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14 noviembre 2012

Delicioso parásito

Llegó el tiempo de la seta de cardo, y cada mañana los seteros que recorren las alfombras verdes de hierba recién nacida bajo la niebla son la pieza final de una larga y extravagante historia de evolución. Remontémonos unos 800 millones de años hacia el pasado; por entonces, la tierra firme era todavía un desierto solamente habitado por microbios y por algunos hongos que vivían de descomponer los escasos restos que dejaban las algas del verdín sobre la roca y el suelo. Miles de siglos después, hace unos 450 millones de años, ya había primitivas plantas creciendo junto al agua, erguidas gracias a la rigidez que les otorgaba una sustancia especial de sus células: la lignina, esa filigrana de anillos de átomos de carbono que hoy todavía sigue dando su consistencia a la madera. Al extenderse las plantas sobre tierra firme, la lignina se tornó abundante como residuo vegetal, y los hongos no desaprovecharon la oportunidad de alimentarse de ella. Desarrollaron eficaces sistemas moleculares para digerir la lignina, y hasta tal punto llegó la avidez de algunos hongos por la materia vegetal que empezaron a consumir a las plantas todavía vivas. Entre estos parásitos se cuenta nuestra seta de cardo, que vive a costa de ir pudriendo las raíces de ciertas hierbas de la familia Umbelíferas - no confundir con la versión cultivada, la falsa seta de cardo de la madera (Pleurotus ostreatus), de sabor muy inferior y que crece en los tocones formando parte de los hongos de la llamada "podredumbre blanca" de la madera.

Bajo lo que conocemos por seta de cardo (la de monte) se esconde un complejo grupo de especies y variedades de hongos cuyo aspecto y sabor resultan virtualmente idénticos. La diferencia radica en que cada variante de la seta de cardo se ha especializado en parasitar cierto tipo de umbelíferas de su área nativa de distribución, que es la cuenca mediterránea y sus alrededores. Así, Pleurotus ferulae infecta las raíces de la vistosa Ferula communis, mientras que Pleurotus eryingii hace lo propio con las del cardo corredor o setero (Eryingium campestre). Bajo tierra, esta seta despliega los filamentos algodonosos de su micelio, una pelusa viviente que va segregando enzimas digestivas llamadas lacasas, las cuales poco a poco hidrolizan la lignina de las raíces del cardo setero. Muchos cardos sucumben ante la infección por parte del hongo, que sería por tanto un parásito letal, un parasitoide. Pero otros cardos seteros resisten de algún modo, y estos supervivientes experimentan un misterioso cambio de sexo. Al parecer, ciertas sustancias que produce el hongo esterilizan la parte masculina (polen) de la planta. El cardo pasa así a convertirse en una planta hembra, a efectos prácticos, ya que sólo serán fértiles los óvulos de sus flores. En esto la seta de cardo recuerda a la bacteria Wolbachia, que vive dentro de numerosos insectos a los que convierte en hembras.

Pero parece ser que las consecuencias de esta transmutación no son del todo perjudiciales para los cardos seteros. Pensemos que, en un terreno de setas ("rodal"), los cardos feminizados no podrán reproducirse entre sí, con lo cual el polen que los fecundará forzosamente será de plantas de otros terrenos sin Pleurotus, terrenos que estarán relativamente lejanos y que por tanto seguramente tendrán cardos con variedades diferentes de ciertos genes. De este modo, los hongos están favoreciendo una saludable mezcla genética entre diferentes poblaciones de cardos seteros. Tal vez así facilitan la persistencia de las poblaciones de estas plantas, lo cual suena lógico porque dependen totalmente de ellas. ¿Acaso está convirtiéndose la seta de cardo en un extraño simbionte de su hospedador? Los indicios apuntan a que las diferentes especies y variedades de setas de cardo han evolucionado recientemente adaptándose a distintas plantas a lo largo de la zona mediterránea y alrededores, de modo que la coevolución planta-hongo no ha hecho más que empezar en este caso. ¿Qué derroteros seguirá la historia de la seta de cardo en un futuro lejano? ¿Se convertirá en un simbionte integrado dentro de los tejidos vegetales del cardo setero, como ejemplifican los numerosos hongos endofíticos que se conocen? Quién sabe...

Por su capacidad de romper la lignina, los Pleurotus y otros hongos de la podredumbre blanca de la madera podrían ser útiles para descontaminar terrenos polucionados con hidrocarburos aromáticos policíclicos.

