Impresionante imitación del hongo de la baya de la momia
¿Puedes adivinar cuáles son bayas de momia? Caleb Slemmons, Universidad de Wisconsin, Stevens Point, Bugwood.org
Nota del autor: Este es el último artículo de la serie Cosas maravillosas. Puedes leer más sobre la serie aquí.
Hay un hongo en nuestro planeta que es capaz no solo de un comportamiento, sino de dos comportamientos audaces y de dos caras: se disfraza de flor y polen en diferentes ocasiones, y sus actuaciones son tan exitosas que engañó con éxito a dos gente. Arbustos de abejorros y arándanos.
El hongo se llama Monilinia vaccinii-corymbosi, pero el nombre común de la enfermedad que causa es baya de momia (parece que debería tener su propio cereal para el desayuno). Eso es porque también tiene un tercer acto: convertir los arándanos en bombas de relojería.
Los hongos fitopatógenos son omnipresentes, como puedo atestiguar por los dos años que pasé estudiándolos en la escuela de posgrado. Son especialistas fascinantes que han evolucionado para abrirse camino hacia las plantas y colarse o explotar las defensas de las plantas con un pulido experto.
Algunas, como la roya, el tizón y el carbón, honorablemente llamadas, son tan especializadas que se transportan entre dos especies de plantas huésped que generalmente no están relacionadas y producen hasta cinco esporas. Pero M. vacciniii-corymbosi (en adelante, M. vc.) lleva esta danza ingeniosa y mortal a un nuevo nivel de sofisticación e intriga al imitar con éxito todo el órgano de la planta.
La historia comienza con la etapa latente del hongo llamado esclerocio. Muchos hongos los fabrican, y si desentierras un trozo de suelo forestal al azar y lo tamizas, encontrarás algunos hongos sin nombre y sin nombre u otros esclerocios duros, nudosos, negros, amarillos o blancos. También se producen esclerocios M.vc., y en la primavera, cuando la mente de un hongo joven se vuelve al amor (o al menos a la reproducción), el esclerocio revive y produce una estructura en forma de copa llamada espora, de la cual liberará su sexo. esporas (las esporas sexuales ya se han producido; estos son sus productos).
La apotecia de Monilinia vaccinii-corymbosi crece a partir de bayas de momia enterradas. Caleb Slemmons, Universidad de Wisconsin, Stevens Point, Bugwood.org
Si estas esporas transportadas por el viento tienen suerte, aterrizarán en la rama equivocada de un arbusto de arándano o arándano rojo, preferiblemente en ese brote tierno y sabroso. Atacadas por el hongo que crece en su interior, estas hojas comienzan a marchitarse y desarrollan una capa fúngica peluda, como ha observado muchas veces en la fruta, el pan o el queso.
Daño foliar causado por Monilinia vaccinii-corymbosi. Tenga en cuenta las flores de arándano blancas en forma de urna cercanas. Edward Beasley, Universidad de Georgia, Bugwood.org
Pero entonces hicieron algo raro. Las lesiones de las hojas de color topo, marrón oscuro o marrón oscuro a menudo tienen un color violeta extraño. Las hojas comienzan a desprender un olor a «té fermentado» (que solo puedo suponer que es algo similar al té Pu’er, para los amantes del té). También se describe como «dulce».
Y, por extraño que parezca, los insectos polinizadores comienzan a posarse sobre estas hojas muertas y a lamerlas. Esto puede deberse a que las hojas ahora han comenzado a exudar sacarosa, glucosa y fructosa.
Una abeja salvaje lame una lesión en una hoja de arándano de Monilinia vaccinii-corymbosi. Las Figuras 1 B y C son de Batra y Batra 1985. Haga clic en la imagen para la fuente.
Lesiones foliares de arándano Monilinia vaccinii-corymbosi fotografiadas bajo luz ultravioleta. Reflejan la luz y aparecen blancas en comparación con las frondas circundantes (flechas). La Figura 1F es de Batra y Batra 1985. Haga clic en la imagen para la fuente.
Si toma fotografías de estas extrañas hojas bajo la luz ultravioleta, verá que reflejan la luz ultravioleta en las lesiones, pero no en otras partes de las hojas. Muchas flores se pintan con luz ultravioleta para el beneficio de las abejas, ya que las abejas pueden ver la luz ultravioleta pero no el rojo.
En efecto, el hongo se ha convertido a sí mismo y a su anfitrión en una flor de arándano falsa, completa con guías de aterrizaje que reflejan los rayos UV falsos, perfume falso y néctar falso. Los sépalos de arándano, las pequeñas hojas verdes que rodean las flores blancas con forma de urna del arándano, reflejan los rayos UV, las flores secretan néctar y los pétalos emiten un aroma que atrae a las abejas y otros polinizadores.
