¡Las fascinantes orquídeas!

Las orquídeas han fascinado desde mucho tiempo atrás y han sido apreciadas por su belleza y particularidad, por lo que han sido comercializadas con gran interés y se ubican entre las plantas más buscadas por los coleccionistas. También han sido objeto de estudio de prominentes naturalistas como Charles Darwin, Christian K. Spregel y Robert Brown, que se interesaron en conocer los procesos de polinización y gran variabilidad que mostraba esta familia de plantas (Orchidaceae). Un grupo de plantas catalogado como uno de los más amplios, ya que cuenta con aproximadamente 30,000 especies de distribución mundial. Esta familia además, cuenta con extraordinarias adaptaciones, que le han permitido la colonización de diferentes hábitats y la supervivencia a largo plazo.

¿Cómo estas plantas se han adaptado a diferentes hábitats?

Uno de los mecanismos de adaptación de las orquídeas, es que sus raíces, especialmente las de las especies tropicales, tienen una cubierta de múltiples células muertas, llamadas velamen, que protege a las células de la corteza de la raíz de un exceso de sequedad y ayuda en la absorción de agua. Además, las raíces de muchas de las orquídeas que habitan sobre los árboles son capaces de realizar fotosíntesis.

Otra de las adaptaciones que resulta muy asombrosa es que tienen mecanismos increíbles y muy ingeniosos de reproducción. Cuando uno ve sus flores, es atraído por su belleza y no se imagina que la planta esconda un propósito en cada curva, forma, color y aroma que presenta y que, en su ambiente natural, el fin es atraer a los polinizadores, que se encargan de llevar el polen de una flor a otra y de esta manera las fecundan. Las flores de algunas orquídeas, como en muchas plantas comunes, producen néctar para atraerlos. Pero muchas otras orquídeas utilizan estrategias mucho más complejas en las que imitan elementos y formas que son de interés para los polinizadores.

Además, las orquídeas presentan otro tipo de adaptación muy importante, que aunque no es tan espectacular como la que muestran sus flores, sí resulta de suma importancia para la germinación y nutrición de la planta. Ésta es la asociación que tienen con antiguos “amigos” microscópicos, llamados hongos micorrícicos orquideoides.

Relación ancestral entre las orquídeas y los hongos micorrícicos

De verdad, esta relación es tan ancestral, que uno depende del otro para llevar a cabo su ciclo vital y es uno de los factores que ha permitido a las orquídeas persistir en diferentes tipos de hábitats y a que se distribuyan casi en cualquier parte de nuestro planeta. Solamente en áreas muy desérticas y frías, estas interesantes plantas no habitan.

La relación de orquídeas con estos hongos se produjo hace aproximadamente cien millones de años, cuando esta familia de plantas se originó y es relativamente única en el reino vegetal, ya que durante la interacción forman estructuras diferentes a las que se forman en otras familias de plantas que se asocian con hongos micorrícicos.

Una de éstas estructuras son las células a manera de rosario (células monilioides) formadas por el hinchamiento de las hifas del hongo y que son utilizadas por éste como estructuras de reproducción y de resistencia. Otra estructura es la formación de enrollamientos de las hifas del hongo dentro de las células de la corteza de la raíz de la planta denominados ovillos o pelotones.

Se considera, que los hongos micorrícicos orquideoides, derivan de una relación patogénica ancestral, llegando a convertirse en simbiontes o “amigos” que han evolucionado a la par con ellas, los que le ayudan a la germinación, ya que las semillas de orquídeas generalmente no pueden germinar en la naturaleza en ausencia de este tipo de hongos –los micorrícico orquideoides-, debido a que carecen de nutrientes por su tamaño tan pequeño, pues miden menos de 1mm.

¿Qué son y cuál es la función de los hongos micorrícicos orquideoides?

Estos hongos micorrícicos se desarrollan de forma intracelular en las células corticales y se limitan a las raíces y protocormos de plantas juveniles y adultas de las orquídeas. Los hongos al penetrar y una vez que forman los enrollamientos con sus hifas, ayudan a la planta para la captación de nutrimentos del suelo, debido a la formación de espacios por los cuales se realiza el intercambio y de esta manera se asegura la supervivencia durante su ciclo de vida.

A su vez, la orquídea le retribuye al hongo proporcionándole alojamiento y alimento. La versatilidad trófica de los hongos podría ser un factor importante en la capacidad de adaptación ecológica de las orquídeas y la proliferación de la familia en los diferentes ecosistemas del planeta. Esto convierte al hongo en un “amigo invaluable” para la familia Orchidaceae.

Los hongos micorrícicos orquideoides pertenecen a diferentes clases. El principal grupo de hongos que habita en las raíces de la orquídea pertenece a Basidiomicetes, aunque se han encontrado Ascomicetes. Algunos de los hongos con los que las orquídeas forman una relación, son patógenos (dañinos) para algunos cultivos de interés agrícola, por ejemplo, Rhizoctonia solani que causa enfermedades en plantas de la familia Solanaceae como tomate y papa.

En investigaciones recientes se ha establecido que algunos hongos simbióticos de una especie en particular de orquídea, pueden no ser afines a otras especies, incluso hasta ser perjudiciales para otras plantas silvestres. Sin embargo, la mayoría de las orquídeas son capaces de regular la infección y el crecimiento de los hongos micorrícicos orquideoides, estableciendo de esta manera una “amistad” o relación simbiótica.

Todas las orquídeas se asocian con hongos micorrícicos orquideoides en algún momento de su vida y se sugiere que estas plantas han desarrollado mecanismos mediante los cuales son capaces de atenuar la virulencia que algunos de estos hongos muestran cuando invaden las raíces de otros tipos de plantas.

Estos dos mecanismos hacen que la micorriza orquideoide se convierta en un excelente modelo para estudiar las interacciones planta-hongo y desarrollar nuevas estrategias que permitan menguar las interacciones patógenas en otras especies de plantas.

¡Al entender cómo las orquídeas y hongos son capaces de formar una sociedad “amistosa”, en la que muchas veces la orquídea es la parte dominante, será posible obtener un mayor conocimiento sobre la evolución y transformación de las interacciones simbióticas y patógenas!

Saber más:

Murray J. 1877. Fertilization of Orchids by Charles Darwin. The complete work of Charles Darwin on line. http://darwin-online.org.uk.

Novoa et al. 2015. Guía de campo de las orquídeas Chilenas. Segunda edición. Ed. Corporación Chilena de la Madera, Concepción, Chile. 244 p. http://www.corma.cl/_file/material/guia-de-campo-orquideas-2015-web.pdf

Peterson y Massicotte. 2004. Exploring structural definitions of mycorrhizas, with emphasis on nutrient-exchange interphases. Canadian Jornal Botany, 82: 1074-1088.
www.yumpu.com/en/document/view/13302828/exploring-structural-definitions-of-mycorrhizas-with-emphasis-on.

La M. en C. Ángeles Beltrán Nambo es estudiante del Programa Institucional de Doctorado en Ciencias Biológicas. 

La D. en C. Yazmín Carreón Abud es Profesora e Investigadora, ambas del Laboratorio de Genética y Microbiología de la Facultad de Biología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

 

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