IL POTERE DELLA SIMBIOSI

SIMBIOSIS ENTRE ALGAS Y PROTISTAS

2009-02-12T11:09:00.000-08:00

Algo parecido se observa en protistas como los ciliados Paramecium viride, una especie de agua dulce que conserva las algas verdes unicelulares del género Chlorella que fagocita mucho tiempo antes de digerirlas,aportando suntancias nitritivas al Paramecio incluso antes de la digestión del alga debido a la actividad fotosintética que esta posee.

Paramecium viride con Chlorellas sp. en su interior

MICORRIZAS Y NÓDULOS BACTERIANOS(NOCIONES BÁSICAS)

2008-12-31T08:24:00.000-08:00

La palabra micorriza se refiere a la simbiosis entre un hongo (mycos) y las raíces (rhizos) de una planta. Como en toda relación simbiótica, ambas partes se benefician mutuamente, aunque actualmente también se considera como un parasitismo limitado en algunos casos.

Se estima que un 95% de las plantas superiores presentan esta simbiosis de forma habitual, y lo más probable es que las restantes desciendan de plantas micorrizadas que han perdido secundariamente esta característica.

La micorrización posibilita que el hongo reciba carbohidratos y vitaminas de las plantas, esenciales para su desarrollo, mientras que las plantas se benefician de diversas maneras:
Alcanzan más zonas del suelo, gracias a las hifas (filamentos) del hongo, lo que les permite captar con más facilidad los nutrientes y el agua, volviéndose más resistentes a la sequía.
Se vuelven más tolerantes a la temperatura y acidez extrema del suelo y más resistentes contra muchas enfermedades y ciertos hongos nocivos
Permanecen fisiológicamente activas durante más tiempo gracias a las relaciones hormonales que se producen en las raíces alimentadoras
Absorben mejor los fertilizantes químicos, lo que permite disminuir su utilización hasta la mitad.
Hay casos extremos en los que es vital esta simbiosis para los vegetales superiores;un claro ejemplo son las orquídeas que sin la presencia de micorrizas mueren o presentan un crecimiento anómalo.

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BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO

Podemos encontrar también una estrecha relación simbiótica entre vegetales superiores y colonias de bacterias nitrificantes.
Un claro ejemplo es la intrarelación entre rhizobios con las leguminosas.
Este género de bacterias se alojan en las raíces creando nódulos bacterianos.
Estas bacterias las bacterias fijadoras de nitrógeno producen enzimas que toman el nitrógeno en su forma gaseosa de la atmósfera, y, con los azúcares que obtienen de la planta, fijan el nitrógeno dentro de la biomasa bacteriana. Si las bacterias satisfacen sus necesidades de nitrógeno, entonces, el nitrógeno pasa a la planta, y pueden observarse niveles elevados de proteína en la planta. Este nitrógeno elevado no se libera al suelo hasta que muere parte de la planta, o se exuda al suelo en la rizósfera.
Gracias a sus simbiontes, capaces de fijar el nitrógeno atmosférico, las leguminosas no requieren abonos nitrogenados. Posiblemente, los distintos grupos de leguminosas tendrán como simbiontes distintas especies del género Rhizobium, pero esto no es seguro.

Nódulos de la bacteria Rhizobium leguminosarum en raíces de leguminosa.

También encontrarnos con tres tipos de simbiosis con plantas no leguminosas, tipos que designaremos según cual sea el microorganismo simbionte que fije el nitrógeno: Frankia, cianobacterias y Rhizobium.

-Tipo Frankia

Los Frankia son una género de Streptomicetaceas que fijan nitrógeno en simbiosis con las plantas actinorrizas (plantas que pertenecen a tres órdenes cercanos filogenéticamente).La capacidad colonizadora de las plantas actinorrizas (especialmente géneros Alnus y Casuarina),sobre todo en suelos pobres en nitrógeno o en condiciones de estrés ambiental (deforestaciones, incendios, volcanes, retrotraimientos de glaciares, ...), las hacen idóneas para la reforestación de los suelos.

