El Reino de los Hongos del Suelo: Diversidad fúngica
Fuente: Colaje imágenes Google y Quimcasa blog
Maravilloso reportaje sobre los hongos del suelo, su papel, así como las investigaciones en curso con vistas a “intentar” averiguar su diversidad en el seno de los suelos. Publicado por la prestigiosa revista Science, en acceso abierto, y traducida rápida y torpemente por las manazas de este bloguero, el reportaje, redactado por un periodista científico digno de encomio, al contrario que la inmensa mayoría de ellos, explica ejemplarmente el estado actual de las investigaciones. En el mundo de la Tecnociencia, se obliga a los investigadores a exagerar el valor de sus resultados, se nos ofrecen todos los trucos para ser publicistas, cursos de marqueting, vendedores y todo lo que se les ocurra (o en detrimento, según se vea), a la par que actuemos como genuinos científicos. Su lectura desprende frescura, a pesar de haberme visto obligado a recortar bastante su contenido en la traducción (incluidas divertidas anécdotas) que os expongo abajo, así como eliminar el material gráfico original, por aquello del Copyright. No obstante, debo añadir que hemos enlazado ciertos términos con páginas web que explican varuis de los contenidos. Se les denomina o se autodenominan como “miconautas”, a pesar de que no he encontrado en Internet tal termino en castellano.
Ya hemos hablado hasta la saciedad acerca del maravilloso y poco conocido papel de los hongos del suelo en nuestra bitácora, así como de su vital papel en la descomposición de la necromasa y la absorción de los nutrientes por las raíces de las plantas, como podréis observar en los posts almacenados en la categoría de biología y ecología del suelo. Hemos expuesto maravillosas e increíbles narraciones del mundo de los hongos del suelo. Por otro lado, resulta lamentable leer que ha tenido que ser una fundación privada y el esfuerzo más que generoso de los miconautas para hacer posible un estudio que la ciencia oficial rechazaba. “Así nos va”. Suele decirse que solo se ve lo que se sabe, aunque en este caso, podríamos alegar que solo se sabe acerca de lo que se ve. Gracias al reportero Gabriel Popkin por este esplendido trabajo de redacción.
Reitero que este reportaje rezuma claridad sinceridad y honestidad.
Os dejo antes de la narración principal con algunos fragmentos:
Bajo la corteza de la tierra vive una enorme pero poco conocida variedad de hongos con importantes funciones para la vida
«Hasta el 50% de la biomasa viva de los suelos son estas redes»,
Un» micelio puede contener muchos núcleos celulares que no siempre comparten el mismo ADN. Entonces, ¿es el micelio un individuo, o es cada núcleo?
Los vastos reinos del mundo subterráneo apenas han sido muestreados, y los científicos estiman que menos del 10% de las especies de hongos han sido descritas formalmente, de hecho, podría ser tan poco como el 1%.
Juan José Ibáñez
Continua… buceemos en el mundo de los suelos
Lo cuenta el periodista Gabriel Popkin en este interesante reportaje publicado hace unos días en la revista Science. Popkin acompañó a varios investigadores durante una expedición de muestreo de hongos en Chile.
Los investigadores son miembros de una organización sin ánimo de lucro llamada SPUN, la Sociedad para la Protección de las Redes Subterráneas por sus siglas en inglés. Estas redes, de las que se desconoce casi todo, constituyen el 50% de la biomasa que existe bajo la tierra. Una lectura amena y muy recomendable.
Una nueva organización sin fines de lucro ha lanzado un ambicioso esfuerzo para elevar el perfil de los hongos del suelo a menudo invisibles. 7 JULIO 2022PORGABRIEL POPKIN
Una versión de esta historia apareció en Science, Vol 377, Número 6602.Descargar PDF
PARQUE NACIONAL VILLARRICA DE CHILE— A medida que una mezcla abigarrada de micólogos escaló las laderas de basalto del volcán Lanín a principios de este año, el follaje verde en las elevaciones más bajas dio paso a dorados y rojos otoñales. La famosa araucaria de Chile, comúnmente llamadas árboles de rompecabezas de monos, pronto apareció, sus ramas espinosas se curvaban alegremente hacia arriba como las colas de tantos gatos.
