Mutualismo

¿Qué es el mutualismo?

El mutualismo es un tipo de relación ecológica interespecífica (que ocurre entre individuos de especies distintas) positiva (+/+), en la cual las dos especies involucradas se benefician de la interacción.

Ciertos autores consideran que el mutualismo puede ser descrito como una suerte de simbiosis, cooperación o facilitación, puesto que una de las especies que interactúa ofrece un “servicio” del que carece la otra especie, y esta, a su vez, le proporciona una “recompensa” a cambio.

Las relaciones mutualistas son interacciones sumamente diversas, puesto que hay unas de ellas que son obligadas (una especie no puede vivir sin la otra y tienen historias evolutivas conjuntas), mientras que hay otras que son muy laxas y hasta las hay impredecibles.

Para los ecólogos no siempre es fácil determinar qué tipo de relaciones existen entre las poblaciones naturales y sus miembros, y el mutualismo no es la excepción, puesto que no siempre se puede determinar cuál es el beneficio de una u otra asociación.

Buenos ejemplos de relaciones mutualistas se pueden describir en los animales y en las plantas. Por ejemplo, las zooxantelas intercambian carbohidratos por los nutrientes del coral donde se hospedan y las plantas producen semillas rodeadas por frutos, que proveen alimento a los animales dispersores.

Es importante tener en cuenta que las relaciones mutualistas son particularmente importantes para la reproducción y sobrevivencia de muchas especies vegetales y, además, contribuyen al ciclado de nutrientes en prácticamente todos los ecosistemas.

Características del mutualismo

– Beneficio mutuo. Ambas especies involucradas en la relación obtienen beneficios, lo que aumenta sus posibilidades de supervivencia y éxito reproductivo.

– Interdependencia. Algunas de estas relaciones son tan estrechas que las dos especies dependen entre sí para sobrevivir, mientras que en otras, los organismos pueden sobrevivir sin la relación, aunque con menos eficiencia.

– Especificidad. Algunas relaciones mutualistas son altamente específicas y ocurren entre dos especies particulares, mientras que otras pueden ser menos específicas e involucrar a varias especies.

– Variabilidad en el tiempo. El mutualismo puede ser de corta duración (interacciones oportunistas) o de larga duración (asociaciones estables), como entre plantas y hongos en las micorrizas.

– Diversidad. Hay distintos tipos de mutualismo, como el mutualismo trófico (intercambio de nutrientes, como en las micorrizas), defensivo (protección a cambio de alimento, como en hormigas y acacias) o de dispersión (una especie ayuda a dispersar a otra, como en la polinización entre abejas y flores).

Tipos de mutualismo

Como es cierto para otras relaciones interespecíficas, las relaciones mutualistas pueden tener grados de dependencia diferentes, pudiendo encontrarse relaciones obligadas y relaciones facultativas.

En tal sentido, en la naturaleza es fácil toparse con relaciones mutualistas donde las especies están bajo interacciones obligada-obligada; obligada-facultativa o facultativa-facultativa.

• Mutualismo obligado. Implica que las especies que interactúan se extinguirían si la relación mutualista se acaba. La relación no es sólo beneficiosa, sino más bien necesaria. En otras palabras, lo que “obligado” quiere decir es que ambas especies han evolucionado hasta un punto tal que son completamente dependientes una de la otra para su sobrevivencia, puesto que no pueden vivir sin los beneficios que redundan de su interacción. Las especies mutualistas obligadas representan uno de los mejores ejemplos de coevolución y este tipo de interacción se observa muy comúnmente en las asociaciones simbióticas como la que se da en los líquenes, formados por algas y hongos.