En esta simbiosis, los nódulos están formados por agrupaciones de raíces cortas laterales que conforman una estructura lobular, con elementos vasculares centrales rodeados de células corticales infectadas de bacterias, que pasan el nitrógeno fijado a la planta en forma de amonio. Como se verá más adelante, estos nódulos son mucho más simples que los de las leguminosas.

Los Frankia protegen a la nitrogenasa del oxígeno en el interior de unas vesículas esféricas multicelulares rodeadas de una cápsula, con lo que consiguen resistir hasta una concentración de oxígeno del 80%.

Frankia sp.

Frankia sp. en raíz de Ceanothus sp.

-Tipo cianobacterias

Las cianobacterias (como ya hemos visto) pueden fijar nitrógeno libres, y forman simbiosis con diversos tipos de plantas, desde briofitos hasta angiospermas.

Las simbiosis de Nostoc con algunas hepáticas (Briófitos) muestran una cierta dependencia del fotoasimilado suministrado por la planta.

Marchantia sp.
Entre las simbiosis con Pteridófitos, la más importantes es la que se da entre el helecho acuático Azolla y Anabaena; que llega a fijar mas de 600 kg. de nitrógeno por hectárea y año, siendo muy aprovechada en agricultura en los campos de arroz.

Azolla filiculoides

Anabaena azollae

También hay simbiosis de Nostoc con algunas Cicadales y Macrozamia. En cuanto a las angiospermas, la única simbiosis conocida se da entre este alga y especies del género Gunnera, que permite fijar hasta 70 kg. por hectárea y año.

Cyca revoluta

Anabaena sp. sobre raices de Cyca revoluta

Gunnera manicata
Además existen bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre ya que no dependen del vegetal hospedante para reproducirse; pero sin embargo se localizan entre las células de las raíces vegetales intercaladas entre espacios.
Todas estas bacterias simbiontes además de aportar el nitógeno a los vegetales hospedantes;sintetizan fitohormonas, como el ácido indolacètico y las citoquininas, capaces de acelerar y potenciar el crecimiento de las plantas ademas de enzimas que solubilizan los fosfatos y los hacen más accesibles a la planta, así como factores que facilitan la absorción de oligoelementos.

Los ejemplos de estas especies de bacterias de vida libre son los géneros:

Azotobacter sp. y Azospirillum sp.

Azotobacter sp.

LÍQUENES(noción básica)

2008-12-11T08:17:00.000-08:00

LA SIMBIOSIS MÁS PERFECTA DESPUÉS DE LA INCLUSIÓN CLOROPLÁSTICA Y MITOCONDRIAL EN LAS CÉLULAS EUCARIOTAS,Y DESPUES DE LOS SERES ENDOFITOS,LOS LÍQUENES (ASOCIACIÓN ALGA-HONGO ;CYANOBACTERIA-HONGO)ES TAN PERFECTA QUE ÚLTIMOS EXPERIMENTOS DE LA NASA,HAN DEMOSTRADO QUE SON CAPACES DE VIVIR EN CONDICIONES TAN ADVERSAS COMO LA VIDA EN MARTE O LA VIDA ESPACIAL.

Un líquen es cualquier miembro de un grupo de organismos constituidos por un hongo y un alga que viven en asociación simbiótica. El alga sintetiza y excreta un hidrato de carbono que el hongo utiliza como alimento.El hongo proporciona una estructura que puede proteger al alga de la deshidratación y de las condiciones desfavorables.
Encontramos líquenes alrededor de todo el planeta,en todos los ecosistemas del planeta incluso en regiones extremas como los desiertos,zonas volcánicas o en la misma Antártida.

Son conocidos como los primeros colonizadores de ecosistemas,ya que sus productos ácidos contribuyen a la creación de suelos y permiten asi el establecimiento de otros organismos superiores.

Todo líquen esta compuesto por dos componentes;la parte MICOBIONTE(parte fúngica) y la parte FOTOBIONTE(parte autótrofa;el fotobionte pueden ser algas unicelulares verdes eucariotas como son(Trebouxia sp. o Coccomyx sp.) o algas del reino protista,como son las algas verde-azuladas(cyanobacterias)como son las respresentantes del género(Nostoc),mientras que el micobionte suelen ser en su mayoría Ascomycetes pero podemos encontrar también presencia de asociaciones simbióticas con Basiodiomycetes.