Debajo de los majestuosos árboles, los científicos se centraron en algo mucho menos glamoroso, de hecho, en su mayoría invisible: hongos micorrícicos, pequeños organismos que se entrelazan con las raíces de la Araucaria y casi todas las demás plantas de este bosque. El equipo de investigación multinacional había venido a recolectar muestras de suelo que esperaban, con la ayuda de las pruebas de ADN, revelar exactamente qué hongos viven aquí y cómo apoyan este complejo conjunto de flora. Al final de un día agotador que incluyó arbustos a través de maleza pesada, los cazadores de hongos habían llenado siete pequeños sacos de plástico con tierra de diferentes lugares. «No me sorprendería si hay 100 especies no descritas» de hongos en cada bolsa, dijo la micóloga Giuliana Furci, fundadora de la Fundación Chilena de Hongos sin fines de lucro y una de las líderes de la expedición.
El ascenso de abril también fue una especie de prueba de carretera: la primera de muchas encuestas que la Sociedad para la Protección de las Redes Subterráneas (SPUN), una nueva organización sin fines de lucro centrada en los hongos, espera realizar. Ha recaudado unos 3,5 millones de dólares para un ambicioso esfuerzo para mapear la distribución global de hongos micorrícicos, que pueden crear redes subterráneas que se cree que desempeñan un papel clave, pero a menudo pasado por alto, en la configuración de los ecosistemas.
«Hasta el 50% de la biomasa viva de los suelos son estas redes«, dice el ecologista Toby Kiers de VU Amsterdam, cofundador de SPUN y uno de los líderes de la expedición a Chile. «Tenemos que averiguar dónde están y qué están haciendo«.
El enfoque de SPUN es audaz, incluso rimbombante. El proyecto se lanzó el otoño pasado con una campaña experta en medios, que incluye videos ingeniosos, argumentando que la sociedad debe hacer más para estudiar y proteger los hongos para salvaguardar la biodiversidad y frenar el cambio climático. Los investigadores de SPUN se describen a sí mismos como «miconautas» que se dirigen a lo desconocido. Usan monos azules personalizados estampados con «PROTECT THE UNDERGROUND» para fotos publicitarias y cuando trabajan en el campo. («Realmente me encantan los monos», dice Kiers). (…)
Algunos investigadores, sin embargo, albergan dudas de que el esfuerzo de mapeo de SPUN tenga mucho impacto práctico, señalando que los conservacionistas ya están protegiendo los bosques y otros ecosistemas que albergan hongos y almacenan carbono que calienta el planeta. (….)
«Una sola clase de microorganismo me parece demasiado limitada para llegar a una comprensión del panorama general«, dice Heribert Hirt (….).
Pero el esfuerzo de SPUN para hacer que los hongos del suelo sean más visibles está siendo bienvenido por la mayoría de los micólogos, que a menudo se sienten tan ignorados como los organismos que estudian. «No creo que nada como esto haya sucedido antes», dice Kabir Peay, un micólogo de la Universidad de Stanford que asesora a SPUN. «Es increíble que haya filántropos que tengan la visión y el interés de apoyar este tipo de actividad«.
APRECIADOS O NO, los hongos son parte integral de los ecosistemas de la Tierra. Evolucionaron cientos de millones de años antes que las plantas y los animales terrestres. Al descomponer la roca y liberar nutrientes, ayudaron a las plantas a colonizar la tierra hace unos 500 millones de años. Hasta el día de hoy, la mayoría de las plantas terrestres acceden al agua y los nutrientes en parte al asociarse con hongos micorrícicos que crecen en sus raíces, y a menudo en ellas. (En términos generales, «micorriza» significa «raíz de hongo»). Algunas plantas obtienen hasta el 80% de su fósforo, un nutriente vital, de los hongos. Y algunos hongos construyen intrincadas redes subterráneas conocidas como micelio que pueden extenderse por kilómetros. «Dondequiera que haya raíces», dice Kiers, «hay hongos». (….)
