Hongos microscópicos

La micología es la ciencia que estudia a los hongos. Existen más de 100.000 especies reconocidas, pero puede haber desde 1 millón hasta 1,5 millones.

Los hongos pueden ser:

• Mohos (filamentosos)
• Setas (con estructuras fructificantes macroscópicas)
• Levaduras (unicelulares).

Fisiología y hábitat de los hongos

La mayoría son aerobios, hay pocos anaerobios estrictos, y muchas levaduras anaerobias facultativas.

Son quimioheterótrofos con necesidades nutricionales sencillas. Liberan exoenzimas hidrolíticos y absorben los nutrientes del medio. Descomponen materia orgánica (como celulosa o lignina; de alimentos, papel, cuero, pintura, combustible).

Viven en ambientes acuáticos y terrestres; a veces, extremos. Pueden estar libres (saprófitos), en simbiosis con plantas (micorrizas), con cianobacterias o algas verdes (líquenes), o pueden ser parásitos.

Pueden estar en el rumen de los ganados. La mayoría son saprófitos; utilizan los nutrientes de la materia orgánica en descomposición, cumplen una función esencial en la descomposición de los bosques leñosos. Pueden crecer en los combustibles de los aviones provocando atascos en los conductos. Son abundantes en abonos. Se desarrollan en cualquier ambiente (con altas concentraciones de sales, azúcares, ácidos, a bajas temperaturas, pero no soportan las altas temperaturas).

La dispersión de las esporas resulta contaminante de alimentos y cultivos. Contaminan medios libres de nutrientes, utilizando compuestos orgánicos del aire y provocando su desarrollo. Se encuentran en simbiosis con algas. La mayoría de los causantes de enfermedades, micosis, son saprófitos que viven en la piel y al causarse heridas provocan el daño.

Forman hifas que constituyen micelios, compuestos por quitina y N-acetilglucosamina. Los hongos inferiores tienen en sus hifas más de un núcleo (cenocíticos) mientras que los superiores tienen hifas tabicadas. Algunas partes del micelio están especializadas en la absorción de nutrientes conteniendo gran cantidad de citoplasma (micelio vegetativo). Otra parte, puede estar especializada en la producción de esporas (micelio reproductor).

Morfología: partes de un hongo microscópico

Son unicelulares (el caso de las levaduras). Tienen un micelio constituido por hifas (de celulosa y/o quitina), que puede ser cenocítico (hongos inferiores) o septado (hongos superiores).

Se clasifican en 3 grupos, fundamentalmente por su tamaño y forma:

• Mohos: talo compuesto por hifas ramificadas y entrelazadas en contacto con el exterior. Las colonias son difusas.
• Setas: su talo consta de 2 partes; una queda sobre el sustrato; la otra, por encima presenta las hifas entrelazadas que contienen las esporas sexuales.
• Levaduras: la mayoría son células ovales y se reproducen por gemación. La gema crece y luego se separa del individuo. A veces, quedan unidas a la madre formando pseudohifas. Una minoría se divide por fisión (bipartición) aunque es extraño. En medios sólidos forman colonias redondeadas, viscosas o mucoides.

Reproducción

Reproducción asexual

Pueden reproducirse de distinta manera:

• Fisión transversal: hay septo y citocinesis. Se produce tras la elongación de la hifa.
• Gemación: las yemas formadas en la madre dejan el rastro al separarse de ella; dejan unas señales denominadas cicatrices.
• Esporas asexuales: células que se originan por mitosis y, posteriormente, se produce la división celular. Se dispersan y en condiciones favorables germinan. Se aprecian diferentes tipos de esporas:
  • Artrosporas: proceden de una fisión transversal. Fragmentos de hifas.
  • Clamidiosporas: células rodeadas de una pared antes de la división.
  • Esporangiosporas: en esporangios pueden ser móviles o inmóviles.
  • Conidiosporas: surgen de los costados de las hifas. Estas hifas dan lugar a conidios (conidióforos) pigmentados y resistentes a la desecación.
  • Blastosporas: a partir de una célula madre de tipo micelial.

Reproducción sexual

Mediante esporas sexuales que pueden producirse por la fusión de 3 grupos: gametos n unicelulares, cuerpos productores de gametos (gametangios) e hifas.

Las especies pueden ser de 2 tipos:

• Homotálicas: se autofecundan.
• Heterotálicas: requieren cruzamiento de diferentes micelios (sexualmente diferentes).

A veces, se fusionan de forma inmediata el citoplasma y el núcleo; pero lo más común es que no se produzca la fusión a la vez del citoplasma y del núcleo: hay una fase dicariota (n + n). En este momento, tienen 2 núcleos haploides, 1 de cada progenitor. Después, se produce la meiosis que dará lugar a las esporas.

El cigoto se puede transformar en:

• Zigospora (zigomicetos) formada por la fusión de hifas con intercambio genético; luego madura, dango lugar, a esporas asexuales. Estas esporas germinarán en condiciones favorables, como el moho del pan.
• Las ascosporas (ascomicetos) se forman en ascas. Cada asca posee 4 ascosporas haploides que se liberarán y germinarán.
• Las basidiosporas (basidiomicetos) se encuentran en los extremos de estructuras denominadas mazas o basidios.

