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Algas que viven dentro de los hongos: cómo evolucionaron las plantas terrestres por primera vez


Los científicos piensan que las algas verdes son plantas ancestros que viven en el agua, pero no estamos seguros de cómo ocurrió la transición a las plantas terrestres.


por la Universidad Estatal de Michigan


Una nueva investigación de la Universidad del Estado de Michigan, y publicada en la revista eLife , presenta evidencia de que las algas podrían haberse acumulado en hongos para abandonar el agua y colonizar la tierra, hace más de 500 millones de años.

«Los hongos se encuentran en todo el planeta. Crean relaciones simbióticas con la mayoría de las plantas terrestres. Esa es una razón por la que pensamos que eran esenciales para la evolución de la vida en la tierra. Pero hasta ahora, no hemos visto evidencia de hongos que internalicen las algas vivas». dijo Zhi-Yan Du, coautor del estudio y miembro de los laboratorios de Christoph Benning y Gregory Bonito.

Los investigadores seleccionaron una cepa de hongos del suelo y algas marinas de linajes antiguos, respectivamente, Mortierella elongata y Nannochloropsis oceanica.

Cuando se cultivan juntos, ambos organismos forman una fuerte relación .

«Las imágenes de microscopía muestran las células de algas que se agregan y se unen a las células de hongos», dijo Du. «La pared algal está ligeramente descompuesta y sus extensiones fibrosas parecen agarrar la superficie del hongo».

Sorprendentemente, cuando crecen juntas durante mucho tiempo, alrededor de un mes, algunas células de algas entran en las células fúngicas. Ambos organismos permanecen activos y sanos en esta relación.

Esta es la primera vez que los científicos han visto que los hongos internalizan un organismo fotosintético eucariótico. Lo llaman un micelio fotosintético.

«Esta es una situación de ganar-ganar. Ambos organismos obtienen beneficios adicionales de estar juntos», dijo Du. «Intercambian nutrientes, con un flujo neto probable de carbono del alga al hongo, y un flujo neto de nitrógeno en la otra dirección. Curiosamente, el hongo necesita contacto físico con las células de algas vivas para obtener nutrientes. Las células de las algas no necesitan físico. Contacto o hongos vivos para beneficiarse de la interacción. Células fúngicas, muertas o vivas, liberan nutrientes a su alrededor «.

«Aún mejor, cuando los nutrientes son escasos, las células de algas y hongos que crecen juntas se defienden de la inanición alimentándose entre sí. Se desarrollan mejor que cuando se cultivan por separado», explicó Du.

Tal vez esta mayor resistencia explica cómo las algas sobrevivieron a la caminata hacia la tierra.

«En la naturaleza, eventos simbióticos similares podrían estar ocurriendo, más de lo que creemos», dijo Du. «Ahora tenemos un sistema para estudiar cómo un organismo fotosintético puede vivir dentro de un organismo no fotosintético y cómo evoluciona y funciona esta simbiosis».

Ambos organismos son cepas relacionadas con la biotecnología porque producen altas cantidades de aceite. Du los está probando como una plataforma para producir compuestos de alto valor, como los biocombustibles o los ácidos grasos Omega 3.

«Debido a que los dos organismos son más resistentes juntos, podrían sobrevivir mejor las tensiones de la bioproducción», dijo Du. «También podríamos reducir el costo de la recolección de algas, lo cual es una razón importante por la cual los costos de los biocombustibles aún son prohibitivos».


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