La mayoría de las plantas terrestres se unen a hongos micorrícicos para sobrevivir. Esta antigua asociación ha ayudado a que tanto las plantas como los hongos prosperen en gran parte de la Tierra. Los hongos reciben carbono que las plantas fijan a través de la fotosíntesis, mientras que las plantas obtienen acceso a nutrientes y agua. Los científicos saben mucho más sobre el mundo sobre el suelo que sobre el ecosistema subterráneo.
Sin embargo, a pesar de su ubicuidad e importancia, los hongos desafían los paradigmas biológicos y han desafiado la fácil descripción. Los hongos que muchas personas piensan como hongos clásicos, por ejemplo, son solo los apéndices formadores de esporas de organismos más grandes que generalmente están ocultos a la vista. Los primeros biólogos agruparon los hongos con las plantas, a pesar de que no hacen fotosíntesis. Sólo en 1969 los científicos reconocieron a los hongos como un reino separado de la vida. (Furci prefiere «queendom.») También es difícil definir un hongo individual: «Un» micelio puede contener muchos núcleos celulares que no siempre comparten el mismo ADN. Entonces, ¿es el micelio un individuo, o es cada núcleo?
Los hongos a menudo son relegados a un estatus de segunda clase dentro de las agendas científicas y de conservación globales. Mientras que especies visualmente llamativas y carismáticas como tigres, ballenas y orquídeas han llamado la atención, menos de 600 especies de hongos han evaluado su estado de conservación. «Los hongos son vistos como el grupo subordinado» a las plantas, dice Greg Mueller, científico jefe del Jardín Botánico de Chicago. Pero algunos investigadores han respondido cambiando el guión: tal vez, dice Mueller, un poco irónico, «las plantas solo existen para alimentar a los hongos».
Kiers, por su parte, ha adoptado una visión del mundo basada en hongos. Creció en los Estados Unidos y se enamoró de hongos durante una estadía en la estación de investigación tropical de la Institución Smithsonian en Panamá. En su laboratorio en Ámsterdam, utiliza herramientas como la microscopía y la fluorescencia para revelar cómo fluyen los nutrientes a través de las redes miceliales. En un artículo muy citado, el equipo de Kiers mostró que un tipo de hongo micorrícico podría recompensar a las plantas individuales que le proporcionaron abundantes azúcares al dirigir otros nutrientes a las raíces de esas plantas, mientras que «castiga» a las plantas más tacaños al retener nutrientes. Tales resultados, dice Kiers, demuestran que los hongos pueden ejercer un poder y una agencia reales.
Pero tales experimentos simplifican drásticamente las redes rebeldes que transportan agua y nutrientes a través de los ecosistemas naturales. Esa desconexión frustró a Kiers. «Estás pensando: ‘Dios mío, ¿qué tan diferente es eso de lo que está sucediendo en el mundo real?»
Esa pregunta estaba en el aire cuando, en septiembre de 2020, Kiers se reunió con el ecologista estadounidense Colin Averill por Zoom. Averill trabaja en el laboratorio del ecólogo Thomas Crowther, con sede en Zúrich, que se especializa en mapear las distribuciones globales de organismos como árboles, nematodos y hongos micorrícicos, utilizando algoritmos informáticos para «rellenar» áreas que carecen de datos de campo. Kiers estaba interesada en conectar las ideas de sus experimentos de laboratorio idealizados con la escala global a la que trabaja Averill. Los dos finalmente lanzaron a la Fundación Grantham, con sede en Boston, un esfuerzo global para descubrir y mapear los hongos micorrícicos, y En noviembre de 2021, la fundación dio a los investigadores $ 3.5 millones para lanzar SPUN.
LA TAREA DEL GRUPO es desalentadora. Los vastos reinos del mundo subterráneo apenas han sido muestreados, y los científicos estiman que menos del 10% de las especies de hongos han sido descritas formalmente, de hecho, podría ser tan poco como el 1%, según un artículo reciente en la revista Fungal Diversity.
