La Reproducción en los Hongos

Los hongos son seres vivos eucariotas pertenecientes al reino Fungi. Estos organismos se caracterizan por ser inmóviles, heterótrofos (descomponedores de materia orgánica) y por tener células con una pared celular de quitina (en lugar de celulosa, como las plantas). Pueden vivir en hábitats sumamente diversos, incluso en desiertos o en cuerpos de agua. La gran mayoría de los hongos producen esporas como medio para asegurar la dispersión de la especie y su supervivencia en condiciones ambientales extremas.

La espora es la unidad reproductiva del hongo y contiene toda la información genética necesaria para el desarrollo de un nuevo individuo. Cuando una espora germina, crece un primer filamento llamado “hifa”. De ella se construye paulatinamente una masa entretejida llamada micelio, que es un conjunto de hifas. El micelio es difuso y microscópico; las estructuras expuestas son sólo una pequeña parte del organismo. Los filamentos reciben el nombre de hifas, y el conjunto de hifas constituye el micelio. Las hifas pueden tener tabiques o no (en este último caso reciben el nombre de cenocitos). La mayoría de los hongos se reproducen tanto sexual como asexualmente a lo largo de su ciclo de vida.

Tipos de Reproducción Fúngica

Una de las características distintivas de los hongos es que tienen la capacidad de reproducirse tanto sexual como asexualmente. Los hongos se reproducen sexual y/o asexualmente. Tanto en la reproducción sexual como en la asexual, los hongos producen esporas que se dispersan del organismo progenitor ya sea flotando en el viento o engarzando un paseo en un animal. Las esporas de hongos son más pequeñas y ligeras que las semillas de las plantas. El hongo puffball gigante, por ejemplo, se abre y libera billones de esporas.

Reproducción Asexual

La reproducción asexual de los hongos suele ocurrir cuando las condiciones del medio son estables. Involucra a un único progenitor para generar descendencia. Los hongos originados a partir de procesos reproductivos asexuales son clones, lo que quiere decir que poseen una carga genética exactamente igual a la de su progenitor. Utilizan la reproducción asexual para colonizar sustratos porque esta genera mucha más descendencia, es más rápida y puede realizarse con más frecuencia que la reproducción sexual.

Los hongos se reproducen asexualmente por fragmentación, gemación o producción de esporas.

Mecanismos de Reproducción Asexual

• Fragmentación del micelio: ocurre cuando un micelio fúngico se separa en trozos, y cada componente crece en un micelio separado. Fragmentos de hifas pueden crecer nuevas colonias. La fragmentación de las hifas desarrolla esporas redondas con paredes gruesas llamadas clamidosporas. También puede suceder por doble fisión de las hifas que forman células unicelulares, conocidas como artrosporas.
• Gemación: las células somáticas en levadura forman cogollos. El hongo desarrolla una yema en un punto de la célula madre, que se multiplica mediante mitosis y termina por separarse del progenitor para vivir independientemente como un nuevo organismo.
• Esporulación (Formación de esporas asexuales): Es el principal mecanismo de reproducción asexual de los hongos. El modo más común de reproducción asexual es a través de la formación de esporas asexuales, las cuales son producidas por un solo progenitor (a través de la mitosis) y son genéticamente idénticas a ese progenitor. Estas esporas son conocidas como mitoesporas porque se originan a través de la mitosis. Las esporas permiten a los hongos expandir su distribución y colonizar nuevos ambientes.

Tipos de Esporas Asexuales

En términos generales, en los hongos crecen hifas especializadas, llamadas esporangióforos, donde se forman los esporangios.

• Conidiosporas (Conidios): son esporas unicelulares o multicelulares que se liberan directamente desde la punta o lado de la hifa. Son producidas por un solo progenitor y son genéticamente idénticas a ese progenitor. Estas esporas reciben el nombre de "conidios", tanto en los hongos ascomicetos como en los basidiomicetos que tienen reproducción asexual.
• Esporangiosporas: son producidas en esporangios localizados en hifas especializadas (esporangióforos). Una vez maduros, los esporangios liberan las esporas para que se dispersen y germinen al encontrar las condiciones ambientales adecuadas.

Las esporas asexuales pueden ser exosporas o endosporas:

• Exosporas o esporas exógenas: son las que se forman en el exterior de una célula o aparato especializado, y no en el interior de un esporangio.
• Endosporas, esporas endógenas o esporas internas: son las que se producen en los conidios o esporangios. Si se producen en los conidios (específicamente en los conidióforos) se llaman conidiosporas y si se producen en los esporangios se llaman esporangiosporas.

