Cattleya maxima Lindley 1831, foto© y cultivo Erica Móron de Abad
 Cattleya maxima
Lindley 1831


Artículos

La Micorrhiza

La familia de las orquídeas es la más amplia de las plantas en flor con alrededor de 30000 especies. Este éxito evolucionario sorprende si consideramos, que en ciertos puntos de su ciclo de vida, la orquídea depende completamente de la infección de tipos particulares de hongos para subsistir. Esto es cierto tanto para orquídeas clorofílicas como no clorofílicas, ya que todas, en cierta etapa de su crecimiento son dependientes de fuentes externas de nutrientes. En la gran mayoría de casos durante la primera etapa de crecimiento, cuando aún son plántulas, la simbiosis con ciertos hongos es fundamental para le generación de mycorrhizas (hongo raíz).

Las semillas de orquídea son sumamente pequeñas y cuentan sólo con pequeñas cantidades de proteínas de alta energía y lípidos que son metabolizados rápidamente por el embrión. Las semillas no cuentan con reservas de azúcar pesando cada una apenas entre 0.3 y 14 miligramos.


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Stanhopea marizaiana Jenny 2003


Stanhopea manriquei Jenny 2004,  foto© Miluzka Damián
Stanhopea manriquei Jenny 200


Reconocimientos


Stenorrhynchos speciosum (Jacq.) Rich. ex Spreng. 1826

Rodriguezia secunda, foto© Eric Hunt, www.orchidphotos.org
Rodriguezia secunda Kunth 1816
foto© Eric Hunt,
www.orchidphotos.org

Lo extraño y casi surrealista de esta simbiosis es que hongos patógenos usualmente asesinos de plantas que deberían aniquilar la orquídea o al menos parasitarla terminan siendo dominados y parasitados por la orquídea!

Para hacer la cuestión más extraña algunas semillas de orquídeas parasitan y colonizan al hongo sin producir hojas durante años para aparecer como por arte de magia recorriendo grandes distancias navegando sobre laszs hyphas de los hongos que se extienden como cabelleras bajo tierra.

Las endomycorrhizas son formaciones de hongos que se agrupan alrededor de las raíces de las orquídeas normalmente basidiomycetos del género Rhizoctonia. El hongo mycorrhiza provee los nutrientes (minerales, vitaminas entre otros factores de crecimiento) y particularmente carbohidratos necesarios para el crecimiento de la orquídea. De hecho, la mayor parte de las semillas de orquídeas no germinarán a menos que sean infectadas por la especie apropiada de hongo y formen mycorrhizas. 

Raíces fósiles de árboles del periodo carbonífero (hace 230 millones de años) muestran extensivas invasiones de hongos. Algunas de las estructuras fósiles se asemejan cercanamente a los hongos mycorrhizia. Estas asociaciones son anteriores al desarrollo de verdaderas raíces en las plantas. (Las orquídeas pueblan la tierra desde hace 65 millones de años).

Prácticamente el 70% de las plantas utiliza mycorrhizas para absorber nutrientes del suelo. Esto es particularmente importante en la industria maderera.

La infección de la semilla se da después de que el embrión absorbe agua y rompe la cobertura de la semilla. Emerge y produce unos pocas raíces capilares que los hyphaes rápidamente colonizan. Mientras las hyphaes penetran una célula del embrión la membrana de plasma de la orquídea invagina y el hyphase es rodeado por una delgada capa de citoplasma. Un embrión de orquídea apenas consiste de unas cien células y el hongo viaja rápidamente de una a otra.

Los hongos forman capas dentro del tejido de la planta huésped. Estas estructuras son conocidas como pelotones y usualmente sólo persisten por un periodo breve de tiempo antes de colapsar y degenerar antes al ser digeridas por las células de la orquídea. Los pelotones que se presentan en tejidos superficiales persisten por más tiempo que aquellos que se presentan dentro de los tejidos. Las mycorrhizas de orquídeas no cuentan con vainas sino usan hyphaes que penetran el suelo alrededor del órgano infectado.

Esta relación tiende a ser inestable pudiendo darse tres escenarios probables:
· Una relación simbiótica como la descrita anteriormente
· Infección parásita en la cual las células de la orquídea son invadidas y el embrión muere
· Las células de la orquídea rechazan la infección micótica.

 

 

Catasetum gnomus Linden & Reichenbach f. 1873, foto© Isaías Rolando
Catasetum gnomus Linden & Reichenbach 1873

Masdevallia manoloi C.A. Luer & M. Arias 1998, foto© Isaías Rolando
Masdevallia manoloi C.A. Luer & M. Arias 1998

Pleurothallis antennifera Lindley 1859, foto© Karl Heinz Kahlert cortesía de Hans Vissers
Pleurothallis antennifera Lindley 1859

Masdevallia monogona Königer 1985, foto© Isaías Rolando
Masdevallia monogona Königer 1985

 

Pleurothallis secunda Poeppig & Endlicher 1836, foto© Karl Heinz Kahlert cortesía de Hans Vissers
Pleurothallis secunda Poeppig & Endlicher 1836

Durante su ciclo de vida las orquídeas son dependientes de sus compañeras mycorrhizas. En condiciones naturales las semillas de orquídeas no germinarán y el protocormo no desarrollará sin la infección del hongo mycorrhiza. Una infección de hongos exitosa resulta en el desarrollo de la semilla donde el hongo puede ser la fuente única de alimentación de la planta durante sus primeros años. En los protocormos, el hongo se mantiene restringido al área basal sin penetrar la zona de división celular (meristema). Al desarrollarse las raíces, estas son infectadas por los hongos presentes en el medio que las rodea.  Masdevallia caudata Lindl. 1833, foto© Eric Hunt, www.orchidphotos.org
Masdevallia caudata Lindl. 1833 foto© Eric Hunt, www.orchidphotos.org