En parte, eso se debe a que estudiar hongos es realmente difícil. Viven principalmente bajo tierra, y muchos son microscópicos. Su manifestación más visible y familiar, el hongo, solo es producida por ciertos tipos de hongos. Por el contrario, los hongos micorrícicos arbusculares, que se asocian con la mayoría de las especies de plantas del mundo, anidan dentro de las paredes celulares de las raíces de las plantas. Son tan difíciles de encontrar e identificar que los científicos han descrito menos de 300 tipos. «Ni siquiera podemos hablar de diversidad de una manera que tenga sentido todavía«, dice Kiers. (…)
Algunos investigadores han estado desmenuzando el problema. En 2014, un equipo dirigido por el micólogo Leho Tedersoo de la Universidad de Tarfu en Estonia informó en Science sobre un análisis de muestras de suelo de 365 sitios en todos los continentes excepto la Antártida, en ese momento, un esfuerzo de muestreo sin precedentes que un medio de comunicación describió como «asombroso». La investigación reveló, entre otras cosas, que la diversidad de hongos no siempre refleja la de las plantas. En otras palabras, proteger solo los ecosistemas subterráneos más ricos podría no salvaguardar toda la diversidad de la vida subterránea.
Ese esfuerzo de encuesta «fue solo la punta del iceberg», dice Tedersoo, quien ahora asesora a SPUN. Posteriormente, lanzó un consorcio global de micobioma del suelo y comenzó a enviar correos electrónicos a sus colegas, rogándoles que desenterraran hongos, los secaran y se los enviaran. El resultado fue un artículo publicado a fines del año pasado que analizó muestras de 3200 sitios que contienen más de 700,000 «unidades taxonómicas operativas», secuencias de ADN que podrían representar especies de hongos.
Incluso con ese logro, dice Peay, «si se toma el volumen total de suelo muestreado por todos los ecologistas de hongos, todavía es pequeño». SPUN tiene como objetivo pintar una imagen más completa al duplicar rápidamente el número de muestras de hongos recolectadas de ubicaciones documentadas. Los líderes del grupo recolectarán parte del material ellos mismos, pero también planean financiar y capacitar a una red lejana de miconautas para muestrear sus propias regiones.
Los datos de SPUN, que se combinarán con los de Tedersoo en un repositorio abierto, ayudarán a llenar un vacío clave, dice Averill: «No hay datos de referencia sistemáticos» sobre la distribución global y la diversidad de los hongos del suelo. «Queremos construir esa línea de base».
Para guiar el muestreo, Kiers y Averill han aprovechado los algoritmos de aprendizaje automático desarrollados por Johan van den Hoogen, investigador del laboratorio Crowther. El software utiliza unos 10,000 registros de hongos existentes y un grupo de conjuntos de datos ambientales para descubrir correlaciones sutiles entre dónde viven los hongos y variables como la vegetación sobre el suelo, la temperatura y la lluvia. Esas correlaciones pueden identificar lugares con condiciones favorables para los hongos que no han sido estudiados utilizando el análisis de ADN moderno.
Los puntos calientes potenciales identificados por SPUN incluyen lugares como las estepas altas de Mongolia y las tierras bajas de la cuenca del río Congo. El modelo también destacó otro candidato: los bosques antiguos de Chile.
LOS LÍDERES DE SPUN ELIGIERON a la nación sudamericana para su expedición inaugural por dos razones. Una es que Chile posee bosques antiguos y únicos a nivel mundial. Las estribaciones de Villarrica, por ejemplo, están dominadas por una mezcla de araucarias y hayas del sur, cuyas raíces podrían albergar conjuntos únicos de hongos micorrícicos.
La otra es que Chile es el hogar de Furci, quien ha estudiado ampliamente los hongos del país. También es la fundadora de la Fundación Fungi, una de las primeras organizaciones benéficas del mundo dedicada a proteger el reino subterráneo. «Una sensación de injusticia» la impulsó a comenzar la organización en 2012, dice Furci. «En ese momento, no había nadie abogando por los hongos en Chile». (…)
(…) La mañana después de que los investigadores cruzaron el volcán, se subieron a una camioneta y se toparon con un camino de tierra hacia una constelación de puntos de muestreo identificados por el modelado de SPUN (….).
