Decenas de miles de organismos, desde las setas hasta el moho y la levadura, se engloban bajo el nombre de hongos. Antes se pensaba que eran simplemente plantas, pero los hongos han surgido como su propio reino taxonómico. Las distintas especies de hongos son diversas, con muchas propiedades únicas: algunas inocuas, otras útiles y otras perjudiciales.
Clasificación de los hongos
Ha llevado décadas, a medida que la tecnología mejoraba y el conocimiento científico evolucionaba, clasificar adecuadamente este innumerable grupo de organismos.
Hasta la década de 1960, los hongos se consideraban plantas. De hecho, en aquella época todos los organismos se clasificaban en sólo dos grupos o reinos: plantas y animales. En un artículo publicado en 1969 en la revista Science, el ecologista Robert Whittaker explicó la base de este sistema de dos reinos. Durante muchas décadas de la historia, los únicos seres vivos que los humanos observaban a su alrededor eran las plantas «enraizadas» que producían su propio alimento, o los animales móviles que buscaban su comida. Así, la movilidad y el método de obtención de alimento se convirtieron en los criterios de un sistema de clasificación. «Los animales se movían y las plantas no, y así es como los hongos se pegaron a las plantas», dijo Tom Volk, profesor de botánica de la Universidad de Wisconsin-La Crosse.
Sin embargo, a diferencia de las plantas, los hongos no contienen el pigmento verde clorofila y, por tanto, son incapaces de realizar la fotosíntesis. Es decir, no pueden generar su propio alimento -los carbohidratos- utilizando la energía de la luz. Esto los hace más parecidos a los animales en cuanto a sus hábitos alimenticios. Los hongos necesitan absorber la nutrición de sustancias orgánicas: compuestos que contienen carbono, como los carbohidratos, las grasas o las proteínas.
En base a estas y otras propiedades, en 1969 Whittaker propuso que los hongos se convirtieran en un reino separado como parte de un nuevo sistema de clasificación de cinco reinos. La clasificación propuesta incluía una amplia gama de especies. Entre ellas, los hongos, las levaduras, los mohos, los mohos de agua, los bollos y los mohos.
Desde entonces, el sistema de clasificación y el reino fúngico se han ido perfeccionando. Por ejemplo, los mohos del limo y los mohos del agua fueron trasladados a un reino diferente. Hoy en día, los miembros del reino Fungi también se conocen como los «verdaderos hongos»
Características de los «verdaderos hongos»
Según la «Enciclopedia Científica Van Nostrand, Vol 1, 10ª Ed. (Wiley, 2008), las numerosas especies de hongos tienen «hábitos y características muy diversas», y las generalizaciones pueden ser difíciles. No obstante, hay algunos aspectos clave comunes a todos los miembros del reino fúngico.
Células: Los hongos son eucariotas, al igual que las plantas y los animales. Esto significa que tienen una célula bien organizada, característica de todos los eucariotas. Su ADN está encapsulado en una estructura central llamada núcleo (algunas células pueden tener múltiples núcleos, según «Van Nostrand»). También tienen una maquinaria celular especializada llamada orgánulos que ejecutan varias funciones dedicadas, como la producción de energía y el transporte de proteínas.
Las células de los hongos están envueltas en dos capas: una membrana celular interna y una pared celular externa. Estas dos capas tienen más en común con los animales que con las plantas.
Al igual que las membranas de las células animales, las de los hongos están formadas por proteínas y moléculas grasas llamadas lípidos. Además, las membranas de las células animales contienen cantidades variables de colesterol. Del mismo modo, las membranas de los hongos contienen un esteroide único llamado ergosterol, según Volk.
Las paredes celulares de las plantas están hechas de celulosa, mientras que las de los hongos tienen quitina, una sustancia claramente no vegetal. De hecho, los exoesqueletos, o la cáscara dura exterior de varios artrópodos (insectos, y crustáceos como cangrejos y langostas) están hechos de quitina.
Estructura: Los hongos pueden estar formados por una sola célula, como en el caso de las levaduras, o por múltiples células, como en el caso de los hongos.
Los cuerpos de los hongos multicelulares están formados por células que se agrupan en filas que se asemejan a las ramas de los árboles. Cada estructura individual ramificada se llama hifa (plural: hifas). La mayoría de las veces, las células individuales de las hifas se sitúan unas junto a otras en una línea continua (también conocidas como hifas coenocíticas), pero a veces pueden estar separadas en compartimentos por una pared transversal (hifas tabicadas). Varias hifas se engranan para formar el micelio, que constituye el cuerpo fúngico, según «Van Nostrand».
«Los hongos son los reyes de la superficie», dijo Volk a LiveScience, explicando que las hifas amplían su superficie para tomar alimentos, facilitar la digestión y también para reproducirse.
Nutrición: Como se mencionó anteriormente, dado que los hongos no pueden realizar la fotosíntesis, necesitan absorber los nutrientes de diversas sustancias orgánicas que los rodean. Esto los convierte en heterótrofos, lo que se traduce literalmente en «otra alimentación», según Volk.
Los animales también son heterótrofos y necesitan buscar su alimento. Pero en su caso, la digestión tiene lugar dentro del cuerpo. «Los hongos son diferentes», dijo Volk a LiveScience. «Encuentran su comida, vierten sus enzimas sobre el alimento y la digestión tiene lugar fuera de su cuerpo». Estas enzimas digestivas especializadas se conocen como exoenzimas, y son secretadas desde las puntas de las hifas en crecimiento sobre su entorno, afirma Volk en la «Enciclopedia de la Biodiversidad, 2ª Ed.» (Academic Press, 2013). Estas enzimas son la razón principal por la que los hongos son capaces de prosperar en diversos entornos, desde superficies leñosas hasta el interior de nuestro cuerpo.