• Mutualismo facultativo. Es donde las especies que interactúan pueden coexistir en ausencia de la interacción y son, en realidad, lo que se conoce como “mutualistas oportunistas”, que sacan provecho de la interacción dependiendo de las condiciones en las que se encuentran. Es muy común encontrar mutualismos facultativos que no son especie-específicos, pues implican más bien una relación un tanto “difusa”, que puede darse entre especies diferentes e incluso entre mezclas de especies.
• Mutualismo trófico. Este tipo de relación mutualista es clave para la mayor parte de los ecosistemas que existen. El término hace referencia a una interacción entre especies (que puede ser especie-específica o generalista) donde ocurre un intercambio de nutrientes, es decir, donde los “bienes y servicios” tienen forma de energía y alimento. Las especies que interactúan en el mutualismo trófico se complementan una a la otra en aras de obtener recompensas alimenticias, por lo que esta interacción también se conoce como mutualismo recurso-a-recurso. Se ha visto especialmente en los simbiontes, pero ocurre también entre organismos autótrofos (que forman su propio alimento) como las plantas, y heterótrofos (incapaces de producir su propio alimento), como los animales.
• Mutualismo defensivo. El mutualismo defensivo se da entre dos especies donde una de ellas provee refugio y alimento a la otra a cambio de defensa contra predadores, parásitos o herbívoros (dependiendo de la especie). Ha sido muy documentado entre plantas y hongos, por ejemplo, donde los hongos reciben alimento y techo de las plantas, entretanto las primeras son protegidas de animales herbívoros por la segregación de sustancias repelentes o tóxicas desde los hongos. También se ha catalogado como relación mutualista defensiva la que tiene lugar en los ecosistemas marinos entre algunas especies de peces y crustáceos, los cuales ayudan a eliminar especies parasíticas de la piel y las agallas de otras especies de peces más grandes. Los peces pequeños y los crustáceos se benefician de esta interacción, puesto que los parásitos que eliminan de la superficie de las especies de peces más grandes con las que interactúan les sirven de alimento.
• Mutualismo dispersivo. Aunque tal vez es un tipo de mutualismo muy específico entre plantas y animales, es de mucha importancia. Como su nombre lo indica, el mutualismo dispersivo es aquel donde algunas especies de animales (vertebrados o invertebrados) participan de la dispersión de los granos de polen o de las semillas de las especies vegetales. A cambio, las flores ofrecen a sus dispersores suculentas recompensas en forma de néctar, frutos, polen, refugio, sitios de reproducción y/u oviposición, etc. En el caso de la dispersión de las semillas, las relaciones mutualistas dispersivas suelen ser bastante laxas o inespecíficas, en vista de que, por ejemplo, una especie de ave puede alimentarse de más de un tipo de fruto, o de que un tipo de fruto puede ser el alimento de múltiples especies de aves. La relación planta-polinizador, por otra parte, suele ser un poco más especializada, dado que existen casos de polinización especie-específicos en los que las flores están especialmente adaptadas a las características del polinizados o viceversa. Existen algunos dispersores de semillas que son en realidad “predadores”, ya que se alimentan de estas semillas, pero facilitan la dispersión de aquellas que se les caen por el camino o que almacenan en sitios determinados.

Ejemplos de mutualismo

• Polinización. La polinización y dispersión de semillas mediada por animales (relación planta-animal), es esencial no solo para los ecosistemas naturales, sino para la raza humana per se.
  • Los Ficus y las avispas de los higos. Ejemplo de una relación mutualista obligada es la que tiene lugar entre algunos árboles del género Ficus y las avispas de los higos. La mayor parte de estos árboles es polinizada por dichas avispas, las cuales son completamente dependientes de los árboles para su reproducción y sostenimiento. Es un claro ejemplo, no solo de una relación mutualista obligada, sino también de los beneficios que tiene un mutualismo en la eficiencia o el éxito reproductivo de las especies involucradas. Las avispas participan de la reproducción de las higueras ya que, en búsqueda de un lugar para depositar sus huevos, pueden visitar varias flores y llevarse sus granos de polen de una flor a otra. Las flores son los sitios preferidos de oviposición y es donde las larvas eclosionan, se alimentan de las semillas del árbol y luego se aparean, para repetir el ciclo.

