dimarts, 27 de maig de 2008

De micorizes

L'altre dia vaig decidir fer un repàs imaginatiu de les primeres classes (o almenys el que recordo d'elles) de naturals o coneixement del medi a l'escola. Sens dubte, aprofito per dir que un professor pot ser clau en la motivació futura de l'alumne/a (i aquí un altre exemple de la importància dels mestres).
La qüestió és que vaig reflexionar sobre la línia que se segueix a naturals fins al batxillerat. Aquesta línia (diguem-ne Darwiniana) crec que està sobretot enfocada cap a una part més aviat competitiva (la piramide, les relacions tròfiques, el gran es menja el petit i l'home al capdamunt etc...). Amb això vull dir que molts dels temes que inclouen algún tipus de relació entre organismes solen destacar de manera bastant directe a tots aquells que signifiquen una competició entre organismes. D'alguna manera se'ns presenta la part on la natura es baralla que no pas la part on es veu la natura cooperant. La cooperació la veiem a batxillerat, just el dia que no et presentes a classe, amb el bonic exemple dels líquens i com a comentari curiós... En definitiva, la cooperació la veiem en algún paràgraf com si fos una excepció a la natura... Sí, excepció és la paraula justa per descriure el que hom opina sobre la simbiosi o cooperació a la natura. Bueno, fins aquí una mica el comentari, sense donar opinió de si està bé o malament o si en realitat importa un bleda. El que si crec que és veritat és que el tema d'avui pot ser interessant per canviar una mica la línia ja que jo crec que és molt pedagògic.
És per aquest motiu que parlaré de les micorizes i resumiré alguna cosa que he trobat en .pdf i que trobo interessant.

Origen de la vida a la superfície terrestre, fruit de la cooperació

És interessant pensar com fou possible que organismes marítims arribéssin a terra ferma i s'instal·léssin. En realitat això va ser un procés extremadament lent, molt probablement després de mil·lions d'intents i gràcies a la competència biòtica que deuria haver als mars primitius.
La opinió comuna és que les algues van ser les antecessessores de les actuals plantes vasculars i per tant, les primeres en colonitzar bocins de terra. No obstant això, l'opinió d'avui dia també afirma que elles soles no ho van aconseguir, sinó que van necessitar altres microorganismes per completar les seves necessitats. No sé si es pot assegurar que aquests microorganismes van ser precisament fongs que, units amb les arrels (talús en el cas de pteridòfits, arrels primitives...) forméssin les micorizes. La veritat és que els indicis per pensar això són cada vegada més clars, per exemple:

·S'han datat micorizes de fa 460 mil·lions d'anys (Fonts: Micorriza i Consumer, no sé si és molt fiable...).
·Wikipèdia i consumer a part, Azcón-Aguilar et al., 1980 (i la comunitat científica actual) comenta a l'any 1980 que la planta fòssil estudiada més antiga, perteneixent al gènere Rhynia i datada de fa 370 mil·lions d'anys (és a dir, quan feia poquet que aparegueren les primeres plantes terrestres), ja presentava clarament una associació fúngica que molts han assegurat micorrízica. Per tant, molt probablement la unió micorízica va permetre a les plantes conquerir terra ferma.

Així doncs, la opinió general vers aquest tema va sent que les primeres plantes no eren capaçes d'absorvir els nutrients sinó que ho feien bàsicament els seus microorganismes associats, els fongs. Com veurem més endavant, la realitat és que això continua sent així tot i haver passat 400 mil·lions d'anys.
Una altre reflexió a la que convida aquest fet, és que sembla evident doncs que les algues van conquerir un territori prèviament conquerit ja per altres organismes.

La supervivència davant la falta d'aigua i aliment, el problema de sempre

Un dels malsons de tot ésser és la falta d'aigua i d'aliment. Evidentment les primeres algues que van conquerir terra eren sobretot aquàtiques i, per tant, sense mecanismes de reserva d'aigua. Sembla ser doncs, que tant el repte de superar les dessecacions com el de superar la falta de nutrients va ser gràcies a fongs aquàtics. D'alguna manera, les plantes no haguéssin pogut arribar mai soles a la superfície terrestre sinó que ho van haver de fer de manera simbiòtica. Així doncs, Azcón et al., 1980 "la clava" dient que la micoriza s'ha desenvolupat amb la planta, va permetre la seva evolució, va evolucionar a la vegada amb elles i amb elles s'han perpetuat.

