La presencia de hongos del suelo. Manual estudiantil

Transcripción

1 La presencia de hongos del suelo Manual estudiantil Introducción: Los hongos participan en un sinnúmero de procesos del suelo. Algunos son micorrizales, por lo que aumentan la capacidad de las raíces de las plantas para absorber nutrientes. Los hongos, también, secretan compuestos químicos que disuelven minerales, con lo cual otros organismos pueden disponer de nutrientes. Los basidiomicetos, también, se asocian con la habilidad del suelo para suprimir las enfermedades de las plantas. Algunos actinomicetos producen compuestos que actúan como antibióticos. Streptomycetes sp. fue la fuente original de la estreptomicina. Como grupo, los hongos, también, ayudan a unirse las partículas de suelo creando la esponjosa tierra cultivable que resulta tan deseable para el crecimiento de las raíces. A menudo, creemos que los hongos son las setas que encontramos visibles sobre la tierra. Éstas son, sólo, estructuras reproductivas, análogas a las manzanas. El cuerpo real de un hongo es una masa de filamentos microscópicos en forma de hilos, llamada micelio. Cada hilo se llama hifa (pl. hifas). Las funciones diarias de los hongos secretar enzimas, y absorber nutrientes son llevadas a cabo por las hifas. En algunos hongos, un fragmento de hifa puede contener varios núcleos, por lo que una sección de hifa no es lo mismo que una célula. Una sola cucharadita de suelo de bosque del Pacífico Noroccidental, a menudo, contiene más de cien mil hifas. Lectura sobre los hongos Los hongos pueden ser beneficiosos o perjudiciales a las plantas dependiendo del tipo, y lo que emplean como fuente de alimentación. Aunque unos pocos hongos, tales como la levadura, son unicelulares, la mayoría de los hongos crecen en largos hilos de células microscópicas llamadas hifas. Cada una de las hifas tiene varias milésimas de pulgada de grosor, y puede fluctuar, en longitud, de unas pocas células a muchas yardas. A veces, las hifas se agrupan en masas llamadas micelios, o rizomorfos gruesos, como cuerdas que parecen raíces. Las estructuras encargadas de la producción de esporas en los hongos, es decir, el cuerpo fructífero (setas), se componen de hebras hifales, esporas y algunas estructuras especiales, como laminillas, sobre las cuales se forman las esporas. Un solo hongo puede incluir muchas estructuras encargadas de la producción de esporas repartidas en un área tan grande como un diamante de béisbol. Los hongos realizan servicios importantes vinculados a la mecánica del agua, el ciclaje de nutrientes y la supresión de enfermedades. Conjuntamente con las bacterias, los hongos son importantes como descomponedores en la red alimentaria del suelo. Convierten materia orgánica difícil de digerir en formas que otros organismos pueden utilizar. Las hifas fungales efectúan la unión física de partículas de suelo creando agregados estables que ayudan a aumentar la infiltración del agua y la capacidad del suelo para retener el agua.

2 Los hongos del suelo pueden agruparse en tres grupos generales según la forma de obtener la energía. Los descomponedores hongos saprofíticos convierten la materia orgánica muerta en biomasa fungal, bióxido de carbono y pequeñas moléculas, tales como ácidos orgánicos. Estos hongos, generalmente, utilizan sustratos complejos, tales como la celulosa y la lignina en la madera, y son esenciales en la descomposición de estructuras de anillos de carbono en algunos contaminantes. Unos cuantos hongos reciben el nombre de hongos del azúcar porque descomponen las mismas sustancias que muchas bacterias. Al igual que las bacterias, estos hongos son importantes inmobilizando, o reteniendo, nutrientes en el suelo. Los mutualistas los hongos micorrizales colonizan las raíces de las plantas. A cambio del carbono proveniente de la planta, los hongos micorrizales ayudan a hacer soluble el fósforo, y atraer nutrientes del suelo (fósforo, nitrógeno, micronutrientes y, tal vez, agua) a la planta. Un grupo principal de micorrizos, los ectomicorrizos, crecen en las capas superficiales de las raíces, y se asocian comúnmente con árboles.el segundo grupo principal de micorrizos son los endomicorrizos, los cuales crecen dentro de las células de la raíz, y, comúnmente, se asocian con yerbas, cosechas en hileras, vegetales y arbustos. El tercer grupo de hongos, los patógenos o parásitos, causan producciones reducidas o la muerte cuando colonizan raíces y otros organismos. Los hongos patógenos en las raíces causan pérdidas económicas muy importantes en la agricultura todos los años. Los hongos saprofíticos suelen ser activos alrededor de residuos de plantas leñosas. Las hifas fungales tienen ventajas sobre las bacterias en algunos microambientes del suelo. En condiciones secas, los hongos pueden superar la distancia entre bolsas de humedad conectándose con sus hifas como tubos, y continuar sobreviviendo y creciendo. En los áridos sistemas de pastoreo, los hongos llevan poca agua y nutrientes a las plantas. Los hongos son capaces de usar nitrógeno del suelo, lo que les permite descomponer residuos superficiales, los cuales suelen contener poco nitrógeno. Los hongos del suelo son organismos aeróbicos. El suelo que se vuelve anaeróbico por períodos largos, generalmente, pierde su componente fungal. Las condiciones anaeróbicas suelen ocurrir en suelo inundado y en suelo compactado.