25 noviembre 2010

Recuerdo del trópico

Muchas de las plantas del monte mediterráneo que ahora toleran los temporales y el frío descienden de especies tropicales, aunque cueste creerlo. Sus antepasados antaño crecían en las junglas lluviosas que cubrían Europa, hace 50 millones de años, y en cambio ahora sus lejanos descendientes han de vérselas con el cierzo y la escarcha. Ante tanto contraste, se diría que poco tienen de tropicales... y el lector está en todo su derecho a dudar de que ese supuesto origen tropical sea cierto... porque, en definitiva, ¿qué pruebas hay? Bien, fijémonos en las coscojas, esas carrascas de vivo color verde, cuyas hojas, a diferencia de las encinas, no tienen el envés cubierto de fino pelo blanco.

Las coscojas (Quercus coccifera) nos muestran todo el año sus hojas duras, coriáceas y escamosas, esa clase de hoja, llamada esclerófila, que encontramos en muchos otros arbustos mediterráneos, desde el olivo hasta el madroño. Y entre las hojas, sobre cuencos leñosos repletos de espinas, las coscojas echan sus bellotas, mucho más amargas que las de la encina. Las separa además otra gran diferencia: las bellotas de la encina cuajan en primavera y caen al siguiente otoño, y muchas bellotas de la coscoja siguen el mismo ritmo pero otras se vuelven tardonas, madurando no al primero otoño sino al segundo. El que los frutos tarden años en madurar es uno de los rasgos más típicos de los árboles tropicales, que en el buen clima de la selva lluviosa pueden permitirse el lujo de dejar que crezcan sus frutos durante un invierno o más, porque a efectos prácticos el invierno apenas se distingue del verano.

Así que las bellotas tardonas de la coscoja nos dan la pista que estábamos buscando: sólo un genuino descendiente de árboles tropicales podría mostrarnos algo así. En eso contrasta vivamente con sus parientes de última generación, los robles, árboles del mismo género que la coscoja (Quercus) pero que han perdido muchos rasgos tropicales para adaptarse al frío de los bosques europeos al norte del mediterráneo. Sus bellotas caen al primer otoño, y además sus hojas ya no son perennes, como las de los árboles tropicales, sino que se han vuelto caducas - el roble las deja morir en otoño y así se evita posibles daños por congelación. Todos estos y muchos más pequeños detalles son las pistas, en apariencia insignificantes, que nos permiten resolver esos misterios que nos brinda la naturaleza con tanta abundancia a poco que la intentamos entender.

Basado en el origen de la flora mediterránea narrado en Thompson (2005) Plant evolution in the Mediterranean (Oxford University Press).

06 noviembre 2010

Gelatina medicinal consume terciopelo violeta

El título de esta entrada no está sacado de ninguna oscura obra surrealista, sino que, por extraño que parezca, se ciñe a la realidad, a una de esas historias increíbles de nuestro monte mediterráneo. Este es el hongo Tremella mesenterica creciendo sobre el tocón de un romero. Más concretamente, lo que vemos aquí equivale a una seta, el cuerpo fructífero con que el hongo fabrica sus esporas. Antes de producir esta gelatina anaranjada, llamada en inglés mantequilla de brujas, el hongo consiste en levaduras, células microscópicas que se desarrollan como un parásito "vampiro", absorbiendo nutrientes directamente de las células de otros hongos de la madera, hongos como el moho violeta llamado Peniophora quercina (pinchad para verlo), común en las ramas muertas de las encinas en esta época del año.

Las levaduras de Tremella que consumen este terciopelo violeta pueden ser de dos sexos distintos, pero sería muy extraño llamarlos macho y hembra, ya que son sólo células. Ambos sexos se atraen mediante sustancias químicas y al unirse dan lugar a una célula-huevo que crece hasta formar esta gelatina dorada. Hace poco se ha descubierto que tiene propiedades anticancerígenas: cuando esta extraña masa se macera en alcohol, el extracto resultante provoca la muerte de las células malignas de ciertos tipos de cáncer de pulmón. ¿Qué otras sorpresas medicinales nos aguardarán entre toda esta biodiversidad ignorada del monte mediterráneo? Y pensar que para muchos todo lo que no sea caza o cultivos debe ser eliminado de la naturaleza...

Basado en estas fuentes:
Chen et al. (2008) Induction of apoptosis in human lung carcinoma A549 epithelial cells with an ethanol extract of Tremella mesenterica. Bioscience 72:1283-1289.
Sakagami et al. (1981) Peptidal sex hormones inducing conjugation tube formation in compatible mating-type cells of Tremella mesenterica. Science 212:1525-1527.

