La supervivencia de las plantas depende en gran medida de su capacidad para absorber nutrientes y de la calidad del suelo que las sustenta. En este proceso, las micorrizas juegan un papel fundamental. Técnicamente, se definen como asociaciones simbióticas entre las raíces de las plantas y ciertos hongos del suelo, que facilitan la absorción y el transporte de nutrientes esenciales como fósforo, zinc, manganeso y cobre. Estos hongos micorrícicos, pertenecientes al reino Fungi, establecen una relación estrecha y dependiente con la planta, formando un órgano funcional subterráneo del que ambos organismos se benefician mutuamente.
Micorriza formando una red en las raíces de una planta.
El término micorriza proviene de la combinación de dos palabras de origen griego: «mycos» (hongos) y «rhizos» (raíces). Estos hongos obtienen de la planta hidratos de carbono y vitaminas, nutrientes que ellos mismos no pueden sintetizar debido a que carecen de la capacidad para realizar la fotosíntesis y otros procesos metabólicos necesarios. Esta transferencia de compuestos orgánicos es esencial para mantener la viabilidad y el crecimiento del hongo dentro del sistema radicular.
Se estima que aproximadamente el 95% de las plantas terrestres establecen alguna forma de asociación micorrícica en sus raíces. Esta amplia presencia evidencia la importancia ecológica y evolutiva de esta relación simbiótica. Además de mejorar la nutrición mineral de la planta, las micorrizas aumentan la resistencia a enfermedades del suelo, mejoran la tolerancia a condiciones adversas como la sequía y contribuyen a la estructura y fertilidad del suelo. Por su parte, los hongos reciben los productos orgánicos necesarios para su desarrollo.
Tipos de micorrizas
La mayoría de las plantas establecen asociaciones micorrícicas, y en los casos donde no se detectan, es posible que sus antecesores sí hayan tenido esta relación, perdiéndola posteriormente durante su desarrollo. Estas asociaciones simbióticas entre hongos y raíces son esenciales para la nutrición y salud de muchas especies vegetales.
Desde el punto de vista morfológico, las micorrizas se clasifican principalmente en dos grandes grupos: las ectomicorrizas y las endomicorrizas.
Comparación entre ectomicorrizas y endomicorrizas en la raíz.
- Ectomicorrizas: Se caracterizan porque las hifas del hongo no penetran en el interior de las células radiculares. En cambio, se disponen formando una red sobre la superficie de la raíz y entre las células, creando una estructura conocida como manto o capa micelial. Esta asociación es visible a simple vista como un recubrimiento sobre las raíces. Las ectomicorrizas predominan en árboles de regiones templadas, siendo comunes en especies como hayas, robles, eucaliptos y pinos. Además, estas micorrizas juegan un papel fundamental en la adaptación de estas plantas a suelos pobres o con condiciones adversas, facilitando la absorción de nutrientes como nitrógeno y fósforo.
- Endomicorrizas: A diferencia de las ectomicorrizas, no forman un manto externo visible y las hifas penetran dentro de las células radiculares. En su interior, las hifas forman estructuras especializadas llamadas vesículas, que funcionan como reservas de nutrientes, y arbúsculos, que facilitan el intercambio de sustancias entre el hongo y la planta. Estas micorrizas también son conocidas como micorrizas vesículo-arbusculares (VAM). Los hongos del grupo Glomeromycota, responsables de estas asociaciones, están presentes en una gran variedad de plantas, especialmente en hierbas y gramíneas. Este tipo de micorrizas es especialmente abundante en suelos pobres, como los de praderas, estepas, zonas de alta montaña y selvas tropicales, donde contribuyen significativamente a la absorción de fósforo y agua.
En conjunto, las micorrizas representan un componente esencial para la salud y productividad de los ecosistemas terrestres, facilitando la supervivencia de las plantas en ambientes con limitaciones nutricionales o de agua. Su estudio continúa siendo fundamental para la agricultura sostenible y la conservación ambiental.
¿Cómo sucede la micorrización?
La infección de la raíz por el hongo micorrízico ocurre a través de propágulos presentes en el suelo. Estos propágulos pueden ser esporas, fragmentos de hifas del hongo o incluso raíces ya micorrizadas que actúan como fuente de inoculación.
Red de Hartig formada por las hifas del hongo en el tejido radicular.
Una vez que el hongo micorrízico coloniza las raíces de la planta, forma un manto denso de hifas fúngicas en la superficie radicular y penetra en el espacio intercelular de las células de la raíz, dando lugar a la formación de la llamada red de Hartig. Esta estructura es fundamental, ya que constituye el sitio principal donde ocurre el intercambio de nutrientes entre el hongo y la planta.
