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Micología

Mycena leaiana madura , un tipo de hongo , en el Parque Nacional Mount Field. La micología es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los hongos , incluyendo su taxon...

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Mycena leaiana madura , un tipo de hongo , en el Parque Nacional Mount Field.

La micología es la rama de la biología que se ocupa del estudio de los hongos , incluyendo su taxonomía , genética , propiedades bioquímicas y uso por los humanos . [ 1 ] Los hongos pueden ser fuente de yesca , alimento y medicina tradicional , así como de enteógenos , veneno e infecciones . Las levaduras se encuentran entre los miembros más utilizados del reino de los hongos, particularmente en la industria alimentaria. [ 2 ]

La micología se solapa con el campo de la fitopatología , el estudio de las enfermedades de las plantas. Ambas disciplinas están estrechamente relacionadas, ya que la mayoría de los patógenos de las plantas son hongos. [ 3 ] Un biólogo especializado en micología se denomina micólogo .

Descripción general

La palabra micología proviene del griego antiguo : μύκης ( mukēs ), que significa "hongo" y el sufijo -λογία ( -logia ), que significa "estudio". [ 4 ] Entre los micólogos pioneros se encuentran Elias Magnus Fries , Christiaan Hendrik Persoon , Heinrich Anton de Bary , Elizabeth Eaton Morse y Lewis David de Schweinitz . Beatrix Potter , autora de El cuento de Peter Rabbit , también hizo contribuciones significativas al campo. [ 5 ] Pier Andrea Saccardo desarrolló un sistema para clasificar los hongos imperfectos por el color y la forma de las esporas, que se convirtió en el sistema principal utilizado antes de la clasificación por análisis de ADN . Es más famoso por su Sylloge Fungorum , [ 6 ] que era una lista exhaustiva de todos los nombres que se habían utilizado para los hongos. Sylloge sigue siendo la única obra de este tipo que fue a la vez exhaustiva para el reino botánico Fungi y razonablemente moderna. [ 7 ]

Muchos hongos producen toxinas , [ 8 ] antibióticos , [ 9 ] y otros metabolitos secundarios . Por ejemplo, el género cosmopolita Fusarium y sus toxinas asociadas con brotes fatales de aleukia tóxica alimentaria en humanos fueron estudiados extensamente por Abraham Z. Joffe . [ 10 ]

Los hongos son fundamentales para la vida en la Tierra por su papel como simbiontes , por ejemplo, en forma de micorrizas , simbiontes de insectos y líquenes . Muchos hongos son capaces de descomponer biomoléculas orgánicas complejas como la lignina , el componente más resistente de la madera , y contaminantes como los xenobióticos , el petróleo y los hidrocarburos aromáticos policíclicos . Al descomponer estas moléculas, los hongos desempeñan un papel crucial en el ciclo global del carbono .

Los hongos y otros organismos tradicionalmente reconocidos como hongos, como los oomicetos y los mixomicetos ( mohos mucilaginosos ), suelen ser económica y socialmente importantes, ya que algunos causan enfermedades en animales (incluidos los humanos) y en plantas. [ 11 ]

Además de los hongos patógenos, muchas especies de hongos son muy importantes para controlar las enfermedades de las plantas causadas por diferentes patógenos. Por ejemplo, las especies del género de hongos filamentosos Trichoderma se consideran uno de los agentes de control biológico más importantes como alternativa a los productos químicos para un manejo eficaz de las enfermedades de los cultivos. [ 12 ]

Las reuniones de campo para encontrar especies interesantes de hongos se conocen como "excursiones", en honor a la primera de estas reuniones organizada por el Woolhope Naturalists' Field Club en 1868 y titulada "Una incursión entre los hongos [ sic ] ". [ 13 ]

Algunos hongos pueden causar enfermedades en humanos y otros animales; el estudio de los hongos patógenos que infectan a los animales se denomina micología médica . [ 14 ]