Más sobre el mundo fascinante de los hongos en la guía de Marcel Bon (2005) Hongos de España y de Europa (Omega).

19 octubre 2010

Terciopelo rojo

Vamos adentrándonos en el otoño, y en nuestro monte, sobre la tierra empapada, entre la hojarasca, crecen setas y pululan seres diminutos, como los colémbolos saltarines. Pese a su tamaño minúsculo, los colémbolos no escapan a una de las reglas no escritas para los animales, el comer y ser comido. Igual que los antílopes son cazados por el leopardo y las focas por el oso polar, los colémbolos tienen a su propio gran depredador: el ácaro rojo de terciopelo (arriba). Este arácnido, de aspecto verdaderamente aterciopelado bajo la lupa, que con su color rojo advierte de su posible toxicidad, apenas mide tres milímetros, apenas puede corretear sobre sus largas patas, y su vista es tan mala que necesita tantear su camino constantemente, usando para ello su largo par de patas delanteras como un ciego con dos bastones, pero en su mundo el ácaro rojo ocupa una posición ecológica similar a la de un león o un águila - salvando diferencias tales como que el ácaro también come huevos de insecto. Sin embargo, los animales tan pequeños como este ácaro tienen abiertas muchas más posibilidades que los grandes vertebrados, maneras de vivir que serían imposibles para aves y mamíferos. Lo podemos comprobar una tarde de agosto, cogiendo algunos saltamontes y examinando sus alas. No será raro encontrarlas plagadas de motas rojizas, que a través de la lupa revelarán ser larvas de ácaro, fijadas por la boca a las venas de las alas del saltamontes, alimentándose del fluido que las recorre, la hemolinfa. A su manera, los insectos también albergan "piojos". Cuando esas larvas crecen, después de mucho saltar a bordo de su hospedador, se sueltan y se transforman en el animal del dibujo, similar a una araña escarlata pero con ese aire primitivo de los ácaros. No en vano los ácaros se cuentan entre los primeros animales que se adaptaron a la vida en tierra firme, hace más de 400 millones de años. Mucho tiempo después, la evolución produjo a los saltamontes, y sólo entonces pudieron aparecer, a su vez, los ácaros rojos de terciopelo. Lo caminos de la evolución son largos y tortuosos, pero los de la fauna diminuta pueden ser asombrosamente distintos de los que han seguido los grandes animales.

Más sobre los parásitos de los saltamontes en Faune de France - Ortoptéroïdes (Chopard, 1951), descargable desde el enlace que proporciono en la barra derecha del blog.

12 octubre 2010

Agricultoras por despiste

Los campos manchegos pueden parecen estepas de puro llanos y desolados, una monotonía de viña, cereal y olivo sólo interrumpida por algunas manchas de matorral como la que nos ocupa en este blog. La semejanza con estepas se debe en gran medida a siglos de tala, pastoreo y quema de encinar, lo que ha forjado el nombre de estepas antrópicas para estos territorios. Pero el parecido se extiende más allá del aspecto, hacia la pequeña fauna que los habita, en la que predominan saltamontes y hormigas como en las verdaderas estepas asiáticas, como en las sabanas y praderas. En concreto las hormigas esteparias suelen ser comedoras de semillas, a diferencia de sus parientes de bosque, de gustos no tan especializados. Sobre nuestras hormigas granívoras ya hemos hablado por aquí alguna vez; son las Messor, uno de cuyos hormigueros encabeza esta entrada. La foto muestra una suerte de terraza de tierra suelta, extraída por las hormigas del subsuelo, una tierra rica en minerales en la que muchas hierbas encuentran más fácil germinar y crecer que en la tierra yerma justo al lado. Por eso, en estos días de lluvia, no es extraño dar con estas imágenes en el monte, pequeñas manchas de hierba nacida en torno a los hormigueros como islas de verdor ralo esparcidas por el suelo pardusco. Me hacen pensar que las hormigas, sin querer, inventaron la agricultura mucho antes de que apareciera el ser humano. Porque, aunque comen semillas, aunque pueden destruir una cantidad enorme de futuras plantas, también se les caen algunas por el camino, y sin darse cuenta las expulsan del hormiguero junto con los desperdicios. De este modo, algunas semillas escapan de las mandíbulas de las grandes obreras cabezonas y de paso caen a la tierra mullida y abonada que circunda el hormiguero. Con semejante sustrato, una semilla tiene buenas bazas para crecer alta y dar a su vez muchas semillas, en la misma puerta de la casa de sus cosechadoras, estableciendo así con ellas una extraña relación de mutuo beneficio. Con esta verdadera agricultura involuntaria, a través de sus "terrazas" las Messor llegan a modificar la estructura de especies del pasto, favoreciendo a las plantas que las mantienen. Y sus minúsculos jardines brotan ahora, fruto de los errores de las hormigas al dejarse semillas fuera, pero, desde luego, pocos despistes resultan más productivos para quien los comete. De hecho, si las Messor fueran tan inteligentes y cuidadosas como para no perder ni una sola semilla, seguramente comerían peor, perdiéndose esas semillas bien crecidas en su misma puerta. ¿Quien dijo que en la evolución la inteligencia es siempre una ventaja?

