Reino Fungi

¿Qué es el reino Fungi?

El reino Fungi es la clasificación donde se agrupan los hongos, incluidos organismos como levaduras, tizones, mohos y champiñones o setas, muchos de ellos con formas y funciones familiares para los seres humanos.

Se trata de un grupo muy numeroso de organismos: inicialmente se pensaba que había más de 100.000 especies y hoy en día supera 1.500.000. Con lo que los hongos, al menos respecto al número de especies, representan el segundo grupo más grande después del de los insectos.

Es importante destacar que los miembros de este reino comprenden más del 90% de la biomasa terrestre sumada por los organismos procariotas e invertebrados, lo que los hace el grupo más abundante sobre la Tierra en términos de biomasa del suelo.

Están ampliamente distribuidos en la biosfera: pueden encontrarse hongos en los hielos antárticos, en las playas y los bosques tropicales, en los paisajes nórdicos y en latitudes medias. Viven en el suelo, en el agua, en la superficie de montañas rocosas e incluso en agua de mar. Pueden ser parásitos de plantas, peces, insectos y grandes animales vertebrados como los mamíferos, es decir, de todos los organismos vivos.

Características del reino Fungi

– Son organismos eucariotas. Los hongos son eucariotas, es decir, tienen un núcleo y sistemas membranosos que definen otros orgánulos en el interior de sus células. Aunque se clasifican en un grupo diferente, muchos autores están de acuerdo con que las células de los hongos son más parecidas a las de los animales que a las de las plantas, especialmente respecto a las características de sus orgánulos internos.

– Tienen pared celular. La razón por la cual antes se clasificaban con las plantas tiene que ver con que sus células, aunque no poseen clorofila, están rodeadas por una pared que las protege, igual que las células vegetales. Sin embargo, las diferencias en la composición de esta pared los separan de las plantas: estas tienen paredes celulares formadas por un compuesto químico llamado celulosa, y los hongos tienen paredes celulares formadas por otro compuesto, conocido como quitina. Hay que recordar que la quitina es el mismo material del cual están hechos los exoesqueletos de muchos insectos y mariscos (artrópodos, animales invertebrados).

– Son organismos sésiles y multicelulares. Con algunas excepciones, la mayor parte de los hongos son organismos multicelulares, es decir, están formados por varias células conectadas entre sí. Además, son organismos sésiles, es decir, que tal y como las plantas, no pueden moverse y están siempre en el mismo lugar donde echan raíces.

– Son heterótrofos. Las plantas son organismos autótrofos (producen su propio alimento) y los animales son heterótrofos (se alimentan de otros organismos). Los hongos también son heterótrofos, y muchos obtienen la energía que necesitan para vivir de materia orgánica en descomposición o de desechos de otros organismos, y no de otros organismos vivos.

– Tienen hifas y micelios. Todos los organismos del reino Fungi tienen una forma muy curiosa de crecimiento vegetativo: crecen a partir de los extremos de unos filamentos llamados hifas, que pueden agruparse para formar un cuerpo, conocido como micelio. Los micelios son, por tanto, las estructuras encargadas de absorber la materia orgánica (el alimento, digerido externamente) desde el medio que los rodea. Las hifas que forman estos micelios se asemejan a unas hebras filamentosas. Están compuestas por tiras de células que están en contacto entre sí de forma tal que los nutrientes absorbidos pueden fluir de una hacia otra sin muchos obstáculos. El micelio de un hongo, dependiendo de la especie, le permite crecer, bien sea sobre suelo, agua, tejidos en descomposición, tejidos vivos, etc.

Clasificación del reino Fungi

Los hongos son un grupo monofilético, es decir, sus miembros tienen un mismo ancestro común. Este grupo está compuesto por 7 filos: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Microsporidia, Glomeromycota, Ascomycota y Basidiomycota.