Historia

Se cree que los humanos comenzaron a recolectar hongos como alimento en tiempos prehistóricos . Los hongos fueron mencionados por primera vez en las obras de Eurípides (480-406 a. C.). El filósofo griego Teofrasto de Ereso (371-288 a. C.) fue quizás el primero en intentar clasificar sistemáticamente las plantas; los hongos se consideraban plantas a las que les faltaban ciertos órganos. Posteriormente, Plinio el Viejo (23-79 d. C.) escribió sobre las trufas en su enciclopedia Historia Natural . [ 15 ]

Los hongos y las trufas no son hierbas, ni raíces, ni flores, ni semillas, sino simplemente la humedad o tierra sobrante de árboles, madera podrida y otros materiales en descomposición. Esto se evidencia en el hecho de que todos los hongos y las trufas, especialmente los comestibles, crecen con mayor frecuencia en climas lluviosos y tormentosos.

— Jerome Bock ( Hieronymus Tragus ), 1552 [ 16 ]

Durante la Edad Media se observaron pocos avances en el conocimiento sobre los hongos. Sin embargo, la invención de la imprenta permitió a los autores disipar supersticiones y conceptos erróneos sobre los hongos que habían sido perpetuados por los autores clásicos. [ 17 ]

En 1245, un erudito chino llamado Chen Renyu escribió un libro llamado Junpu, que describía muchos tipos diferentes de hongos. Es uno de los libros sobre hongos más antiguos que se conocen. [ 18 ]

Fotografía de grupo tomada en una reunión de la Sociedad Micológica Británica en 1913.

El inicio de la era moderna de la micología comienza con la publicación de Nova plantarum genera de Pier Antonio Micheli en 1737. [ 19 ] Publicada en Florencia , esta obra fundamental sentó las bases para la clasificación sistemática de gramíneas, musgos y hongos. Él originó los nombres de géneros aún vigentes Polyporus [ 20 ] y Tuber , [ 21 ] ambos fechados en 1729 (aunque las descripciones fueron posteriormente modificadas por considerarse inválidas según las reglas modernas).

El fundador de la nomenclatura, Carl Linnaeus, incluyó los hongos en su sistema de nombres binomiales en 1753, donde cada tipo de organismo tiene un nombre de dos palabras que consta de un género y una especie (mientras que hasta entonces los organismos a menudo se designaban con frases latinas que contenían muchas palabras). [ 22 ] Él originó los nombres científicos de numerosos taxones de hongos bien conocidos , como Boletus [ 23 ] y Agaricus , [ 24 ] que todavía se usan hoy. Durante este período, los hongos todavía se consideraban pertenecientes al reino vegetal, por lo que fueron categorizados en su Species Plantarum . Los taxones de hongos de Linnaeus no eran tan completos como sus taxones de plantas, sin embargo, agrupando todos los hongos con láminas y un tallo en el género Agaricus . [ 25 ] [ 26 ] Existen miles de especies con láminas, que luego se dividieron en docenas de géneros diversos; En su uso moderno, Agaricus se refiere únicamente a los hongos estrechamente relacionados con el champiñón común, Agaricus bisporus . [ 27 ] Por ejemplo, Linneo le dio el nombre de Agaricus deliciosus al níscalo, pero su nombre actual es Lactarius deliciosus . [ 28 ] Por otro lado, el champiñón de campo Agaricus campestris ha conservado el mismo nombre desde la publicación de Linneo. [ 29 ] La palabra inglesa " agaric " todavía se usa para cualquier hongo con láminas, lo que corresponde al uso que Linneo le dio a la palabra. [ 27 ]

Aunque históricamente la micología se consideraba una rama de la botánica , el descubrimiento en 1969 [ 30 ] de la estrecha relación evolutiva de los hongos con los animales dio lugar a la reclasificación del estudio como un campo independiente. [ 31 ] El término micología y el término complementario micólogo se atribuyen tradicionalmente a MJ Berkeley en 1836. [ 32 ] Sin embargo, el término micólogo apareció en escritos del botánico inglés Robert Kaye Greville ya en 1823 en referencia a Schweinitz . [ 33 ]