En efecte, quan al 1885 es va observar per primera vegada la micoriza, hom creia que era una excepció dintre el món vegetal. No obstant això, uns 50 anys més tard es va comprovar que la micoriza era una norma i no una excepció.
Avui dia se sap que un 95% de les plantes superiors presenten micorizes. Les plantes que no en presenten (5%?) molt probablement n'hagin presentat anteriorment i amb l'evolució l'hagin perduda. A més, el fet que només el 5% no presenti micoriza significa que tenir-ne és un gran avantatge evolutiu.
Per posar uns exemples, dintre l'ordre dels fagals (moltes de les nostres espècies forestals presents al nostre país), no existeix un sol arbre que no presenti micoriza. En cas contrari, la majoria de plantes acaben morint o fent-se molt més susceptibles. A més de les fagàcies, les coníferes també en presenten (sense micorriza moren al cap de dos anys), igual que arbusts, orquídies.... Existeixen també nombrosos casos en que la planta no és capaç de germinar...

Definició de micoriza

Tot i que el típic exemple d'organisme simbiont correspongui a un líquen, la realitat és que la micoriza és encara més important que el propi líquen (sense faltar al respecte als líquens, que també són de gran utilitat al medi) ja que, ben pensat, condiciona actualment la vida de pràcticament tots els vegetals presents al planeta i, per tant, la nostra.

Així doncs, la micoriza és la unió entre un fong i les arrels d'una planta i, per tant, cadascún dels dos obté benefici.
·En primer lloc, el fong obté el carboni fotosintetitzat per la planta.
·En segón lloc i encara que ens ho haguem après diferent, les arrels no són capaçes d'absorvir molts dels nutrients al sòl ja que la majoria d'aquests estan en forma no mineralitzada (mineralitzar costa un temps extraordinari). Així doncs, la primera funció que fan els fongs és la de mineralitzar ràpidament aquests nutrients gràcies a la segregació d'uns àcids ( la funció sería similar a la dels enzims al catalitzar reaccions químiques), llavors aquests nutrients són absorvits pel fong (sobretot) i aquest els transmet a l'arrel.
A més d'això, desenvolupen altres importants funcions a l'arbre (longevitat de l'arrel, transport, absorció d'aigua, augmentar extraordinàriament la superfície d'absorció de les arrels etc...). L'interessant pot venir quan, a més d'això, s'observa la importància que té pel sòl i pel bosc.


Importància

Aquesta publicació només convida a explorar més el món de les micorizes i també, si pot ser, a canviar el concepte d'arrel per el de micoriza. Quan se'ns descriu el sistema d'absorció de les plantes únicament se'ns presenta un protagonista, l'arrel. Crec que això és injust, primera perquè estem enganyant i segona perquè és injust ignorar l'altre protagonista de la película que, a més, sembla tenir vàries cares; la del fong malparit que em mata les plantes, la del fong que guarneixo amb la meva salseta i finalment, la del fong que gràcies a ell som aquí i que ara resulta que és per tot arreu.
Putser serà més ferragós d'explicar però la part pedagògica també és molta: l'ésser humà entendrà almenys que el què es propaga no només és el que competeix, el que més violència genera... Entendrà doncs, que la cooperació també es propaga i, a més, resulta ser una gran estratègia que si ara desaparegués, tots ho fariem amb ella.

Per si a algú l'importa un rave que molts dels arbres visquin gràcies a les micorizes (per cert, el rave segur que també fa micoriza), putser seràn dels que s'alegraran al saber que gairebé tots els bolets comestibles formen, al cap i a la fi, micorizes amb les arrels dels arbres.

biblio:

Azcón, C.; de Aguilar, G.; Barea, J.M. Micorrizas. 1980.
Biologia

imatge:

weblogs


10 comentaris:

Joan Vicenç ha dit...