Dentro de las conidiosporas, se distinguen:

• Artroconidios: se forman por fragmentación de un tabique grueso.
• Clamidoconidios: se forman por engrosamiento de la hifa.
• Blastoconidios: son de origen blástico y se forman por gemación.

Las esporangiosporas, a su vez, pueden ser:

• Zoosporas: esporas móviles, características de los quitridiomicetos.
• Aplanosporas: esporas inmóviles.

Reproducción Sexual

La reproducción sexual introduce variación genética en una población de hongos. Suele ocurrir en respuesta a condiciones ambientales adversas. Los hongos que se reproducen sexualmente son llamados hongos perfectos. Estos pueden ser de cualquier filo, aunque los hongos zigomicetos, ascomicetos y basidiomicetos tienen tendencia a formar parte de este grupo. En la gran mayoría de los casos los hongos que se reproducen sexualmente también se reproducen asexualmente.

A pesar de que la reproducción sexual es más tardada y genera menos descendencia, los hongos la practican para aumentar su variabilidad genética y hacer frente a diversas enfermedades o condiciones desfavorables. En la reproducción sexual dos individuos de una misma especie unen su material genético para crear un nuevo individuo que posea características de ambos.

Etapas Generales de la Reproducción Sexual

Aunque existen muchas variaciones en la reproducción sexual fúngica, todas incluyen las siguientes tres etapas:

1. Plasmogamia: Es la fusión de dos protoplastos de las hifas y los dos núcleos se reúnen en una sola célula. Literalmente, “matrimonio o unión del citoplasma”, donde dos células haploides se fusionan, lo que lleva a una etapa dicariota donde dos núcleos haploides coexisten en una sola célula. La plasmogamia puede ocurrir de distintas formas: por fusión de los gametos liberados del gametangio, por fusión de gametangios o por fusión de hifas no especializadas de dos cepas compatibles.
2. Cariogamia: Es la fusión de los dos núcleos haploides que se reunieron en la plasmogamia para formar un núcleo de cigoto diploide.
3. Meiosis: Finalmente, la meiosis tiene lugar en los órganos de gametangios, en los que se reducen el número de cromosomas, y se forman gametos o esporas haploides de diferentes tipos de apareamiento.

Mecanismos Específicos de Reproducción Sexual

Existen varios mecanismos mediante los cuales los hongos se reproducen sexualmente:

• Somatogamia: dos hongos próximos de la misma especie fusionan sus células vegetativas o hifas somáticas para formar un cigoto. Esta puede ser homotálica (si las hifas pertenecen a un mismo individuo) o heterotálica (si las hifas pertenecen a individuos diferentes).
• Gametangio: las células sexuales masculinas y femeninas de dos hongos de la misma especie se conectan y traspasan los núcleos gaméticos a través de un tubo de fecundación.
• Gametangiogamia o copulación gametangial: los gametangios de dos hongos próximos se ponen en contacto para crear un cigoto que contenga el material genético de ambos.
• Procesos que involucran gametos móviles y/o inmóviles: la reproducción se lleva a cabo mediante esporas o espermacios y oogonios. Los espermacios y oogonios son células fúngicas análogas a los espermatozoides y óvulos. Al unirse, estos conforman cigotos de los cuales surgen nuevos individuos.

Esporas Sexuales (Meiosporas)

En el caso de la reproducción mediante esporas sexuales, el proceso inicia con la producción de estas esporas en los gametangios, órganos que a su vez se forman en los progametangios. Estas son células haploides que se generan mediante meiosis, por lo que reciben el nombre de meiosporas.

Dichas esporas pueden ser:

• Ascosporas: producidas en las ascas de los ascomicetos.
• Basidiosporas: producidas en los basidios de los basidiomicetos.
• Cigosporas o zigosporas: producidas en los cigosporangios de los zigomicetos.

Independientemente del tipo de espora, esta puede ser espora + o espora -. Para que la fecundación ocurra debe haber una de cada tipo y de la misma especie. Luego de que estas esporas unen sus citoplasmas, se fusionan y forman una célula llamada dicarión en un proceso conocido como plasmogamia; seguido de la fusión de sus núcleos, proceso conocido como cariogamia. La célula resultante es un cigoto, una diploide multinucleada.

