El documento proporciona una introducción general sobre los hongos. Define los hongos como microorganismos eucariotas heterótrofos que se reproducen por esporas y son polifiléticos. Describe su organización en talos, hifas y micelio, y explica su reproducción asexual y sexual. Además, cubre temas como su alimentación, dispersión de esporas, importancia ecológica y sistemática de los principales grupos de hongos como Ascomycota.

1. Hongos Docente: Götz Palfner (gpalfner@udec.cl)

2. Literatura general: “ Tratado de Botánica” (E. Strasburger), 1998 > capitulo sobre hongos

3. Definición de los hongos: microorganismos eucariontes heterótrofos alimentación por absorción reproducción por esporas polifiléticos (“los hongos” no constituyen un grupo natural, homogéneo sino un conjunto de clases de trayectoria evolutiva distinta).

4. Organización de los hongos: Los hongos forman talos (pseudotejidos simples). Un talo consiste de hifas . Una hifa es una célula filamentosa . Una hifa normalmente está dividida en segmentos (células) por tabiques ( septos ). Las hifas pueden ramificarse y fusionar entre ellas (fusión = anastomosis ), formando un micelio (talo). El crecimiento del micelio es ilimitado y solamente restringido por la disponibilidad de nutrientes y agua o la acumulación de sustancias autoinhibidoras (“deshechos”).

5. hifas con ramificaciones y anastomosis (las flechas indican la dirección de crecimiento) tabiques (septos) anastomosis

6. Dirección del crecimiento miceliar

7. Todas las estructuras de un hongo están formadas por las mismas hifas, no hay órganos o tejidos con células especializadas como en las plantas o en los animales.

8. Reproducción: Los hongos pueden reproducirse de dos formas : 1. Reproducción asexual (sin recombinación del material genético, producción de “clones”): formación de esporas vegetativas ( conidios ). fragmentos del micelio (¡permite reproducción fácil en laboratorio!). La reproducción asexual normalmente ocurre cuando las condiciones ambientales son favorables (suficiente nutrientes y agua, temperatura óptima) . 2. Reproducción sexual (con recombinación del material genético): fusión de individuos compatibles (gametogamia, óogamia, gametangiogamia, somatogamia); > meiosis, formación de esporas sexuales, haploides. La reproducción sexual normalmente ocurre cuando las condiciones ambientales son desfavorables (nutrientes agotados, sequía, temperaturas muy bajas o muy altas) .

9. En muchos hongos superiores, las esporas se forman en estructuras macroscópicas, los cuerpos fructíferos (carpóforos, setas, callampas etc.). Un cuerpo fructífero puede producir varios millones de esporas en un par de horas o días. Gracias a su tamaño microscópico (entre 3 y 20 micrones), las esporas se dispersan fácilmente con el viento , pero algunas especies usan animales o agua como vehículos de dispersión ( vectores ).

10. Los cuerpos fructíferos mas grandes han sido encontrados en las especies lign í colas Bridgeoporus nobilissimus (m á s que 150 kg) y Rigidiporus ulmarius (hasta 300 kg y 5 m de circunferencia!)

11. En un m 3 de aire se encuentran hasta 10.000 esporas fungicas!

12. Alimentación: Como organismos heterótrofos , los hongos dependen de otros organismos como fuente de energía (compuestos de carbono : azucares, grasas, proteínas). Según el tipo de interacción entre hongo y sustrato (fuente de alimento), se distinguen tres categorías: 1. Saprobiontes: Los hongos saprobiontes se alimentan de materia orgánica muerta : m. o. vegetal: frutos, hojarasca, madera. m. o. animal: carcasas, pelo, plumas, feca. 2. Parásitos: Los hongos parásitos se alimentan de organismos vivos (parasitos biotróficos ) o matan a sus hospederos antes de consumirlos (parásitos necrotróficos ). Todas las especies de plantas y animales (¡incluso muchos hongos!) pueden ser parasitados por una o varias especies fúngicas.

13. Ciertos hongo pueden parasitar varias especies o géneros hospederos ( generalistas ), mientras otros están compatibles con una sola especie ( especialistas ). 3. Simbiontes mutualistas: En una asociación mutualista , el hongo está íntimamente asociado con su hospedero, intercambiando nutrientes y otros beneficios en una relación estable y equilibrada. Los tipos de simbiosis mas importantes son las micorrizas (hongos – raíces vegetales) y los líquenes (hongos – microalgas), pero también existen asociaciones simbióticas entre hongos y animales (hongos en el rumen de mamíferos, hongos asociados con termitas y hormigas)

14. Disolución y absorción de nutrientes: Las hifas secretan enzimas extracelulares (exoenzimas) y ácidos orgánicos que pueden degradar moléculas orgánicas complejas, insolubles (polímeros, macromoléculas), obteniendo moléculas mas pequeñas, solubles, fáciles de absorber. Después, los productos degradados son absorbidos por las hifas a través de la pared y membrana celular. Estos procesos requieren la presencia de agua extracelular , la cual es el principal limitante de la actividad fúngica. La zona mas activa es la punta de la hifa.

15. Punta hifal en corte longitudinal: numerosas vesículas indican una alta actividad metabólica (crecimiento, producción de enzimas)

16. Debido a su omnipresencia y sus diversas interacciones con otros organismos, los hongos cumplen funciones ecológicas muy importantes. Los hongos parásitos incluyen pestes serios en el sector silvoagropecuario y algunos pueden afectar la salud humana, pero también existen muchas especies útiles con un enorme potencial de aplicación en la alimentación, medicina e industria.