Alcance e importancia

Producción, comercio y fabricación de alimentos

La madera y los productos madereros son un elemento clave del comercio internacional , [ 34 ] ya que se utilizan para todo, desde la arquitectura hasta la leña . El cultivo de ecosistemas forestales para producir esta cantidad de madera utilizable depende en gran medida de las relaciones simbióticas micorrícicas entre las plantas, específicamente los árboles, y los hongos. Los hongos proporcionan numerosos beneficios a su planta simbiótica, como tolerancia a enfermedades, mejor crecimiento y nutrición mineral, tolerancia al estrés e incluso utilización de fertilizantes . [ 35 ]

Otro componente importante del comercio internacional en los últimos años han sido los hongos comestibles y medicinales . Si bien muchas especies de hongos pueden cultivarse en grandes instalaciones agrícolas, el cultivo de algunas especies codiciadas aún no se comprende completamente, lo que significa que hay muchas especies que solo se pueden encontrar de forma natural en la naturaleza. [ 34 ] Si bien la demanda de especies de hongos silvestres ha aumentado en todo el mundo en los últimos años, la rareza de estas especies no ha cambiado. Aun así, la recolección de hongos se ha convertido en un factor clave en las economías locales . [ 36 ]

El mayor conocimiento científico de la diversidad fúngica ha propiciado avances biotecnológicos en la industria alimentaria . [ 37 ] Los seres humanos han aprovechado este conocimiento cultivando diversos tipos de hongos, en particular levaduras . Existen más de 500 especies de levaduras que se han cultivado con distintos fines, siendo la más común Saccharomyces cerevisiae , también conocida como levadura de panadería. Como su nombre indica, S. cerevisiae se ha utilizado en la elaboración de vino , pan y cerveza desde la antigüedad. [ 2 ]

La fermentación es una de las formas más antiguas de conservación de alimentos, con el primer uso registrado que data de hace más de 13.000 años en Israel . [ 38 ] El cultivo de bacterias y hongos, en particular levaduras, se ha utilizado durante siglos para aumentar la vida útil de carnes , verduras , granos y otros alimentos. [ 39 ] La fermentación también juega un papel importante en la producción de diversos productos alimenticios y bebidas alcohólicas como la cerveza y el vino . Alrededor del 90% de la producción mundial de cerveza proviene de la cerveza lager y el 5% de la cerveza ale , mientras que el resto proviene de la fermentación espontánea de una variedad de levaduras y bacterias. [ 34 ] La producción de bebidas alcohólicas juega un papel importante en la economía de muchos países, siendo la cerveza a menudo una exportación crucial . [ 34 ]

Hongos fitopatógenos

Los hongos fitopatógenos son una seria amenaza en lo que respecta a la disponibilidad de cultivos y la seguridad alimentaria . Estos hongos pueden infiltrarse en plantas y cultivos alimentarios , lo que puede causar graves problemas económicos para las industrias agrícolas en numerosos países. [ 37 ] Varios patógenos vegetales pueden hacer que los cultivos comerciales se vuelvan incomestibles y prácticamente inútiles para el agricultor que los cultiva. Este problema ha aumentado con los años a medida que el uso de monocultivos se ha vuelto más frecuente: una variedad limitada de plantas en un área puede conducir a la rápida propagación de patógenos específicos . [ 40 ] Puccinia graminis es un tipo de roya del tallo que ataca los cultivos de trigo en todo el mundo, desde África hasta Europa . [ 41 ] [ 42 ] Otro patógeno fúngico devastador es Sarocladium oryzae , que es un tipo de hongo de pudrición de la vaina frecuente en la India y es una gran amenaza para el cultivo de arroz . [ 43 ] Históricamente, uno de los casos más conocidos de pandemias de hongos en plantas fue la plaga de la patata en Irlanda, causada por un moho acuático conocido como Phytophthora infestans . Este evento se conoce como la Gran Hambruna de Irlanda . [ 44 ]

Micología y descubrimiento de fármacos

Durante siglos, ciertos hongos se han documentado como medicina popular en China , Japón y Rusia . [ 45 ] Aunque el uso de hongos en la medicina popular se centra principalmente en el continente asiático, se ha documentado que personas en otras partes del mundo, como Oriente Medio , Polonia y Bielorrusia, utilizan hongos con fines medicinales. [ 46 ]

