El desconocido mundo de los hongos

Los hongos juegan un papel muy importante en los procesos ecosistémicos: descomponen sustancias que de otra manera se acumularían como residuos, tienen relaciones de cooperación y parasitismo con plantas y animales, motorizan el ciclo de carbono y median los procesos de nutrición y supervivencia de las plantas. Sin embargo, los factores que determinan su diversidad, los patrones de distribución biogeográfica y la caracterización de las especies existentes siguen siendo poco explorados.

Justamente ésta es el área en la que se enmarca una reciente publicación de la revista científica Science, de la cual formaron parte Eduardo Nouhra, investigador adjunto del CONICET en el Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV, CONICET-UNC) y Alina Greslebin, investigadora adjunta del CONICET en la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco.

A pesar de que ya se han descripto unas 100 mil especies, los hongos constituyen uno de los grupos más grandes de seres vivos y se estiman entre 800 mil y 5 millones. Tradicionalmente, el conocimiento de estos organismos se ha basado casi exclusivamente en la recolección y estudio de sus estructuras reproductivas –esporocarpos-. Sin embargo, su estudio es complejo ya que la gran mayoría son crípticos, es decir que se encuentran ocultos al ojo humano, ya sea por su hábitat subterráneo o por su tamaño. No obstante, el uso de técnicas moleculares de análisis de ADN disponibles en la actualidad ha permitido avanzar en esta área.

“Diversidad y geografía global de los hongos del suelo”, es el título de la publicación aparecida en Science el pasado 28 de noviembre y de la cual participaron los investigadores del CONICET Greslebin y Nouhra. En dicho trabajo, a través de la decodificación del ADN obtenido en muestras de suelo extraídas en 365 regiones del mundo, los científicos demostraron que la riqueza de hongos no necesariamente está relacionada a la diversidad de plantas del ecosistema. Si bien tienen una correlación positiva, el trabajo sugiere que ésta se explica por una respuesta similar de estos organismos al clima y las características del suelo.

En este sentido, aseguran que las variables climáticas, las características del suelo y los patrones espaciales constituyen los elementos más confiables de predicción de riqueza y composición de comunidades de los distintos grupos fúngicos, exhibiendo efectos directos e indirectos mediados por las alteraciones del suelo y las variable florísticas.

En esta investigación se delinearon también áreas de distribución y riqueza de especies, para los mayores grupos de hongos en relación a sus roles ecológicos en el planeta. Los resultados publicados permiten avanzar en el entendimiento de los patrones de diversidad fúngica y permiten la integración de los hongos a un mapa macro ecológico general. Además, reviste una gran relevancia ya que el conocimiento de todas las formas de vida y en particular la ecología de los microorganismos es sumamente necesario para avanzar en el manejo de una economía sustentable y en la conservación de los ecosistemas.

“Un aspecto a destacar de este trabajo es su abordaje en colaboración entre científicos de todo el mundo. Este tipo de investigaciones de gran escala permite dar respuestas más amplias, más profundas e integradas y no podría realizarse sin la existencia de una red de científicos interactuando. Colaboración, integración, trabajo en red, son aspectos característicos de la ciencia actual”, concluye Greslebin.

Con color local

Además, Nohura, junto a otro de los investigadores involucrados en el paper de Science, como József Geml del Naturalis Biodiversity Center (Holanda), realizaron un estudio cuyos resultados fueron publicados en Molecular Ecology. En éste se exploran las comunidades de hongos en las Yungas del noroeste argentino –Jujuy, Salta, Tucumán y Catamarca-, a través de un análisis metagenómico de suelo. “El estudio realizado en 24 sitios de diferentes Parques Nacionales mostró que existe una enorme diversidad de hongos aun no descriptos y que cada piso altitudinal tiene comunidades fúngicas con una diversidad y composición de especies características”, explica el investigador.