• • Las aves y las flores. Al igual que las abejas, algunas aves se alimentan del néctar de las flores, transportando polen de una planta a otra, lo que favorece la polinización.
• Fijación del nitrógeno. Las relaciones mutualistas de fijación de nitrógeno que se dan en los agroecosistemas y en las zonas desérticas (relación planta-microorganismo), donde a través de sus raíces, las plantas interactúan con microorganismos que les ayudan a asimilar el nitrógeno del suelo, obteniendo alimento de las plantas.
• Microorganismos en fuentes hidrotermales. Las relaciones entre los microorganismos que habitan en las fuentes hidrotermales en las profundidades de los océanos.
• Relaciones animal-animal
  • Los picabueyes y los rinocerontes. Los picabueyes son aves que se posan sobre los rinocerontes y se comen las garrapatas y otros parásitos que viven en la piel de estos mamíferos. En esta relación, ambos se benefician puesto que los pájaros obtienen alimento mientras que los rinocerontes tienen un servicio de control de plagas.
  • La tarántula y el sapo boqui. El sapo boqui se alimenta de parásitos que podrían afectar a los huevos de las tarántulas. A cambio, la tarántula le permite vivir en su territorio.
• Relaciones planta-animal. Las relaciones planta-animal donde algunas especies de animales “protegen” a algunas especies de plantas frente al ataque de otros animales herbívoros a cambio de alimento y refugio.

• • Las anémonas y los peces payaso. Las anémonas, con dardos venenosos, protegen al pez payaso de posibles depredadores; la mucosidad en la piel de los peces payaso los protege de este aguijón. A su vez, esta especie de pez protege a la anémona de depredadores.
  • El cangrejo araña y las algas. Los cangrejos araña pasan gran parte de su vida en zonas donde el agua es poco profunda, lo que incrementa la posibilidad de ser vistos por los depredadores. Sin embargo, en la espalda de estos cangrejos, habita un cierto tipo de alga que actúa como camuflaje para el animal. A cambio, la planta obtiene un hábitat para vivir.
  • La polilla de la yuca y la planta de yuca. La polilla de la yuca interviene en el proceso de polinización de esta planta. A cambio, la planta ofrece protección a los huevos de las polillas y alimento a las larvas, una vez que nacen.
  • Las hormigas y las acacias. Las hormigas ponen sus huevos en las espinas de las acacias. A cambio de la protección ofrecida por estas plantas, los insectos protegen a las acacias de los herbívoros.
• Relaciones microorganismo-animal. Las relaciones microorganismo-animal, como la que se dan entre muchos mamíferos rumiantes y las bacterias que habitan en su rumen, donde los microorganismos reciben resguardo y alimento a cambio de facilitar la digestión y asimilación de la celulosa que ingieren estos animales como alimento.
  • Las bacterias y los humanos. Los seres humanos no somos capaces de digerir todos los alimentos que ingerimos. Sin embargo, en nuestro intestino habita un cierto tipo de bacteria (que conforma la microbiota intestinal) que se alimenta de todo aquello que el cuerpo humano no es capaz de procesar y lo digiere parcialmente, facilitando el trabajo del intestino.
  • Los protozoarios y las termitas. Así como sucede con las bacterias y los seres humanos, los protozoarios ayudan a las termitas a digerir los alimentos.
  • Las vacas y las bacterias del rumen. Al igual que las bacterias en el intestino humano, las bacterias del rumen habitan en el tracto digestivo de las vacas; estas bacterias ayudan a estos mamíferos en la digestión de ciertas plantas y, a cambio, obtienen alimento.
• Microorganismos-plantas
  • Las micorrizas. Las micorrizas son asociaciones entre hongos y las raíces de una planta. La planta proporciona alimento al hongo, mientras que el hongo incrementa el área de absorción de nutrientes de la planta. 
  • Líquenes. Los líquenes son un caso de relación simbiótica, compuestos por un hongo y un alga. En esta relación, el hongo obtiene alimento a través del proceso de fotosíntesis efectuado por la planta y, a cambio, protege al alga proporcionándole humedad para que pueda sobrevivir.

Referencias

1. Bronstein, J.L. Our Current Understanding of Mutualism. The Quarterly Review of Biology.
2. Eaton, C.D. Coevolutionary Research. In Evolutionary Ecology.
3. Grover, J.P. Population and Community Interactions. Ecological Stoichiometry.
4. Holland, J., Bronstein, J. Mutualism. In Population Dynamics.
5. Leigh, E.G. The evolution of mutualism. Journal of Evolutionary Biology.