El método de reproducción liquénica más común implica la formación de apotecios y soredios, compuesto por una mata de filamentos del hongo que rodean una o más células del alga. El soredio se separa, se dispersa y en condiciones favorables libera las esporas que en medio húmedo producirá un liquen directamente. Las algas que componen los líquenes suelen ser capaces de reproducirse independientemente(fuera de la asociación simbiótica), pero muy pocos de estos hongos pueden vivir por separado,aunque también se puede dar la reproduccíon por fragmentación de talo en algunos tipos de líquenes.
Apotecios de líquen(Parmelia quercina)

Espora de líquen (Rhizoarpum sp.)

A la hora de observar un líquen,notamos su variedad morfológica entre diferentes géneros dado que pertenecen a tipos diferentes de líquenes:

-Tipo Crustáceo(El líquen se desarrolla sobre poros de rocas,cortezas de arboles...)
-Tipo foliáceo(El líquen se desarrolla formando una estructura en forma de hoja)
-Tipo fructiculoso(El líquen se desarrolla formando una estructura taliforme con ramificaciones)
Xanthoria elegans

CORALES(noción básica)

2008-12-09T06:38:00.000-08:00

Anatómicamente el coral es una estructura muy simple, consta de una capa superficial de tejido vivo formado por pólipos sobre un esqueleto duro, los pólipos están introducidos en cavidades, las cuales se van segmentando a medida que la colonia crece. El pólipo es un saco con una boca rodeada de tentáculos que atrapan del agua las partículas en suspensión.

La estrategia de reproducción de los corales determina básicamente la formación de arrecifes coralinos. Estos presentan reproducción sexual y asexual: la primera le sirve para colonizar nuevos espacios liberando espermatozoides ciliados, que son transportados hasta otras colonias de coral; la segunda es responsable de la gran capacidad de crecimiento de estos organismos.

Los corales tienen la propiedad de hacer simbiosis con algas(genéricamente conocidas como zooxantellas). y los productos de la fotosíntesis que ellas realizan son aprovechados por los pólipos en la producción de carbonato de calcio, que es la sustancia con la que construyen su estructura. Las algas a su vez utilizan algunos productos de desecho del pólipo para obtener nutrientes, al mismo tiempo que están protegidas en el interior de este.

A menudo, el crecimiento de la colonia animal se hace a expensas del crecimiento de la colonia vegetal. Y viceversa. La causa está en que se trata de un ambiente pobre en nutrientes, y ambas especies han de compartir los mismos recursos. Esta interacción, además, es mucho más compleja, incorporando la proliferación o desaparición de diferentes especies de algas conforme el coral va madurando y creciendo, o cuando las condiciones externas son alteradas. Más complejidad si tenemos en cuenta que estos ritmos desfasados pueden ser alterados por múltiples circunstancias, y condicionan el desarrollo de la colonia coralina y su capacidad de producir estructuras calcáreas.

Recientemente se ha averiguado que las poblaciones de algas no son de una única especie, encontrándose variedades cercanas en diferentes proporciones. Esto permite que, cuando las condiciones cambian, la variedad genética permita a alguna de ellas tener más posibilidades de sobrevivir, al resultar mejor adaptada. La existencia de poblaciones diferentes asegura, además, que los corales que consiguen recuperarse de su población de algas, que crece gracias a encontrar un territorio sin competidores, adquieren con esta nueva relación una mejor capacidad de adaptarse ellos mismos.

Zooxanthellae sp.(principal alga simbótica)

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OTROS CASOS DE SIMBIOSIS ENTRE SERES AUTÓTROFOS Y ANIMALES
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También se da simbiosis de algas con otros animales marinos,estos animales "clorofílicos"son protozoos con caparazón, como radiolarios y foraminíferos, ciertas esponjas, y algunos cnidarios, ctenóforos, gusanos planos y moluscos.Los organismos fotosintéticos involucrados son algas verdes, dinoflagelados, o bacterias, sobre todo algas verde-azuladas (cianobacterias).

Algunos animales, como el platelminto Convoluta, no pueden desarrollarse en ausencia de las algas. Convoluta convoluta necesita los lípidos que produce el vegetal.
C. roscoffensis es depredador pero al llegar la época de la reproducción sexual se alimenta de las algas.