Como resultado de la actividad de las exoenzimas, las grandes moléculas de alimentos se descomponen en otras más pequeñas, que son llevadas al interior de las hifas. La respiración celular se produce entonces en el interior de las células fúngicas. Es decir, las moléculas orgánicas como los carbohidratos y los ácidos grasos se descomponen para generar energía en forma de ATP.
Los hongos tienen múltiples fuentes de alimentación. Los hongos que se alimentan de organismos muertos -y ayudan a la descomposición- se denominan saprófitos. Si un hongo se alimenta de un huésped vivo sin dañarlo, se denomina simbionte o mutualista. Los líquenes -hongos y algas juntos- son un ejemplo de relación mutualista. Si un hongo se alimenta de un huésped vivo perjudicándolo, entonces es un parásito, según la «Enciclopedia de la Biodiversidad».
Reproducción: Los distintos hongos son capaces de reproducirse asexualmente o sexualmente. Ambos procesos pueden generar esporas. Éstas son células especiales que, al ser liberadas en un entorno adecuado, pueden dar lugar a un nuevo cuerpo fúngico. Las esporas pueden ser transportadas a nuevos entornos por el aire o el agua, según la Universidad Estatal de Utah.
La reproducción asexual se produce a través de la mitosis, cuando una célula fúngica se divide y produce copias genéticas idénticas de sí misma. En los hongos más simples y unicelulares, como la levadura, este proceso se conoce como gemación. En este caso, una pequeña rama o yema emerge de la célula madre, creciendo lentamente en tamaño. El núcleo se divide en dos y la yema se separa cuando tiene el mismo tamaño que la célula madre. Por otro lado, los hongos multicelulares como los mohos se reproducen mediante la formación de esporas asexuales.
La duración y el momento de ciertos pasos de la reproducción sexual varían bastante entre las especies de hongos. Además, las estructuras reproductivas también varían de una especie a otra. Tanto es así, que estas diferencias morfológicas constituyen la base para dividir el reino fúngico en subgrupos o filos, según la «Enciclopedia de la Biodiversidad.»
La reproducción sexual en los hongos produce esporas mediante meiosis. Como resultado, estas esporas contienen la mitad del número de cromosomas parentales. Una vez liberadas, las esporas germinan en micelios con forma de árbol y están listas para «aparearse». En el caso de los hongos, las setas y los sapos, el micelio ramificado (también llamado micelio primario) se divide en segmentos que contienen un único núcleo. El apareamiento tiene lugar cuando dos micelios primarios entran en contacto y forman un micelio secundario. Cada segmento del micelio secundario tiene dos núcleos: uno de cada segmento original. Los núcleos individuales siguen teniendo la mitad del número de cromosomas que la célula madre. En el transcurso de varios pasos los núcleos se fusionan, dando lugar a células con el número original de cromosomas. Después de este punto, el ciclo reproductivo sexual comienza de nuevo: se produce la meiosis y se producen las esporas, según «Van Nostrand».
Los hongos y nosotros
Los hongos están inextricablemente ligados a nuestras vidas y medios de subsistencia. Afectan a nuestra salud, a la alimentación, a la industria y a la agricultura de forma tanto positiva como irritante.
Los hongos son fuentes de importantes medicamentos. Los antibióticos penicilina y cefalosporina, así como el fármaco ciclosporina, que ayuda a prevenir el rechazo de trasplantes, son producidos por hongos, según la «Enciclopedia de la Biodiversidad». Sin embargo, los hongos producen toxinas llamadas micotoxinas que son perjudiciales para nosotros. «Casi todas las micotoxinas son producidas por los mohos», dijo Volk. Por ejemplo, los hongos Aspergillus que crecen en el maíz y los cacahuetes producen aflatoxinas. Esta micotoxina se considera cancerígena y se ha relacionado con el cáncer de hígado.
La levadura (Saccharomyces cerevisiae) es esencial para la fermentación del vino y la cerveza, y para la cocción del pan elevado y esponjoso. El característico tono azul de los quesos azules se debe a la esporulación del hongo Penicillium roquefortii, según la «Enciclopedia de la Biodiversidad». Setas como los rebozuelos y las colmenillas son sabrosas adiciones a las comidas. Sin embargo, los hongos del tizón y la roya (llamados así por el aspecto carbonoso y oxidado de sus esporas) destruyen habitualmente cultivos y plantas alimenticias como las judías, la cebada y los pinos, según «Van Nostrand».
Se han realizado importantes descubrimientos científicos utilizando hongos como organismos modelo. El descubrimiento de que los genes controlan la expresión de las enzimas, y que un gen controla una enzima, fue el resultado de los experimentos con el moho rosa Neurospora. Los científicos George Beadle y Edward Tatum ganaron el Premio Nobel en 1958 por este trabajo. La levadura también se ha utilizado como organismo modelo para responder a preguntas en el campo de la genética. Según un artículo publicado en 1997 en la revista Science, muchos genes de levadura y de mamíferos codifican proteínas similares, lo que la convierte en una herramienta útil para entender el genoma humano y las enfermedades como el síndrome de Werner.
Aún así, lo que sabemos hoy en día sobre los hongos, y lo que podemos hacer con ellos, es sólo el principio de todo lo que es posible. Como afirma Volk en la «Enciclopedia de la Biodiversidad», hay 75.000 especies de hongos con nombre. Pero se cree que este número representa sólo el 5 por ciento de las especies que existen en la naturaleza. «Se sabe relativamente poco sobre los hongos en comparación con los animales y las plantas», dijo Volk a LiveScience. «Todavía hay muchas especies nuevas por descubrir».