Si te han hecho creer toda tu vida que las plantas siempre están verdes y que solo obtienen su alimento de fotosíntesis, usted podría estar en un shock. Resulta que muchas plantas se nutren de maneras extrañas y maravillosas, desde las plantas carnívoras que consumen presas animales, hasta las plantas parásitas que roban los nutrientes de otras plantas, hasta las micoheterótrofo plantas cuyas raíces forman una relación simbiótica con hongos subterráneos. Este tipo de plantas a menudo se consideran rarezas raras o inusuales, pero en un artículo reciente de Giesemann y colegas han descubierto que, en realidad, hay muchas más plantas micoheterótrofas de lo que habíamos pensado antes. Dicen que “el conocimiento previo sobre la micoheterotrofia parece apenas rozar la superficie de algo mucho más grande…”

Plantas completamente micoheterótrofas de color blanco fantasmal (como este albino Goodyera velutina) dependen completamente de sus asociados fúngicos para la nutrición... pero las plantas verdes también pueden ser parcialmente micoheterótrofas. Crédito de la imagen: Shitaro Takuto.

Antes de entrar en detalles, es importante saber que las plantas micoheterótrofas pueden tener diferentes niveles de dependencia de sus socios fúngicos para la nutrición. Algunas plantas dependen completamente de la micoheterotrofia: estas plantas son aclorófilas, lo que significa que no producen el pigmento verde. Clorofila y por lo tanto no puede hacer la fotosíntesis. Si alguna vez has visto una planta fantasmal de hojas completamente blancas, es probable que te hayas encontrado con una planta completamente micoheterótrofa. Por otro lado, algunas plantas verdes (productoras de clorofila) pueden ser un poco codiciosas: pueden nutrirse tanto de la fotosíntesis como de sus amigos hongos, lo que las convierte en "parcialmente micoheterótrofas". La micoheterotrofia parcial es común en Orchidaceae y Ericaceae con sus micorrizas de orquídeas y ericoides, pero, hasta ahora, solo se había registrado para muy pocas especies con micorrizas arbusculares.

Giesemann y sus colegas sospecharon que puede haber muchas más plantas parcialmente micoheterótrofas de lo que nos han hecho creer. Recopilaron datos publicados sobre la abundancia natural de isótopos estables de más de 130 especies de plantas para determinar si alguna de ellas se estaba nutriendo de sus socios fúngicos. Giesemann explicó: "La absorción de nutrientes fúngicos, como el carbono, por parte de una planta puede revelarse mediante un enriquecimiento isotópico significativo en 13C en comparación con las plantas fotosintéticas "normales". En los últimos años, cada vez más plantas se han identificado como 'micoheterótrofos parciales' porque sus valores de composición de isótopos estables se encuentran entre las plantas vecinas no micoheterótrofas y los micoheterótrofos completos".

Al arrojar nueva luz sobre la nutrición de una gran cantidad de plantas de hoja verde, los autores demostraron micoheterotrofia parcial en la mayoría de los pteridofitos que estudiaron (es decir, helechos y colas de caballo), así como en diez familias de plantas con semillas donde no se había registrado micoheterotrofia. o incluso sospechosas, previamente: Apiaceae, Asphodelaceae, Dioscoreaceae, Euphorbiaceae, Geraniaceae, Oxalidaceae, Poaceae, Primulaceae, Rosaceae y Smilacaceae. Agregue a esta lista las dos especies y familias para las que los autores encontraron evidencia de micoheterotrofia en otro papel reciente (París cuadrifolia en Melanthiaceae y Anémona nemorosa en Ranunculaceae), y resulta que tenemos MUCHAS plantas verdes parcialmente micoheterótrofas.

París cuadrifolia (izquierda) y Arum maculado (derecha), las dos especies de plantas cuyas micorrizas arbusculares ayudaron a definir las dos formas estructurales que ahora conocemos como París-tipo y Aro-tipo. Créditos de la imagen: Philipp Giesemann.

Para los entusiastas de los hongos, uno de los hallazgos clave de Giesemann y sus colegas se relaciona con la estructura morfológica de los hongos asociados con estas plantas parcialmente micoheterótrofas. Las micorrizas arbusculares suelen adoptar una de dos formas estructurales: París-tipo o Aro-tipo, cada uno originalmente nombrado después de las estructuras fúngicas que se encuentran dentro de las células de la raíz de París cuadrifolia y Arum maculado respectivamente. "En el Aro-morfotipo, las hifas crecen a lo largo de los espacios intercelulares entre las células de la raíz y forman estructuras ramificadas llamadas arbúsculos dentro de las células de la raíz”, explicó Giesemann. “Por el contrario, las hifas del París-El morfotipo crece en espirales densas dentro de las células de la raíz y rara vez aparece en los espacios intercelulares.

Todas las plantas que se encontraron parcialmente micoheterótrofas en su estudio se asociaron con París-tipo hongos, que tiene enormes implicaciones para nuestra comprensión de la nutrición de las plantas. “Creemos que esta estructura enrollada dentro de las células de la raíz puede ser un requisito previo importante para la evolución de la micoheterotrofia”, dijo Giesemann. “Alrededor del 85 % de todas las plantas terrestres forman asociaciones simbióticas con hongos micorrízicos arbusculares, y aproximadamente la mitad de estos tienen la París-estructura tipo. Hemos encontrado que la adquisición significativa de nutrientes de los hongos es bastante común y generalizada entre las plantas asociadas con el París-tipo hongos, por lo que esto podría significar que muchas más plantas pueden ser parcialmente micoheterótrofas de lo que creíamos posible anteriormente”.