• Chytridiomycota. En este filo se agrupan organismos saprófitos y parásitos que pueden, además, ser unicelulares o filamentosos. Pueden formar micelios y se reproducen asexualmente formando esporas asexuales. Tiene dos clases: Chytridiomycetes y Monoblepharidomycetes.
• Blastocladiomycota. Compuesto por hongos que son parásitos de plantas y animales, y por algunos hongos saprófitos. Incluye organismos acuáticos y terrestres, cuyos ciclos de vida presentan alternancia de generaciones entre la fase haploide y la diploide. Solo contiene una clase: Blastocladiomycetes.
• Neocallimastigomycota. A este grupo pertenecen organismos que se encuentran en el tracto digestivo de muchos animales herbívoros, por lo que muchos de ellos son anaerobios (viven en ausencia de oxígeno). Muchos producen esporas asexuales con uno o dos flagelos. Sus células, en vez de tener mitocondrias, tienen hidrogenosomas, orgánulos que se encargan de la formación de energía en forma de ATP. También conforman una sola clase: Neocallimastigomycetes.
• Microsporidia. En este filo se incluyen hongos parásitos de animales y de organismos protistas. Ya que las relaciones filogenéticas de este grupo no han sido completamente esclarecidas, este filo no está subdividido en clases.
• Glomeromycota. Estos hongos son simbiontes mutualistas obligados. Las especies pertenecientes a este filo se asocian con las raíces de muchas plantas y establecen relaciones simbióticas con ellas. Se divide en tres clases: Archaeosporomycetes, Glomeromycetes y Paraglomeromycetes y en cuatro subfilos: Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Zoopagomycotina y Kickxellomycotina.
• Ascomycota. También conocidos como hongos de saco, los organismos pertenecientes a este filo pueden ser simbiontes en líquenes, parásitos o saprófitos vegetales o animales y pueden ser unicelulares o filamentosos. Se reproducen asexualmente por fisión, gemación, fragmentación o por esporas. Su reproducción sexual ocurre por medio de meiosporas formadas en unos sacos llamados ascos, que pueden ensamblarse en estructuras o cuerpos (cerrados o abiertos) llamados ascocarpos. A este grupo pertenecen algunos hongos de copa, hongos de silla y trufas. Está dividido en los subfilos: Taphrinomycotina, Saccharomycotina (donde están las levaduras) y Pexixomycotina (muchos hongos formadores de líquenes).
• Basidiomycota. Estos hongos también tienen distintas formas de vida y nutrición: en el grupo existen parásitos de plantas e insectos y también saprófitos. Muchos son filamentosos y pueden producir dos tipos de micelios: uno de células uninucleadas (con un solo núcleo) y otros con células dicarióticas (con dos núcleos). Se reproducen asexualmente por fragmentación o esporulación. Su reproducción sexual puede darse por fusión de hifas o por fusión de dos estructuras reproductivas, una masculina y otra femenina. Es uno de los grupos más grandes, e incluye a los hongos que contienen las royas, los tizones, los hongos gelatinosos, los champiñones, los hongos globulares, los hongos apestosos, los hongos nido de pájaro, etc. Este filo se subdivide en otros tres subfilos: Pucciniomycotina, Ustilaginomycotina y Agaricomycotina.

Reproducción en el reino Fungi

La forma en que se reproducen los hongos es considerablemente variable y depende mucho de cada especie que se considere.

Algunos pueden reproducirse formando nuevas colonias a partir de fragmentos de sus hifas, y otros, en cambio, son capaces de producir cuerpos fructíferos (como los champiñones o las setas) que forman esporas.

Para entenderlo mejor, tengamos en mente que en el reino Fungi existe tanto la reproducción asexual como la reproducción sexual.

• Reproducción asexual. En los hongos podríamos hablar de una reproducción sexual simple y otra un poco más compleja. La reproducción asexual más simple tiene que ver con procesos de fisión, gemación y fragmentación.
  • Fragmentación: ocurre en algunos grupos y tiene que ver, como comentamos, con la multiplicación de colonias a partir de fragmentos de las hifas que forman sus micelios.
  • Gemación: otra forma de reproducción asexual a través de la cual, en una célula, surge una especie de papila que se agranda y después se separa, formando una entidad independiente (pero idéntica, es decir, un clon).
  • Fisión: característica de algunos hongos unicelulares, como ciertas levaduras, por ejemplo. Consiste en la formación de una célula nueva a partir de otra que se divide a la mitad.

Otras formas de reproducción asexual más complejas implican la formación de esporas asexuales, es decir, esporas que han sido formadas por divisiones mitóticas o meióticas y no por la fusión de dos células o gametos sexuales. Se dice que son más complejas porque los hongos que forman estas esporas (móviles o inmóviles) generalmente desarrollan unas estructuras más elaboradas para ello.