Para reunir su tesoro, los investigadores se pusieron guantes de plástico azul para evitar contaminar el suelo y entraron en acción. Merlín golpeó un cilindro de metal de aproximadamente un cuarto de metro de largo en el suelo con un mazo de goma, luego lo extrajo. Una vez que el núcleo de suelo se depositó de forma segura en una bolsa de plástico con cierre hermético, él y Kiers caminaron más para recolectar ocho muestras adicionales, formando una cuadrícula de tres por tres de 30 metros en un lado.
Una vez analizadas, estas muestras podrían confirmar o refutar una hipótesis basada en el modelado informático: que el bosque de eucaliptos es un «punto frío» con relativamente pocas especies de hongos. Pero los investigadores estaban ansiosos por recolectar el suelo de todos modos, ya que querían ver si las raíces de los eucaliptos altos, casi cómicamente delgados, albergaban hongos extraños que habían hecho autostop con los árboles australianos. Comprender cómo funcionan los ecosistemas alterados por el hombre como este es tan importante como comprender más bosques naturales, dice Kiers. (….)
(…) A la mañana siguiente, el equipo se dirigió hacia el oeste hacia la costa del Pacífico para tomar muestras en el Parque Nacional Alerce Costero, hogar de otro bosque antiguo dominado por una rara especie de árbol, el alerce. En total, los investigadores recolectaron unas 30 muestras de suelo en poco más de una semana de trabajo de campo. Los entregaron a César Marèn, micólogo de la Universidad Santo Tomás en Chile, para su análisis de ADN. Los resultados, incluidos algunos de muestras adicionales recolectadas por Marín, se incorporarán al modelado de SPUN para mejorar sus predicciones.
LOS ESFUERZOS DE SPUN para mapear hongos en lugares poco estudiados reflejan un enfoque «pragmático» que podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo funcionan los ecosistemas complejos como los bosques, dice la micóloga Justine Karst de la Universidad de Alberta, Edmonton. También elogia los esfuerzos del equipo para entusiasmar al público, algo que dice que la mayoría de los científicos no priorizan. (….).
En gran parte debido a su cabildeo, los legisladores chilenos aprobaron hace una década la primera ley del mundo que protege formalmente los hongos en todo el país.
En otros lugares, los hongos también están comenzando a captar la atención oficial. Varios países europeos han tomado medidas para proteger las especies de hongos en peligro de extinción, y Estonia ha creado una pequeña reserva donde viven varios hongos de la lista roja. (En los Estados Unidos, por el contrario, los hongos tienen un estatus relativamente bajo; solo dos hongos, ambos líquenes, están protegidos por la Ley de Especies en Peligro de Extinción).
El otoño pasado, la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), que mantiene la «lista roja» mundial de especies amenazadas y en peligro de extinción, pidió explícitamente que se diera a los hongos la misma consideración que a las plantas y los animales, al igual que a la organización conservacionista Re:wild. Y en diciembre de 2021, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura lanzó una Red Internacional sobre Biodiversidad del Suelo que incluye investigación sobre hongos.
Mueller, quien preside el comité de conservación de hongos de la UICN, y otros defensores ahora están trabajando para que el Convenio sobre la Diversidad Biológica, un pacto multinacional que ayuda a establecer la agenda de conservación global, adopte explícitamente el objetivo de proteger los hongos. Y aunque SPUN «no es el único juego en la ciudad» cuando se trata de cabildear por hongos, Mueller cree que su alcance público bien financiado podría ayudar a tales esfuerzos. «Tener esta luz brillante brillando sobre el tema», dice, «hará avanzar muchas iniciativas».
Algunos grupos influyentes, sin embargo, aún no han dado a los hongos tanta consideración como la flora y la fauna (….)
Incluso los partidarios de SPUN reconocen que una imagen más completa de los hongos no conducirá automáticamente a mejores resultados en el mundo real. «Hay una brecha entre el mapeo y la demostración de patrones de biodiversidad, y la demostración de una conexión con la conservación«, dice Peay.