17. Sistematica de los hongos: Reino Fungi (Eumycota, 100.000): > división Chytridiomycota > división Zygomycota > división Glomeromycota > división Ascomycota > división Basidiomycota Reino Protista: > división Myxomycota (1000) Reino Chromista: > división Oomycota (1000)

18. Los hongos verdaderos (Reino Fungi, Eumycota) presentan paredes celulares con quitina . no poséen celulas mótiles (excepto los Chytridiomycota) adaptación a ambientes terrestres.

19. Phylum Glomeromycota (200) > Solamente reproducción asexual por clamidósporas. Simbiontes mutualistas asociados con raíces vegetales (formación de micorrizas arbusculares ). Probablemente presentes en mas que 300.000 especies vegetales.

20. Estructura de la micorriza arbuscular-vesicular (VAM) obtenido de Brundrett et al.

21. Anatomía de la micorriza vesicular-arbuscular arbúsculo vesicula raíz

22. obtenido de Brundrett et al. Micorriza vesicular-arbuscular en corte longitudinal arbúsculo vesiculas

23. esporas de algunos Glomeromycota Glomus sp.

24. esporas de algunos Glomeromycota de varios tamaños y colores, obtenidas de suelo tamizado.

25. Sistematica de los hongos: Reino Fungi (Eumycota, 100.000): > división Chytridiomycota > división Zygomycota > división Glomeromycota > división Ascomycota > división Basidiomycota > Deuteromycota (hongos imperfectos) Reino Protista: > división Myxomycota (1000) Reino Cromista: > división Oomycota (1000)

26. División Ascomycota: el grupo mas grande del Reino Fungi (30.000 – 60.000 especies conocidas*). producen esporas en múltiples de cuatro (típicamente ocho ) en esporangios tubulares > ascos (ascas). los ascos se encuentran en cuerpos fructíferos (ascomas). muchos Ascomycota se reproducen solo asexualmente > *hongos imperfectos (Deuteromycetes).

27. ascos himenio Organización de ascomas y ascos:

28. Formaci ó n de un asco con ocho esporas hifas con dos nucleos haploides cariogamia meiosis mitosis

29. ascomas de Aleuria aurantiaca ascos

30. Variedad de ascomas: apotecios: > en forma de copa. > abiertos. > llamativos, alcanzan hasta varios cm. > Los ascos maduran mas o menos simultáneamente y las esporas son expulsadas durante un periodo corto. > solitarios u organizados en grupos en estromas. > Grupos típicos: - Pezizales, Cyttariales. Peziza micropus contexto himenio

31. Estromas de Digüeñe ( Cyttaria espinosae )

32. apotecios Estroma cortado de Cyttaria espinosae

33. Variaciones del apotecio: : Apotecio inverso con pliegues en Morchella aumento de la superficie reproductiva Apotecio cerrado con himenio laberintoide en Tuber (trufa)

34. 2. Peritecios (y Pseudotecios) forma oval, periforme o tubular. cerrados, con poro (ostíolo). pequeños o microscópicos (típicamente menores que 1 mm). los ascos maduran uno por otro y las esporas son expulsadas en pequeñas cantidades durante un periodo mas largo. > pocas veces solitarios, típicamente organizados en grandes cantidades en estromas. peritecios : ascos y ascoma se forman simultáneamente. pseudotecios : primero se forma el ascoma, después los ascos. > Grupos típicos: Sordariales, Dothideales. peridio himenio ostiolo

35. Peritecios (pseudotecios) de Mycosphaerella walkeri sobre hojas de Eucalyptus globulus

36. peritecios y ascos de Mycosphaerella walkeri ostiolo ascos

37. 3. Cleistotecios > forma redonda. > cerrados. > pequeños o microscópicos (típicamente menores que 1 mm). > los ascos llenan la cavidad entera. > los ascos maduran mas o menos simultáneamente, las esporas se liberan cuando el peridio revienta. individuales. grupos típicos: - Eurotiales - Erisyphales peridio himenio

38. cleistotecios Erysiphales

39. Uncinula necator sobre vid : hojas afectadas y cleistotecios

40. A: conidióforo de Aspergillus glaucus B: conidióforo de Penicillium glaucum E: cleistotecio de Eurotium sp.

41. Eurotiales: Esporas asexuales (conidios): Aspergillus (anamorfo) Esporas sexuales (ascósporas): Eurotium (teleomorfo) Penicillium

42. Aspergillus, Penicillium : mohos saprobióticos y parasíticos Penicillium italicum y P. digitatum P. roquefortii

43. Alexander Fleming, descubridor de la penicilina Penicillium notatum : penicilina

44. Especies como Aspergillus fumigatus y A. terreus pueden causar enfermedades (aspergilosis) graves en animales y humanos. Una aspergilosis diseminada puede causar la muerte. Una vez inhaladas, las esporas infectan el tracto respiratorio (sinuses, pulmones) y desde ahí, pueden invadir otros órganos (corazón, cerebro, riñones, huesos etc.) http://www.njmoldinspection.com/vetmycology/vetasper.html

45. Levaduras: Ascomycetes primitivos sin hifas septatas unicelulares o formando cadenas cortas saprobiontes sobre sustratos ricos en azucares o parásitos. Saccharomyces sp.

46. Producción de pan

47. Producción de cerveza

48. Candida albicans provoca candidiosis en piel, mucosas y uñas, con preferencia en pacientes con bajas defensas (diabetes, sida).

49. Líquenes: mutualismo estable entre hongos y algas. se conocen acerca de 13500 especies de hongos líquenizados ( micobiontes ). casi todos son Ascomycota. los fotobiontes pertenecen a las algas verdes (25 géneros) y cianobacterias (15 géneros).

50. Líquen crustoso sobre roca

51. estructura: el talo fúngico constituye la estructura principal y determina por gran parte la forma y el color del liquen. las algas unicelulares se encuentran en el interior del talo fúngico de forma dispersa o en una capa compacta.