Las Yungas son un área geográfica definida por varios tipos de vegetación y se ubican en la parte este de los Andes, desde el norte de Bolivia hasta el norte de Argentina. Es una zona selvática, constituida por pisos altitudinales con diferentes temperaturas, disponibilidad de agua y, por ende, distintos organismos. “En un primer plano hay hierbas bajas, lianas, helechos y plantas que crecen unas sobre otras, compitiendo por la luz. Luego hay plantas y árboles de 5 o 6 metros y, por último, los árboles dominantes que superan los 30 metros, con otras plantas asociadas a sus copas. Estos estratos también difieren en cuanto a otros organismos como animales, insectos y hongos”, describe Nouhra.

El estudio utilizó técnicas moleculares que se aplican a muestras de ADN extraídas del suelo en este caso, lugar donde se encuentran estructuras o partes de organismos fúngicos y a partir de ellos se decodificaron millones de secuencias de ADN que pueden compararse entre sí.

¿Cómo es esto? Cada organismo tiene información genética única, que determina sus características anatómicas y funcionales. Con la ayuda de técnicas de biología molecular, se puede obtener información sobre la diversidad y las relaciones de parentesco que existen entre los organismos. Existen marcadores que son útiles y característicos en su estructura para cada especie, su análisis permite estimar entonces la variedad de organismos que hay en el ecosistema, a partir de muestras de suelo o agua.

En el trabajo realizado en la Yungas de Argentina, se encontraron secuencias de diferentes hongos, muchos de los cuales, si bien se asemejan a otros, tienen características distintivas por lo que serían especies desconocidas hasta el momento para la ciencia. “Estamos viendo primero lo invisible, sabemos que están pero todavía no sabemos cómo son”, aseguran los científicos.

Las secuencias generadas en este estudio indican que hay más de 14 mil tipos de hongos en las comunidades muestreadas, que es una aproximación al número de especies existentes en la región de las Yungas de Argentina. Además revelaron que un gramo de suelo contiene más de mil especies fúngicas.

“Este proyecto facilitó la búsqueda y descubrimiento de nuevas especies, a la vez que proporcionó información detallada sobre la distribución espacial y los nichos ecológicos de los hongos. En los próximos años se espera que la incorporación de este tipo de datos moleculares, en trabajos en colaboración con otros micólogos argentinos que ya han estudiado diversos grupos de hongos con métodos descriptivos, resultará en un conocimiento más acabado sobre la composición de las comunidades fúngicas del país”, concluyen Geml y Nouhra.

Por Mariela López Cordero – CCT Córdoba

Sobre publicaciones

Global diversity and geographyof soil fungi –Science

Leho Tedersoo, Natural History Museum, University of Tartu, Estonia.

Mohammad Bahram, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Sergei Põlme, Natural History Museum, University of Tartu, Estonia.

Urmas Kõljalg, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Nourou S. Yorou, Faculté d´Agronomie, Université de Parakou, Benin.

Ravi Wijesundera, Department of Plant Sciences, University of Colombo, Sri Lanka.

Luis Villarreal Ruiz, Postgrado en Recursos Genéticos y Productividad-Genética, LARGEMBIO, México.

Aída M. Vasco-Palacios, The Fungal Biodiversity Centre, Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, Holanda.

Pham Quang Thu, Vietnamese Academy of Forest Sciences, Vietnam.

Ave Suija, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Matthew E. Smith, Department of Plant Pathology, University of Florida, USA.

Cathy Sharp, Natural History Museum, Zimbabwe.

Erki Saluveer, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Alessandro Saitta, Department of Agricultural and Forest Sciences, Università di Palermo, Italia.

Miguel Rosas, Department of Mycology, Goethe University Frankfurt, Alemania.

Taavi Riit, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

David Ratkowsky, Tasmanian Institute of Agriculture, Hobart, Australia.

Karin Pritsch, Institute of Soil Ecology, Helmholtz Zentrum München, Alemania.