3 Materiales: Balanza 2 muestras de suelo 6 tubos de ensayo Laminillas de cristal y cubreobjetos Microscopio compuesto Cuentagotas Agua destilada Procedimientos: Día # 1 (5 minutos + tarea en el hogar): Recolectar tierra 1) Formen grupos de cuatro. Cada grupo deberá asignar las siguientes funciones a miembros individuales de los grupos: a. Investigador el estudiante es responsable de que se observen las instrucciones estudiantiles. b. Registrador el estudiante es responsable de registrar toda la información en su diario. c. Reportero el estudiante es responsable de compilar la información que se usará en el informe escrito. d. Asistente el estudiante es responsable de ayudar a cualesquiera de los otros estudiantes. 2) Cada estudiante deberá recolectar 1-2 muestras de tierra para la tarea en el hogar. 3) Asegúrense de rotular la tierra. 4) Anoten observaciones sobre el lugar de donde se retiró la tierra. a. La tierra, estaba húmeda o seca? b. Estaba cubierta o expuesta? c. Hay plantas cercanas? Se puede apreciar raíces creciendo a través del suelo? d. Hay carreteras o casas cercanas? Hay alguna otra señal de vida humana cerca? Día # 2 (50 minutos): De vuelta al salón de clases Cada grupo deberá seguir los pasos que aparecen a continuación. Nota: Cada grupo dará estos pasos tres veces para cada muestra. 1) Pesen un gramo de tierra, y pónganla en un tubo de ensayo que contenga 9 ml de agua. 2) Coloquen una tapa o tapón ajustado en el tubo, y agítenlo por espacio de 5 minutos. 3) Mientras agitan, doblen el brazo a la altura del codo para formar un arco de 90 grados, y hagan un ciclo completo (arriba y abajo) por segundo. Este movimiento deberá soltar los organismos de las partículas de tierra. 4) Después de agitar, usen un cuentagotas o pipeta para poner 1-2 gotas de la solución de tierra en una laminilla de cristal. Coloquen un cubreobjetos. 5) Examínenla con un microscopio compuesto, con un aumento de Las hifas aparecerán como hebras incoloras o pigmentadas con paredes paralelas bien definidas (vean la figura 1).

4 6) Si el microscopio está equipado con un micrómetro en el ocular, o cuentan con laminillas de cristal cuadriculadas, midan las distintas secciones de hifas encontradas. Registren este largo en micrómetros en su tabla de datos. Si no cuentan con un micrómetro, hagan un estimado cualitativo de la cantidad de hifas encontradas. 7) Lleven a cabo los pasos 1-6 tres veces para cada muestra. Día # 3 (clase de minutos): Análisis de datos y reseña de resultados 1) Cada grupo deberá compartir sus hallazgos/datos con la clase, incluida una descripción del lugar. 2) Interpreten y discutan sus resultados. La siguiente lectura y las preguntas han sido diseñadas para ayudarles a sacar conclusiones significativas. En general, a mayor número de hifas fungales encontradas en una muestra de suelo, más saludable es el terreno, y más capacitado para sostener la vida de las plantas. Los hongos micorrizales aumentan la capacidad de las raíces de las plantas para absorber nutrientes, ya que secretan compuestos químicos que disuelven minerales facilitando, así, la disponibilidad de nutrientes. Los basidiomicetos se asocian con la habilidad de un suelo para suprimir las enfermedades de las plantas. Algunos actinomicetos producen compuestos que actúan como antibióticos. Como grupo, los hongos, también, unen las partículas de suelo creando la esponjosa tierra cultivable que resulta tan deseable para el crecimiento de las raíces. a) Qué lugar de estudio tenía más hongos? Apoyen su respuesta con datos de la investigación suya y de sus compañeros. Cuáles eran las características de ese lugar? b) Según el párrafo anterior, qué lugar podría predecirse que tendrá la menor cantidad de enfermedades de las plantas? Y cuál, la mayor cantidad de enfermedades de las plantas? c) Qué creen ustedes que impacta el crecimiento de los hongos? Apoyen su respuesta con los datos provenientes de su investigación.

5 Figura 1: Hifas del suelo Imagen cortesía de: Manual de Biología del Suelo

6 La presencia de hongos del suelo Hoja de datos de muestra Prueba Núm. Uno Muestra de Suelo Núm. Uno Largo estimado de Observaciones sobre hifas del suelo por hifas fungales gramo de suelo (micrómetros) Prueba Núm. Dos Prueba Núm. Tres

7 La presencia de hongos del suelo Hoja de datos de muestra Prueba Núm. Uno Muestra de Suelo Núm. Dos Largo estimado de Dibujo de hifas hifas del suelo por fungales observadas gramo de suelo (micrómetros) Prueba Núm. Dos Prueba Núm. Tres Referencias: Manual de Biología del Suelo [en línea]. Disponible: soils.usda.gov/sqi/concepts/soil_biology/biology.html. Visto en mayo, 2007.