Mientras que las verdaderas flores de arándano son blancas, amarillas o rosadas y se parecen poco a nuestros ojos con lesiones de M. vc., los polinizadores se comportan como si aterrizaran en cualquier otra flor. Cuando los insectos polinizadores se acercan a estas hojas, utilizan muchos de los mismos comportamientos de vuelo, aterrizaje y búsqueda de alimento con los que volarían hacia una flor joven y sonrojada. Pero lo que sucedió a continuación no fue una polinización feliz. En cambio, el insecto desprevenido se baña en las esporas grises de M. vc., que se adhieren al estigma y realizan su próximo truco la próxima vez que aterrizan en una flor de arándano real.
Una vez asentada de forma segura en el estigma, la punta pegajosa y receptiva de la parte femenina de la flor, la espora del hongo germina y ahora simula ser granos de polen de arándanos. Ayuda a la comida secretada allí a germinar los granos de polen. Luego comienza a crecer hasta la cámara de cinco lóbulos a través de la cual pasa el tubo germinativo del polen.
Se inhibe de devastar el tejido del estigma como cualquier hongo común, de hecho, como lo hizo el pariente cercano de M. vc., Monilinia fructicola, en experimentos controlados, y M. vc. cuando atacaba las hojas o cuando se cultivaba en alimentos de laboratorio. , hace lo suyo. En cambio, envía filamentos delgados, rara vez ramificados, por la superficie de un tubo estilizado hueco de 1 cm de largo hasta el ovario de la flor, que en grupos se asemejan a haces de tubos polínicos.
En A y B a continuación, puede ver el haz de tubos de germen de polen de arándanos moviéndose hacia abajo en la cámara después de disparar desde el grano de polen germinado. En C se pueden ver los filamentos fúngicos de M. vc. Muy útil para viajar en un paquete de singletrack similar. En D, verás a Monilinia fructicola corriendo por el mismo tejido, ramificándose de la manera típica de los hongos.
Figura 4 AD de Ngugi y Scherm 2004. Haga clic en la imagen para la fuente.
Además, al igual que los granos de polen, los filamentos de M. vc se esparcen adhiriéndose cuidadosamente a la superficie de la cámara. En A a continuación, puede ver la cavidad de cinco lóbulos en el centro de la sección transversal del estigma. En B, las flechas rojas apuntan a tubos germinales de polen oscuros adheridos al borde de la cámara. En C, las flechas rojas no apuntan al polen, sino a los filamentos oscuros de M. vc. crecer de la misma manera. En D, se ve el control Monolinia fructicola, encerrado en un círculo rojo, creciendo en todas partes, incluso en el espacio en el centro de la habitación, y sin prestar especial atención a adherirse a las paredes.
Figura 5 AD de Ngugi y Scherm 2004. Haga clic en la imagen para la fuente.
M.vc., como el tubo polínico, también se adhiere a la superficie de la cámara solo por su punta, y parece usar señales y enlaces químicos similares. Evita cuidadosamente cualquier penetración deliberada de cualquier celda en las paredes de la cámara. Al imitar silenciosamente al polen, tanto física como químicamente, el hongo evita activar las defensas destructivas del huésped que le impiden alcanzar el fruto de su deseo.
Una vez logrado esto, en el huevo o embrión de la flor, la planta desarrolla nuevas ETS y el hongo se vuelve salvaje. Los ovarios infectados, posiblemente también fertilizados por granos de polen, maduraron y se convirtieron en arándanos, pero los arándanos se habían marchitado. Se marchitó, momificó y cayó al suelo. En el interior, el hongo forma esclerocios a medida que llegan los fríos invernales. Estas bombas de relojería fúngicas estarán funcionando hasta la próxima primavera, cuando lanzarán su próxima andanada de arándanos.
Ambas imitaciones son extraordinarias. Los hongos rara vez infectan las plantas a través de su tracto reproductivo; solo el hongo tizón antes mencionado y otro grupo de hongos llamados hongos ergot también infectan a sus huéspedes a través de la mariquita de las flores. En el momento de la investigación sobre flores artificiales a base de hojas en 1985, no había otros ejemplos de imitaciones de flores a base de hongos. Encontrar ambos comportamientos en *a* hongo es nada menos que asombroso.
Referirse a
Ngugi HK y Scherm H. (2004). Mimetismo del polen de conidios de Monilinia vaccinii-corymbosi en la infección de flores de arándano, Fitopatología fisiológica y molecular, 64 (3) 113-123. DOI: 10.1016/j.pmpp.2004.08.004
Batra LR y Batra SWT (1985). El mimetismo floral inducido por el hongo momia-baya utiliza el polinizador del huésped como vector, ciencia, 228 (4702) 1011-1013. DOI: 10.1126/ciencia.228.4702.1011