Hola Chesnut, molt interessants aquests punts de vista. Especialment pel que fa a les simplificacions quan es parla d'arbres i encara més de boscos. És curiós com darrerament es parla molt de cooperació, simbiosi, egoisme quan al paper dins l'evolució de les espècies, a un blog anomenat "D'alt l'arbre" que nosaltres tenim enllaçat, es parla d'aquest tema baix d'un punt de vista més filosòfic.
Quan vaig escriure un article sobre l'alzina en vaig afegir aquest extracte que vaig pensar interessant:

"Existeix, però un món subterrani de la que l’alzina en sap molt i del que també en té molt que veure: els dels micelis. Cercant informació sobre el món de les micorrizes, hi he trobat un text molt aclaridor d’un senyor, amb llinatge ben apropiat per el tema, que sense donar-se compte quasi en fa poesia, Carlos López Encina:
Cóm es produeix la colonització?
En una primera instància es produeix una identificació mútua planta-fong a l’esfera de l’arrel, a regions pròximes a les arrels nutrícies; en aquest reconeixement semblen fer-hi de mitjancer unes substàncies emeses per l’arrel que provoquen el creixement del miceli i un biotropisme positiu del mateix cap a l’arrel. Després es produeix el contacte intercel·lular en formar-se una estructura anomenada apresori. En tercer lloc es produeixen canvis morfològics i estructurals tant en els teixits colonitzats per el fong, com a l’organització de la paret cel·lular del simbiont fúngic. Posteriorment es produeix la integració fisiològica d’ambdós simbionts i per acabar es produeix una alteració de les activitats enzimàtiques que se coordinen entre els simbionts per a integrar els seus processos metabòlics (Gianinazzi-Pearson, 1984, Azcón-Aguilar y Bago, 1994)."

Salut company

Chestnut ha dit...

Gràcies Joan Vicenç, molt bona descripció (per cert, també hi surt l'Azcón...).
Faré una ampliació amb més documentació i una mica d'apunts i no tantes frases barroeres de les meves. El tema és molt interessant.

hortus conclusus ha dit...

M'ha semblat entendre, pel que dieu, que la trobada entre alzina i fong (micorriza) es produeix de forma espontània. Aquest deu ser el procés natural al mig d'un bosc d'alzines, però i enmig d'uns horts? Poden arribar-hi les espores del fong i donar lloc a una micorrització espontània? D'altra banda, parlem d'un fong específic o d'una família de fongs més o menys intercanviables i capaços de suplir-se poc o molt, donat el cas, en la seva funció simbiòtica?

Chestnut ha dit...

Enmitg d'uns horts també, fins i tot en planters on s'usa part de substrat més o menys natural, la micorítzació es produeix i és un criteri per avaluar planta de qualitat.

A la pròxima publicació detallaré una mica més tot plegat.

Els fongs micorízics engloben una quantitat enorme d'espècies (ara no recordo nº) que segons el tipus o espècie que es tracti, seràn específics d'un arbre, d'uns quants o de la gran majoria. Les espores d'aquests fongs estan per tot arreu i en produeixen a mil·lions, per l'aire, pel substrat. Són fàcils de transportar (vectors, vent, pluja...). Hi ha fongs micorízics dintre l'ordre de les ascomicets, basidiomicets, zigomicets... (no sé si tots els ordres).
La curiositat és que cadascún d'ells viu en condicions determinades, per exemple, en zones amb molta precipitació hi haurà una o altre espècie (es van rellevant segons les condicions del medi), tot això també succeeix amb el pH, temperatura etc... Pot ser delicat un canvi en aquestes condicions perquè pot implicar la mort del fong i llavors la planta ha d'esperar que n'arribi un altre de més adaptat.
A més, cada espècie de fong actua diferent, per exemple, hi ha fongs que són capaços d'absorvir i cedir directament aminoàcids... La variabilitat és en tots els sentits.
Les micorízes són fàcils de veure, si arranqueu una planta en test veureu com a les arrels hi ha micel·li (pot ser blanc, marró etc...).

Joan Vicenç ha dit...

Només puc dir que al corral de ca meva cada dia veig comparèixer més fongs i bolets. Els diferents substrats que hi he anat afegint al cap dels anys (brossa forestal, escorça d'alzina i altres arbres, fems diversos d'aviram i ovella, posidònia, palla etc.) a la vegada que he deixat gairebé de cavar en bona part de la superfície, es veu que ha permès que es congriessin algunes classes de bolets. Amb la meva ignorància he pogut destriar una lepiota nana, Lepista nuda, champinyons, alguna classe de cuprinus etc. La veritat és que la terra fa olor de bosc.
Salut

hortus conclusus ha dit...

Molt interessant, gràcies chestnut. Tal com ho exposes, aquesta variabilitat de la comunitat de fongs segons les condicions de cada lloc pot ajudar a explicar perquè unes plantes es fan tan bé en unes parts i, en canvi, malviuen en d'altres.

Pere Llofriu ha dit...