Las esporas sexuales son más resistentes que las esporas asexuales, pero no más que las endosporas bacterianas, lo que les permite sobrevivir en condiciones adversas. La dispersión por el aire se realiza por su pequeño tamaño y también se dispersan adheridos a animales. El color de la colonia es debido a las hifas y a las esporas. Entonces, podemos decir que las esporas también permiten la clasificación de especies (color, textura, tamaño, forma y número).

Clasificación filogenética

Hongos inferiores

Su característica más destacada es la presencia de un micelio cenocítico.

Quitridiomicetos

Es el linaje más antiguo. Forman masas blanquecinas. Dan lugar a zoosporas, móviles con un flagelo polar. Tienen movilidad escasa en los superiores, que se pierde con el tiempo. Son unicelulares, otras forman colonias; también hay formas parásitas de animales, plantas o protistas. Causan la muerte de anfibios por todo el mundo. El aumento de la temperatura ambiental favorece su germinación. Son mohos acuáticos.

Destaca Allomyces, género que habita en lagunas y arroyos tropicales.

Zigomicetos

Pueden completar su ciclo de vida fuera del agua; son cigóticos y hongos terrestres. Descomponen alimentos. Poseen esporangios que se dispersan por el aire (fecundación asexual). En la fecundación sexual los gametos de los gametangios se fusionan formando el cigoto que tras la meiosis da lugar a zigosporas, que es una forma muy resistente. Los gametos tienen distinto sexo, los sexos contrarios son los que se fusionan.

Destaca Rhizopus, que produce zigomicosis que afecta a los inmunodeficientes. Dentro de este género, R. stolonifer es el moho del pan rancio.

Glomeromicetos

Forman endomicorrizas (micorrizas arbusculares). Ayudan a la planta a obtener minerales al aumentar la superficie; se forma la simbiosis con raíces de plantas herbáceas o leñosas. No se pueden cultivar separados de la planta. Tienen una reproducción asexual con micelio cenocítico; solo reproducción asexual.

Hongos superiores

Cuentan con un micelio septado (diferente entre grupos). Hay deuteromicetos, no sexuales pero con conidios. Las esporas son siempre conidios, no forman esporangios; los gametos son inmóviles.

Ascomicetos

Forman ascas. Tienen 2 núcleos haploides de diferente tipo sexual que se fusionan formando un núcleo diploide y, tras ello, por meiosis forman esporas haploides, las ascosporas. En algunos, las ascas se forman en un cuerpo fructificante, el ascocarpo. Se reproducen asexualmente. Los conidios (esporas asexuales) se forman en los conidióforos. Son de ambientes terrestres y húmedos. Se encargan de la descomposición material orgánica (saprófitos). Forman ectomicorrizas. Se encuentran en simbiosis con algas verdes o cianobacterias. Pueden ser parásitos de plantas o animales.

Entre los ascomicetos más relevantes destacan:

• Neurospora crassa. Es el moho rosa del pan.
• Claviceps purpurea. Causa el cornezuelo.
• Aspergillus fumigatus. Implicado en diversas alergías y patologías.
• Penicillium. Es un hongo verde-azul que crece sobre frutas, y produce la penicilina.

Basidiomicetos

En el extremo de la hifa forma un basidio, donde se encuentran las basidiosporas. El conjunto de basidios se denomina basidiocarpo. Algunos parasitan plantas y animales.

Cryptococcus neoformans produce la criptococosis, enfermedad que afecta a los pulmones y al sistema nervioso central.

Levaduras

Son hongos no filamentosos unicelulares con morfología redondeada, ovalada o alargada. La mayoría son ascomicetos, unos pocos son basidiomicetos y menos aún son zigomicetos. Se incluyen aerobios y anaerobios facultativos. Abundan en lugares con disponibilidad de azúcares (hojas, néctar, jamón, microbiota normal y suelo). Se multiplican por gemación. Unas pocas lo realizan por escisión binaria. Algunos parasitan animales y plantas.

Por ejemplo, Saccharomyces cerevisiae es gemante, mientras que Schizosaccharomyces pombe se reproduce por bipartición.

Saccharomyces cerevisiae

Es anaerobia facultativa, produce CO₂ y etanol por la fermentación de azúcares. Existen muchas cepas para esta misma especie. Se encuentra en frutas y jugos.

Cuenta con alternancia de células haploides (16cr) y diploides (32cr). Se divide por mitosis en abundancia de azúcares. Forma yemas que, al alcanzar un determinado tamaño, se separan de cuerpo de la madre. Al escindirse la hija se forma una cicatriz en la pared, pero cuando ya no tiene pared sin cicatrices muere.

Con limitación de nutrientes, las células experimentan meiosis formando 4 ascosporas englobadas en el asca. Hay 2 tipos sexuales: a y b. Al añadir nutrientes, entran en contacto ambos tipos y se forma el zigoto que dará lugar a un individuo diploide.