En la red de Hartig, el hongo absorbe minerales esenciales y agua del suelo, que posteriormente transfiere a la planta. A cambio, la planta suministra al hongo azúcares y otros compuestos orgánicos derivados de la fotosíntesis, estableciendo así una simbiosis mutualista beneficiosa para ambas partes.
Además del intercambio básico de nutrientes, el transporte y transformación de vitaminas y nutrientes puede implicar mecanismos enzimáticos específicos que permiten al hongo utilizar fuentes de nitrógeno orgánico y fósforo inaccesibles para la planta por sí sola. También, el hongo puede liberar ácidos orgánicos que facilitan la solubilización y absorción de minerales como calcio, magnesio y potasio, mejorando la nutrición mineral de la planta.
Es importante destacar que un solo hongo micorrízico puede formar conexiones simultáneas con varias plantas, creando una red subterránea que interconecta diferentes individuos. Esta red puede facilitar la transferencia de nutrientes entre plantas y, en algunos casos, permitir el desarrollo de plantas parasitarias que no realizan fotosíntesis y dependen completamente del hongo para obtener sus nutrientes esenciales.
Ventajas de la micorrización
Las ventajas que la micorrización aporta a las plantas son múltiples y fundamentales para su desarrollo y supervivencia. Las hifas de los hongos micorrícicos excretan ácido oxálico, una sustancia que descompone las superficies rocosas y facilita la penetración y movilidad de las raíces en el suelo. Esto permite que la planta explore un volumen mucho mayor de terreno, ya que el diámetro del ápice de la hifa es considerablemente menor que el de la raíz, lo que facilita la exploración de espacios reducidos y el acceso a nutrientes inaccesibles para las raíces solas.
Además, las micorrizas proporcionan una protección eficaz contra diversos factores de estrés ambiental. Por ejemplo, ayudan a mitigar los efectos de la salinidad del suelo, los cambios bruscos de temperatura y la acidificación causada por la presencia de elementos como el azufre, magnesio o aluminio. Esta protección se debe tanto a la mejora en la absorción de nutrientes como a ciertas reacciones fisiológicas inducidas por el hongo que mantienen las raíces activas y saludables durante períodos prolongados.
Micorrizas protegiendo la planta frente a condiciones adversas.
La micorrización también contribuye a prolongar la longevidad de las plantas. Investigaciones han demostrado que árboles como los pinos pueden extender su expectativa de vida en hasta dos años cuando están micorrizados en comparación con aquellos que no presentan esta asociación. En algunos casos, la simbiosis entre planta y hongo es tan estrecha que la planta no puede sobrevivir sin la presencia del hongo, como ocurre con muchas especies de orquídeas, que dependen completamente de la micorrización para su desarrollo y reproducción.
En la agricultura y la silvicultura modernas, la micorrización se ha convertido en una técnica clave para mejorar el éxito de cultivos y proyectos de repoblación forestal. Muchas empresas especializadas incorporan fragmentos de hongos micorrícicos en los brotes o plantones para asegurar una asociación efectiva y específica para cada especie, lo que favorece un crecimiento más vigoroso y resistente.
En resumen, la micorrización mejora significativamente la absorción de agua y nutrientes, aumenta la resistencia frente a condiciones adversas y promueve un desarrollo integral más saludable y duradero en las plantas, constituyendo una herramienta esencial para la agricultura sostenible y la conservación ambiental.
Descubrimiento y relevancia histórica de las micorrizas
El descubrimiento de las micorrizas se atribuye al botánico alemán Albert Bernhard Frank en 1885, quien observó la presencia de estas asociaciones simbióticas en las raíces de diversos árboles frutales. Gracias a su trabajo, se acuñó el término «micorrizas», que proviene del griego y significa «raíz de hongo».
En 1900, el científico francés Bernard destacó la importancia de las micorrizas en el desarrollo y la supervivencia de las orquídeas, ampliando así el conocimiento sobre la función de estas asociaciones en plantas específicas. Sin embargo, fue hasta una década después cuando se comenzó a investigar su potencial aplicación práctica en la agricultura y la jardinería, reconociendo su papel en la mejora de la salud y el crecimiento vegetal.
El reconocimiento formal y amplio de la relevancia de las micorrizas llegó en 1955 con las investigaciones pioneras de John Mosse en Inglaterra. Sus estudios demostraron cómo estas asociaciones simbióticas benefician significativamente el crecimiento de las plantas al mejorar la absorción de nutrientes y agua, lo que abrió la puerta a su uso como una herramienta sostenible en la producción agrícola.
Además, recientes hallazgos en yacimientos fósiles han revelado que las micorrizas existen desde hace cientos de millones de años. Algunas esporas fósiles indican que estas asociaciones simbióticas podrían haber estado presentes hace aproximadamente 460 millones de años, lo que sugiere que las micorrizas jugaron un papel fundamental en la colonización de plantas terrestres durante el Paleozoico.