El tema de les arrels inevitablement surt a rotle adesiara en xerrades, col.loquis... sempre que puc, dic que de les arrels no en sa bem res. El que passa és que soc jo, que no en se res, i haver d'explicar coses que no domino, me posa dels nervis. Sempre pots recórrer al que diuen els llibres que es copien un de l'altrem per exemple, que si el xiprer té les branques fastigiades, les arrels també han d'anar, com un mirall, avall-avall... però ni això veig clar.
La tendència actual és la de l'hort del Joan Vicenç, això és clar, però no ho explica tot.
L'hort impol.lut, entrecavant tot el dia, ha estat la norma durant segles, i cal reconèixer que les cols es fan més grosses. A les antípodes tenim els arbres de carrer tot asfalt, i cal reconèixer que no es moren a curt termini, i a les altres antípodes el conreu hidropònic, que si en parlen tanst llibres, ambé deu funcionar.
Tot això pot fer pensar que la micoriza no és imprescindible, almenys en determinades, però bastants, espècies en conreu.
Daltra banda podria explicar per què a determinades espècies, a això del conreu, no s'hi adapten.

La lectora corrent ha dit...

El que em fascina de les micorizes és la complexitat que poden arribar a tenir; no és només un fong-una planta. Poden establir xarxes i interconnectar sistemes d'arrels, i a través d'aquestes xarxes poden transferir carboni o altres nutrients d'una planta a una altra; però no necessàriament existeix sempre aquesta transferència.

Per altra banda, les xarxes poden ser molt senzilles, per exemple, la connexió del miceli d'una única espècie de fong amb plantes també una única espècie. Però pot complicar-se i augmentar el nombre d'espècies de fong que formen la xarxa, el nombre de connexions que estableixen, i el nombre d'espècies de plantes que estan connectades a través de la xarxa micorízica. A més poden també establir interaccions amb altres organismes, com ara cucs de terra, i nematodes i bacteris del sòl.

Chestnut ha dit...

La veritat és que amb el tema de les arrels també em convindria un bon mestre contractat, però jo crec que ja se'n troben poquíssims d'aquests . No sé com el porteu vosaltres el tema, però n'estic segur que tindria més a aprendre jo.

Com diu l'hortus, això pot explicar com dues plantes, en unes condicions quasi exactes, poden presentar comportaments tant diferents, i això ja s'ha experimentat. Es clar que aquestes diferències no sempre han de ser per un problema micorízic.

Per altra banda hortus, em van comentar també que les micorízes són en part responsables de l'adaptabilitat de les espècies en llocs tant diferents els uns dels altres (per exemple, pi roig el trobem als països catalans i a Finlàndia), el que no et sé explicar és el perquè.

Pere, també m'he plantejat això de l'asfalt i costa creure que sota el sòl dels arbres de ciutat (depèn de quina) hi hagi micorízes. No sé si dic bojeries, però jo crec que en moltes ocasions hi són, per molta merda que els hi tirin. Dic això perquè hi ha molts fongs que ni amb tots els fungicides del mercat te'ls carregues, n'hi ha molts que no hi ha remei al planeta per matar-los.

Hi ha un petit llistat d'arbres que no presenten micoríza (molts d'ells invasors), putser els invasors ho són perquè no necessiten fong per desenvolupar-se? Què creieu?

No sé quines espècies de conreu presenten micorització i quines no però jo crec que en pràcticament totes les espècies hortícoles hi ha micoriza, igual que amb les "d'interès" forestal(Fagàcies, Pinàcies..). El que tinc ja molt més clar, és que si plantes en un hort una llavors d'una espècie micorízica, l'espora no tardarà molt en fer la simbiosi. Un substrat és un cultiu de fongs, de fet, l'atmosfera ja ho és, només cal comprar plaques amb medi de cultiu de fong, obrir la placa 5 segons i ja tindras, per exemple, el fong de la penicilina, entre d'altres.

La lectora corrent, fascinant...
Serà per això primer que has dit que les quercínies poden viure sota un bosc tancat de pins? Serà per aquesta connexió subterrània?
Els nutrients també agafen el metro, és al·lucinant...

hortus conclusus ha dit...

Això de la transferència de nutrients entre plantes diferents a través de les arrels per la intermediació de les micorrizes pot ser un camp d'investigació interessantíssim. Vaig llegir que hi ha plantes, com el ginestó (Osyris alba), que són "semiparàsites" de les arrels d'altres espècies. Podria ser que aquest "semiparasitisme" tingués relació amb les micorrizes?