Más sobre la fauna de las estepas en un clásico de la ecología: Animal geography (Hesse, 1943), descargable desde Biodiversity Heritage.

25 septiembre 2010

Frutos de seis patas

Al entrar el otoño, millares de pajarillos cruzan por el matorral mediterráneo en busca de tierras menos frías, y en su camino ya vimos cómo picotean y tragan infinidad de frutos que los arbustos del monte producen por estas fechas. Estos frutos han evolucionado para ser comidos, para que así los pájaros, al expulsar la semilla en sus excrementos, dispersen a la futura planta, alejándola así de las raíces y el sombraje de su planta progenitora, que podrían perjudicar su crecimiento. Por eso los frutos del espino albar (imagen de fondo), del jazmín, del torvisco, del espino negro, de la esparraguera y de tantos otros matorrales son fáciles de ver para los pájaros, son vistosos, de llamativo rojo o negro, jugosos, apetecibles, diseñados por la evolución para tentar el apetito de quienes en breve habrán de afrontar los rigores del invierno con buenas reservas de energía.

Pero los frutos se enfrentan con un problema: si son demasiado apetitosos, demasiado fáciles de digerir, entonces los microbios que siempre hay por la superficie de las plantas seguramente los consumirían antes incluso de que tuvieran opción de consumar su destino siendo comidos por un pájaro, o quizás los comerían otros animales que no los dispersarían. Quizá es para evitar esto por lo que muchos frutillos, como los del torvisco, se protegen fabricando sustancias tóxicas, venenos que sus aliados alados pueden detoxificar sin problemas. Por esto, no sería raro que los pajarillos que ahora engullen frutos sin cesar fuesen especialmente resistentes frente a las toxinas de todo tipo, incluidas... las de los insectos venenosos. Estos insectos, como el chinche de campo Eurydema ornata (dibujo), resultan muy llamativos por sus vivos colores, que como un semáforo están señalando a las aves insectívoras que no son plato de gusto, que si los comen pueden tener serias indigestiones. Todavía quedan entre las hierbas altas muchos de estos chinches de campo y otros insectos del estilo, de los que avisan con sus colores (aposematismo). Y sin duda ese color, que pretende ser una advertencia, es para los pajarillos frugívoros un anuncio, acostumbrados como están a comer frutos rojos, negros... ¿Qué pueden perder estas aves si comen alguno de estos "frutos de seis patas"? Siendo como son, inusualmente resistentes a las toxinas, por su dieta de frutos, no es extraño que pájaros como la curruca capirotada (en el dibujo, un macho) coman muchos más insectos tóxicos, aposemáticos, que los pájaros menos frugívoros, como el carbonero.

Así, por una curiosa casualidad de la evolución, la presencia en la Región Mediterránea de arbustos de fruto carnoso, herederos de antiguos linajes tropicales, supone una amenaza para los insectos aposemáticos, un riesgo que se materializa en el acto de predación por parte de las pequeñas aves frugívoras. Sin embargo, es la savia de estas mismas plantas la que puede alimentar a estos insectos, como Eurydema, lo cual convierte a los arbustos en máximos benefactores para los pájaros: no sólo les dan refugio, y frutos, sino también calorías en forma de insectos... aunque éstos sean venenosos, lo que al parecer no importa mucho a nuestra ahora casi ubicua curruca capirotada.

Esta refrescante idea sobre la ecología evolutiva de plantas, aves e insectos mediterráneos se le ocurrió hace ya tiempo a Carlos M. Herrera, autor del último artículo enlazado en el post, en el cual se basa toda esta historia.