• Reproducción sexual. Casi todas las especies que se enmarcan en este reino pueden reproducirse sexualmente. Una diferencia importante de la reproducción sexual de los hongos respecto a la de otros organismos es que la membrana nuclear de sus células permanece intacta a lo largo del proceso (en los demás organismos se disuelve y vuelve a formarse).
  • Plasmogamia, cariogamia y meiosis. En los hongos, la reproducción sexual ocurre en tres eventos secuenciales. Inicialmente, los cromosomas diploides (2n) son separados en dos células hijas, formando un estadio haploide (n). La plasmogamia consiste, entonces, en la fusión de dos protoplastos que contienen núcleos compatibles. Denominamos protoplasto a todo lo que está contenido en el interior de la pared celular: membrana plasmática y citosol con todos sus orgánulos. Esta fase produce una célula con dos núcleos haploides que no se han fusionado, evento que ocurre posteriormente y que se conoce como cariogamia. La cariogamia da lugar a un núcleo diploide, genéticamente diferente a los dos anteriores, dentro de una célula que ahora se denomina cigoto. Hay muchos hongos que son siempre haploides y, por ello, el cigoto es la única célula diploide de todo su ciclo de vida. Otros hongos, además, pueden permanecer mucho tiempo con células dicarióticas (con dos núcleos). Después de la cariogamia sigue la meiosis, proceso de división celular por el cual se reduce la carga genética o el número de cromosomas por célula, por lo que se restablece la fase haploide. Los núcleos haploides usualmente están en células que se convierten en esporas, meiosporas.

• • • ¿Cómo se encuentran los núcleos haploides compatibles? La plasmogamia puede ser conseguida mediante la producción de células sexuales especializadas o gametos, producidas por órganos sexuales denominados gametangios. Algunos hongos ponen en contacto sus gametangios, permitiendo que los núcleos de uno (el masculino) pasen al otro (el femenino), pero no producen células sexuales. Otros hongos fusionan sus gametangios para efectuar la plasmogamia. Los hongos más avanzados, por otra parte, no producen gametangios, sino que las hifas vegetativas ejercen funciones sexuales y se fusionan, intercambiando núcleos.

Nutrición del reino Fungi

Los hongos son organismos heterótrofos, es decir, son incapaces de sintetizar su propio alimento a partir de la luz solar y el dióxido de carbono presente en la atmósfera.

La fuente preferida de energía y carbono de los hongos son los carbohidratos (aunque obtienen nitrógeno a partir de la degradación de proteínas) y son capaces de absorber y metabolizar distintos carbohidratos solubles, entre ellos glucosa, xilosa, fructosa, sacarosa, etc.

Además, otros carbohidratos insolubles más complejos, como la celulosa y la hemicelulosa, la lignina o el almidón, también pueden descomponerse por la batería de enzimas digestivas que los hongos pueden producir.

Como organismos heterótrofos, los hongos pueden clasificarse de acuerdo con la forma de alimentarse:

• Saprófitos o descomponedores. La saprotrofía consiste en la digestión externa de materia orgánica en descomposición (a través de la secreción de enzimas digestivas) y luego absorberla a través del cuerpo formado por las hifas.

• Parásitos. Obtienen su alimento a partir de los tejidos del organismo del que son huéspedes, lo que muchas veces puede ser perjudicial para la salud de este.
• Simbiontes. Coexisten en un mismo organismo con un alga, formando lo que se conoce como liquen. El alga es fotosintética (autótrofa) y el hongo es heterótrofo, por lo que el par tiene un modo de alimentación que podríamos considerar mixto.
• Micorrizas. También son parte de una relación simbiótica entre las raíces de una planta y un hongo. Estos intercambian nutrientes con su compañero fotosintético y le aportan ciertos beneficios.

Referencias

1. Choi, J., Kim, S.H. A genome tree of life for the fungi kingdom. Proceedings of the National Academy of Sciences.
2. Fungus. Recuperado de britannica.com.
3. Mentzer, A.P. Characteristics of Kingdom Fungi Organisms. Recuperado de sciencing.com.
4. Moore, D. Slayers, Saviors, Servants, and Sex: an exposé of kingdom Fungi. Springer Science & Business Media.
5. Stephenson, S.L. The Biology of Mushrooms, Molds, and Lichens.