Los grandes bivalvos indopacíficos del género Tridacna, cultivan en el borde de su manto algas dinoflageladas. Toda la anatomía del animal está modificada para ofrecer la mayor superficie posible del manto a la luz. Poseen además unos cuerpos hialinos que concentran la luz a manera de lentes. Las algas están confinadas en células fagocíticas, y son llevadas al aparato digestivo para ser digeridas junto a las células que las contienen.

Muchas esponjas albergan algas y pueden llegar a ser autótrofas, dejando de alimentarse por filtración. Las espículas silíceas que poseen muchas de ellas actúan como fibras ópticas que conducen la luz hacia el interior del animal. Los corales albergan algas dinoflageladas para que contribuyan al proceso de calcificación de su esqueleto.

Otros cnidarios (como hidrozoos, escifozoos o alcionáceos) las necesitan para obtener sustancias alimenticias. Algunos presentan reducción del aparato digestivo y no pueden alimentarse de presas.
Como es el caso de la Hydra viridis Es un organismo común tanto en aguas en la temprana primavera como de otoños tardíos. El verde característico viene de células del alga unicelular Chlorella, dentro de las células de la gastrodermis.

Hydra viridis con algas Chlorella sp. en su interior

Algunos gasterópodos marinos aprovechan las algas de sus presas (hidrozoos y antozoos) y las mantienen funcionales en ramificaciones de su aparato digestivo. Otros digieren las algas pero conservan sus cloroplastos, que son capaces de fotosintetizar por su cuenta dentro del animal. Éste es el caso de Elysia chlorotica, una babosa marina que come las algas(Vaucheria litorea) en su fase juvenil y luego vive exclusivamente de las sustancias orgánicas producidas por los cloroplastos.

(Vaucheria litorea)

(Elysia chlorotica)

La presencia de las algas induce cambios en el comportamiento de los organismos: algunos realizan migraciones diurnas a las capas superiores del agua para captar mejor la luz. Algunas medusas que albergan algas bajo la umbrela descansan a ratos sobre el fondo en posición invertida para que las algas puedan absorber mejor la luz.

2008-12-09T06:08:00.001-08:00

Cladonia pocillum

Cladonia foliácea

Cladonia convoluta

Cladonia SP.

2008-12-09T06:07:00.001-08:00

Xanthoria policarpa

Xanthoria parietina

Xanthoria elegans coloración verdosa

Xanthoria calcícola

2008-12-09T06:06:00.001-08:00

2008-12-09T06:04:00.001-08:00

Collema sp.(líquen coloración negra)

2008-12-09T05:58:00.001-08:00

PLacynthium sp.

2008-12-09T05:57:00.001-08:00

Chrysothrix candellaris

2008-12-09T05:56:00.001-08:00

Usnea sp.

2008-12-09T05:55:00.003-08:00

Phaeophyscia sp.

2008-12-09T05:55:00.001-08:00

Parmelia tiliácea

Parmelia quercina

Parmelia sp.

2008-12-09T05:54:00.003-08:00

Caloplaca aurantia

Caloplacas sp.

Caloplaca flavescens

2008-12-09T05:54:00.001-08:00

Porpidia tuberculosa

2008-12-09T05:53:00.002-08:00

Verrucaria sp.

2008-12-09T05:53:00.001-08:00

Evernia prunastri

Pseudovernia furfurácea

2008-12-09T05:52:00.000-08:00

Diplochistes sp.

2008-12-09T05:46:00.000-08:00

Candellariella aurella

2008-12-09T05:45:00.001-08:00

Squamarina cartilaginea

2008-12-09T05:45:00.000-08:00

Rhizocarpum sp.

2008-12-06T06:28:00.002-08:00

2008-12-06T06:28:00.001-08:00

Uromyces spp.{vista a micróscopio óptico 400x color real}

2008-12-06T06:25:00.000-08:00

Y aquí las especies del Reino Fungi que han salido de forma espontánea en los cultivos vegetales además de las especies que he ido encontrando por mi camino.

Leucocoprinus birnbaumii

Coprinus domesticus

Peziza sp.