Clasificación de Hongos por Tipo de Reproducción

Si clasificamos a los hongos según su tipo de reproducción, pueden ser:

• Hongos perfectos: son todos aquellos que pueden reproducirse tanto sexual como asexualmente. Independientemente del filo al cual pertenezcan, este tipo de hongos pueden alternar a conveniencia ciclos reproductivos sexuales y asexuales. Más del 90% de las especies de hongos conocidas forman parte de esta clasificación.
• Hongos imperfectos (Deuteromicetos): también llamados deuteromicetos, son todos aquellos que independientemente de su filo no cuentan con un proceso reproductivo sexual documentado. Los hongos imperfectos solo se reproducen asexualmente y representan tan solo el 10% del total de los hongos conocidos. Los glomeromicetos son los principales representantes de este grupo. En muchos casos, cuando en uno de ellos se descubre una fase sexual, según produzca ascos o basidios, el organismo es incluido en el grupo de los ascomicetos o en el de los basidiomicetos. Algunas especies del género Penicillium se utilizan en la producción de quesos y antibióticos.

Reproducción en los Filos de Hongos

Los hongos se clasifican en cinco grupos o phyla según sus características morfológicas, moleculares y reproductivas: quitridiomicetos (Chytridiomycota), zigomicetos (Zygomycota), glomeromicetos (Glomeromycota), ascomicetos (Ascomycota) y basidiomicetos (Basidiomycota).

Quitridiomicetos (Chytridiomycota)

Son hongos terrestres o acuáticos. Muchos son saprobios; otros son parásitos, mutualistas o simbiontes. Son los únicos hongos que en alguna parte de su ciclo de vida producen células móviles (zoosporas). Su reproducción sexual implica alternancia de generaciones: pasan por etapas haploides y diploides a lo largo de su ciclo de vida. La fase haploide produce gametangios femeninos y masculinos. Los gametos se fusionan (cariogamia), formando un cigoto que germina y da lugar a la fase diploide. En esta fase se forman mitosporangios (producen zoosporas diploides) o meiosporangios de resistencia (producen zoosporas haploides después de la meiosis).

Zigomicetos (Zygomycota)

Son hongos terrestres, en general saprobios. Su reproducción sexual se caracteriza por la formación de cigosporas que se desarrollan a partir de la fusión de dos gametangios (copulación o contacto gametangial). En los zigomicetos, la reproducción sexual suele dispararse por condiciones adversas del medio. Comienza cuando se encuentran dos hifas especializadas llamadas progametangios (+ y -). Al entrar en contacto, cada hifa forma un gametangio, que es una única célula con muchos núcleos. En la zigospora ocurre la cariogamia y se forman núcleos diploides. Luego, por meiosis, cada uno de estos núcleos genera cuatro núcleos haploides. Cuando la zigospora germina, origina un esporangióforo con un esporangio.

Glomeromicetos (Glomeromycota)

Son simbiontes obligados, asociados a raíces de plantas con las cuales forman endomicorrizas. Son los principales representantes de los hongos imperfectos, ya que no cuentan con un proceso reproductivo sexual documentado y solo se reproducen asexualmente. El cuerpo fúngico es cenocítico y tiene paredes quitinosas.

Ascomicetos (Ascomycota)

Es el grupo de hongos que presenta mayor diversidad. Sus hifas se encuentran divididas por septos con poro simple. La reproducción sexual en los ascomicetos comienza con la atracción de dos hifas opuestas y la formación de dos gametangios llamados “anteridio” y “ascogonio”, que se fusionan (plasmogamia). Luego de la plasmogamia se forman hifas dicarióticas. En el extremo de cada hifa se forma un saco o asco, donde sucede la cariogamia. Cada núcleo diploide entra en meiosis y, posteriormente, los núcleos haploides hacen mitosis y se transforman en ascosporas. Una ascospora germina y produce un micelio monocariótico haploide que se reproduce mediante la formación de conidios. Cuando los micelios monocarióticos de diferentes cepas de apareamiento forman gametangios, las hifas dicarióticas originan el ascocarpo o cuerpo fructífero, donde se forman los ascos y ascosporas.

Basidiomicetos (Basidiomycota)

Incluyen a los hongos de sombrero o setas. La seta (basidiocarpo) es el cuerpo fructífero en donde se producen las esporas. Tienen hifas subdivididas por tabiques que presentan poros complejos (doliporos). Los basidiomicetos se reproducen mayormente de forma sexual. Las hifas opuestas se atraen, se fusionan (plasmogamia) y producen un micelio dicariótico que crece fuera del suelo y origina una seta. Dentro de la seta, los extremos de las hifas dicarióticas producen células alargadas llamadas “basidios”. En el basidio, los dos núcleos de cada cepa de apareamiento se fusionan, formando un núcleo diploide que sufre meiosis, dando por resultado la formación de cuatro núcleos; de cada uno de ellos se desarrolla una basidiospora. Las basidiosporas germinan y producen micelios monocarióticos primarios; por la fusión de hifas monocarióticas compatibles, se forman los micelios dicarióticos secundarios que crecerán y formarán las setas.

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