 


Masdevalia infracta Lindley 1833 foto© Eric Hunt
www.orchidphotos.org

Masdevallia paivaeana Rchb. f.  1881, foto© Isaías Rolando
Masdevallia paivaeana Rchb. f.  1881



Por ejemplo las Cattleyas formarán mycorrhizas sólo con los hongos que les corresponden. Al ser puestas en contacto con hongos de otros géneros como Phalaenopsis el hongo infecta la planta para luego ser destruido por las células del huésped. Este comportamiento queda confirmado al descubrirse en el laboratorio que túberos de ciertas especies de orquídeas que no contienen hongos mycorrhizia producen poderosos funguicidas. Todo hace ver que se trata de una estrategia de la orquídea, donde esta controla a los potenciales parásitos mediante reacciones en las células huésped beneficiándose y explotando al malintencionado parásito que no sólo no logra parasitar a la orquídea sino que además es utilizada por esta en su beneficio. 

Estudiando este esquema hay varios escenarios posibles:

1. La agresividad natural del hongo es balanceada por los mecanismos de defensa de la orquídea. Los Phytoalexinos (substancias anti microbiales producidas por las plantas) parecen tener un importante rol. En condiciones de stress son continuamente producidas por la orquídea pero pueden ser desactivadas por el hongo. Las oxidasas e hidrolasas y otras enzimas producidas por el hongo son desactivadasa su vez por los mecanismos de defensa de la orquídea.
2. Después de una infección, el hongo altera su metabolismo y deja de producir enzimas para la destrucción de tejidos. La orquídea utiliza mecanismos de defensa desconocidos.

Una moderada nutrición de la planta mantendrá al hongo bajo control estableciéndose así la mycorrhiza. Sin embargo, altos niveles de carbohidratos y compuestos de nitrógeno crearán tanto hongo que la planta será parasitada y eventualmente destruida.
 

Restrepia guttulata Lindley 1836, foto© Eric Hunt, www.orchidphotos.org
Restrepia guttulata Lindley 1836
foto© Eric Hunt,
www.orchidphotos.org

Masdevallia norops Luer & Andreetta 1978, foto© Isaías Rolando
Masdevallia norops Luer & Andreetta 1978

 


Masdevallia manoloi C.A. Luer & M. Arias 1998, foto© Eric Hunt www.orchidphotos.org
Masdevallia manoloi C.A. Luer & M. Arias 1998
foto© Eric Hunt www.orchidphotos.org

Maxillaria densiflora Lindl. 1835, foto© y cultivo Susi Spitler
Maxillaria densiflora
Lindl. 1835

Acianthera strupifolia (Lindl.) Pridgeon & M.W. Chase 2001, foto© Karl Heinz Kahlert cortesía de Hans Vissers
Acianthera strupifolia (Lindl.) Pridgeon & M.W. Chase 2001

 

Los hongos tienen la capacidad de producir un amplio espectro de químicos (enzimas) que catalizan la conversión de moléculas orgánicas. Estas enzimas permiten al hongo descomponer material orgánico complejo degradando las paredes celulares permitiéndole incluso penetrar células vivas de animales y plantas causando enfermedades. Las plantas, al igual que los animales, han desarrollado avanzados mecanismos de defensa bajo la presión selectiva de la evolución, haciendo que la resistencia sea la norma en lugar de la excepción.

Incluso se ha demostrado recientemente que hongos patógenos dañinos para otras plantas son dominados por las orquídeas para su beneficio.

Durante el periodo no fotosintético de la orquídea, la planta obtiene compuestos de carbono, minerales, vitaminas, fósforo y otros nutrientes del hongo. Tempranamente, durante la etapa fotosintética, cesa esta transferencia de compuestos de carbono. Aparentemente, una planta madura se vuelve independiente de su antiguo socio micótico.

Se cree que en una planta crecida, la mycorrhiza provee principalmente nutrientes minerales. Esta evidencia fue provista por Alexander y sus colegas. Descubrieron que el crecimiento de la planta y la absorción de nitrógeno eran favorecidas por la presencia del hongo siendo la absorción de fósforo 100 veces superior en una planta con mycorrhiza.

Algunos estudios de laboratorio sugieren que orquídeas específicas requieren de hongos específicos pero son pocos los estudios de las asociaciones existentes particularmente en el caso de las orquídeas. Los hongos son difíciles de aislar y de cultivar y para complicar las cosas puede ser que el hongo que requiere el protocormo sea distinto al que necesita la planta adulta. Por otro lado, algunas orquídeas son capaces de establecer relaciones con varias especies de hongos.

Pablo Bermúdez Mogni
Club Peruano de Orquídeas

Acianthera tricarinata (Lindley) Pridgeon & M.W. Chase 2001, foto© Karl Heinz Kahlert cortesía de Hans Vissers
Acianthera tricarinata (Lindley) Pridgeon & M.W. Chase 2001
 

Trichocentrum tigrinum Linden & Rchb. f. 1869, foto© y cultivo Susi Spitler
Trichocentrum tigrinum
Linden & Rchb. f. 1869

 Encyclia cordigera (Kunth) Dressler 1964, foto© y cultivo Pablo Bermúdez
Encyclia cordigera (Kunth) Dressler 1964


 

 
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