Kadri Põldmaa, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Meike Piepenbring, Department of Mycology, Goethe University Frankfurt, Alemania.

Cherdchai Phosri, Department of Biology, Nakhon Phanom University, Tailandia.

Marko Peterson, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Kaarin Parts, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Kadri Pärtel, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Eveli Otsing, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Eduardo Nouhra, Instituto Multidisciplinario de Biologıa Vegetal (IMBIV, CONICET-UNC), Argentina.André L. Njouonkou, Department of Biological Sciences, University of Bamenda, Camerún.

Henrik Nilsson, Department of Biological and Environmental Sciences, University of Gothenburg, Suiza.

Luis N. Morgado, Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Holanda.

Jordan Mayor, Department of Forest Ecology and Management, Swedish University of Agricultural Sciences, Suecia.

Tom W. May, Royal Botanic Gardens Melbourne, Australia.

Luiza Majuakim, Institute for Tropical Biology and Conservation, University Malaysia Sabah, Malasia.

Jean Lodge, Center for Forest Mycology Research, U.S. Department of Agriculture–Forest Service, Puerto Rico.

Su See Lee, Forest Research Institute Malaysia, Kepong, Selangor, Malasia.

Karl-Henrik Larsson, Natural History Museum, University of Oslo, Noruega.

Petr Kohout, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Kentaro Hosaka, Department of Botany, National Museum of Nature and Science, Japón.

Indrek Hiiesalu, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Terry W. Henkel, Department of Biological Sciences, Humboldt State University, USA.

Helery Harend, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Liang-dong Guo, State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, China.

Alina Greslebin, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)–Facultad de Cs. Naturales, Universidad Nacional de la Patagonia, Argentina.

Gwen Grelet, Ecosystems and Global Change team, Landcare Research, Nueva Zelanda.

Jozsef Geml, Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Holanda.

Genevieve Gates, Tasmanian Institute of Agriculture, Hobart, Australia.

William Dunstan, School of Veterinary & Life Sciences, Murdoch University, Australia.

Chris Dunk, Department of Forest Ecology and Management, Swedish University of Agricultural Sciences, Suecia.

Rein Drenkhan, Institute of Forestry and Rural Engineering, Estonian University of Life Sciences, Estonia.

John Dearnaley, Faculty of Health, Engineering and Sciences, University of Southern Queensland, Australia.

André De Kesel, Botanic Garden Meise, Meise, Bélgica.

Tan Dang, Vietnamese Academy of Forest Sciences, Vietnam.

Xin Chen, College of Life Sciences, Zhejiag University, China.

Franz Buegger, Department of Biology, Nakhon Phanom University, Tailandia.

Francis Q. Brearley, School of Science and the Environment, Manchester Metropolitan University, Reino Unido.

Gregory Bonito, Royal Botanic Gardens Melbourne, Australia.

Sten Anslan, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Estonia.

Sandra Abell, School of Marine and Tropical Biology, James Cook University, Australia.

Kessy Abarenkov, Natural History Museum, University of Tartu, Estonia.

Large-scale fungal diversity assessment in the Andean Yungas forests reveals strong community turnover among forest types along an altitudinal gradient –Molecular Ecology

Jozsef Geml, Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Holanda

Nicolas Pastor, Instituto Multidisciplinario de Biologıa Vegetal (IMBIV, CONICET-UNC)

Lisandro Fernandez, Instituto Multidisciplinario de Biologıa Vegetal (IMBIV, CONICET-UNC)

Silvia Pacheco, Fundación ProYungas, Tucumán, Argentina

Tatiana A. Semenova, Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Holanda

Alejandra G. Becerra, Instituto Multidisciplinario de Biologıa Vegetal (IMBIV, CONICET-UNC)

Christian Y. Wicaksono, Faculty of Science, Leiden University, Holanda

Eduardo R. Nouhra, Instituto Multidisciplinario de Biologıa Vegetal (IMBIV, CONICET-UNC)