Aún así, los líderes de SPUN creen que pueden agregar una nueva dimensión subterránea a los esfuerzos globales de conservación. Kiers señala investigaciones recientes que sugieren que, en casi un tercio de la superficie terrestre de la Tierra, la diversidad biológica sobre el suelo no coincide con lo que se encuentra debajo de la superficie. Eso significa que los hábitats que a menudo se consideran relativamente pobres en especies, como los bosques boreales y las tierras secas, podrían albergar una diversidad subterránea mucho mayor de lo que se reconoce actualmente. Mejores mapas de diversidad de hongos, agrega, podrían ayudar a la silvicultura, la agricultura y los esfuerzos para frenar el cambio climático.
Kiers reconoce, sin embargo, que la responsabilidad ahora recae en SPUN para mostrar su valor antes de que se agote su primera descarga de fondos. «Tiene que haber un beneficio demostrable en la construcción de una organización dedicada a proteger los ecosistemas subterráneos», dice. «El reloj está corriendo».
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POR GABRIEL POPKIN
¿Podría la adición de ciertos tipos de hongos al suelo ayudar a frenar el cambio climático al permitir que los árboles crezcan más rápido y absorban más dióxido de carbono de la atmósfera? Esa es una pregunta que los investigadores de la nueva Sociedad para la Protección de las Redes Subterráneas (SPUN) están tratando de responder.
En la primavera de 2021, en un pastizal abandonado en el suroeste de Gales, una empresa forestal plantó 25,000 árboles en 11 hectáreas para un experimento diseñado por el micólogo Colin Averill, cofundador de SPUN (ver historia principal, arriba). Las plantaciones incluyen abeto sitka, un árbol maderable común en el Reino Unido, y una mezcla de árboles caducifolios nativos. A la mitad de las raíces de las plántulas, los investigadores agregaron hongos micorrícicos, microorganismos que ayudan a proporcionar nutrientes a las plantas al asociar sus raíces, que se obtuvieron de bosques maduros del mismo tipo. Ahora, los investigadores están esperando para ver si los árboles tratados crecen más rápido y absorben más carbono que los que no recibieron el tratamiento. Un ensayo similar está en curso en Yucatán, y un tercero se plantará este otoño en Irlanda.
El esfuerzo se basa en la investigación que sugiere que los hongos adecuados pueden dar al crecimiento arbóreo un poderoso impulso. En un artículo de enero publicado en The ISME Journal, Averill y sus colegas informaron que las tasas de crecimiento de los árboles en los bosques de toda Europa varían hasta en un factor de tres dependiendo de sus socios fúngicos.
Pero la cantidad de hongos que pueden sobrecargar a los retoños es una pregunta abierta. Las empresas han vendido durante mucho tiempo micorrizas que los plantadores de árboles pueden aplicar en las raíces. Pero tales mezclas comerciales no están adaptadas a especies o ubicaciones de árboles específicas, dice Averill, y hay poca evidencia de que ayuden. Para tener éxito, cree que «es necesario obtener los organismos correctos en el lugar correcto«.
El experimento de Gales está probando esa hipótesis. Averill visitó el sitio en abril para medir los árboles y descubrió que los árboles jóvenes inoculados están creciendo más rápido que los cultivados sin hongos agregados. Está esperando un segundo año de datos antes de publicarlos, «pero los tamaños de los efectos son lo suficientemente grandes como para que me sorprenda si desaparecen».
Sin embargo, incluso si los hongos a medida mejoran el crecimiento de los árboles en los estudios de campo, no está claro si se pueden implementar de manera barata y conveniente para atraer ampliamente a los propietarios de bosques. Averill investigará que este otoño a través de una compañía que ha creado, Funga, que inoculará pinos que se plantan comercialmente en el sureste de los Estados Unidos.
La idea de adaptar los hongos para impulsar el crecimiento de los árboles «es algo sobre lo que muchos de nosotros escribimos en nuestras subvenciones», dice Kabir Peay, micólogo de la Universidad de Stanford que asesora a SPUN. «Es agradable ver que alguien realmente está ahí afuera intentándolo».
SOBRE EL AUTOR
Gabriel Popkin es un periodista con sede en Mount Rainier, Maryland.