Gt CO2/año y las micorrizas asociadas a las ericáceas fijan un 0,12 Gt CO2/año. Por lo que en un año, las micorrizas fijan alrededor de 13,12 Gt de CO2. Lo que equivale al 36% de las emisiones anuales de CO2 de los combustibles fósiles.

Mejora de suelos degradados

Como sabemos multitud de suelos están deteriorados, debido a actividades humanas como sobrepastoreo, extracción de leña, incendios entre otras. Por ello es de vital importancia encontrar técnicas que reviertan la erosión del suelo y, por ende, la pérdida de vegetación. Aquí nos encontramos con una solución biológica como son las micorrizas, que como hemos dicho anteriormente, permiten a las plantas una absorción más efectiva de agua y nutrientes, especialmente fosfatos.

En las regiones áridas y semiáridas, el mayor factor limitante para el desarrollo de la vegetación es la disponibilidad de agua, además de la falta generalizada de fósforo en los suelos de estos lugares.

La importancia de los hongos micorrícicos es, por tanto, decisiva para el crecimiento de estos ecosistemas.

Diversos estudios demuestran que la utilización de micorrizas es una gran alternativa para favorecer el establecimiento y crecimiento de plantas en suelos degradados, por lo que si se inoculan micorrizas a plantas nativas del lugar hay mayor probabilidad de éxito de la rehabilitación vegetal en ecosistemas dañados.

Conclusión

Como hemos visto, las micorrizas promueven la absorción de nutrientes y agua, mejoran la resistencia a enfermedades y estreses ambientales, y aumentan la productividad de los cultivos. Además, desempeñan un papel esencial en los ecosistemas terrestres al facilitar el transporte de carbono en los suelos a escala global.

Sin embargo, a pesar de su importancia, todavía existe un conocimiento limitado sobre las funciones de los hongos, tanto en agricultura, como en la mitigación del cambio climático. Se necesitan más investigaciones para comprenderlos mejor y maximizar los beneficios que estos organismos pueden proporcionar, puesto que no son pocos los beneficios que estos seres vivos pueden darnos.

Artículo editado por Equipo de Microbacterium

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