Los hongos producen grandes cantidades de vitamina D cuando se exponen a la luz ultravioleta (UV) . [ 47 ] La penicilina , la ciclosporina , la griseofulvina , la cefalosporina y la psilocibina son ejemplos de fármacos que se han aislado de mohos u otros hongos. [ 48 ]

Filosofía e informática

Los hongos se han convertido en objeto de investigación filosófica sobre la naturaleza de la cognición, la inteligencia y la mente. El libro de divulgación científica Vida entrelazada, del biólogo Merlin Sheldrake, atrajo mucha atención a las cuestiones de la individualidad fúngica y a si los hongos exhiben algo parecido a la inteligencia, argumentando que los hongos desestabilizan las categorías establecidas que se utilizan para describir los sistemas vivos. [ 49 ] Kristina Šekrst, en Temas de ciencia cognitiva , argumenta que las redes miceliales fúngicas exhiben una cognición mínima a través de una regulación adaptativa integrada en la memoria, recurriendo a explicaciones cibernéticas y enactivas para describir la memoria fúngica sin apelar a sustratos neuronales ni a la representación simbólica. [ 50 ]

Andrew Adamatzky registró oscilaciones de potencial eléctrico en micelio y esporocarpos e interpretó los trenes de impulsos resultantes como una posible forma de procesamiento de información. Agrupó estos impulsos en conjuntos que describió como "palabras" e informó que su distribución de longitud se asemeja a la de los lenguajes humanos, aunque advirtió que la semejanza podría ser superficial y no demostrar una comunicación genuina. [ 51 ] Ampliando este trabajo, Adamatzky y coautores informan patrones de actividad eléctrica de impulsos similares a los de las neuronas en hongos y argumentan que estos respaldan la atribución de formas de cognición y conciencia a los hongos. [ 52 ]

Adamatzky también ha argumentado que los hongos mismos pueden servir como sustrato computacional, proponiendo que los basidiomicetos podrían representar información como picos de actividad eléctrica, llevar a cabo computación dentro de la red micelial y transmitir resultados a través de cuerpos fructíferos, informando que estimular un cuerpo fructífero altera la actividad eléctrica de otros en el mismo grupo y por lo tanto indica transferencia de información a través de la colonia. [ 53 ] Nic Roberts y Adamatzky demostraron que la respuesta eléctrica no lineal del micelio vivo puede configurarse para realizar puertas lógicas booleanas , tratando la colonia de hongos como una forma de hardware no convencional. [ 54 ] Esta línea de trabajo está recopilada en el volumen editado Fungal Machines: Sensing and Computing with Fungi (2023), que examina la actividad eléctrica de los hongos, biosensores, dispositivos portátiles, componentes electrónicos y prototipos de computación, y cierra con capítulos sobre cognición y mente de los hongos. [ 55 ] Este tipo de investigación trata la computación y la percepción como capacidades que pueden ser instanciadas en un organismo vivo, no neuronal, lo que sitúa la biología de los hongos dentro de debates más amplios en computación no convencional y filosofía de la mente .

Véase también

Referencias

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  52. ^ Adamatzky, Andrés; Vallverdú, Jordi; Gandía, Antoni; Chiolerio, Alessandro; Castro, Óscar; Dodig-Crnković, Gordana (2023). "Mentes fúngicas". En Adamatzky, Andrew (ed.). Máquinas de hongos: detección y computación con hongos . Emergencia, Complejidad y Computación. vol. 47. Cham: Springer. págs. 409– 422. doi : 10.1007/978-3-031-38336-6_26 . ISBN   978-3-031-38335-9.
  53. ↑ Adamatzky, Andrew (2018). "Hacia una computadora fúngica" . Interface Focus . 8 (6) 20180029. doi : 10.1098/rsfs.2018.0029 . PMC 6227805. PMID 30443330 .  
  54. ↑ Roberts, Nic; Adamatzky, Andrew (2022). "Extracción de circuitos lógicos en hongos" . Scientific Reports . 12 : 15930. doi : 10.1038/s41598-022-20080-3 .
  55. ↑ Adamatzky, Andrew, ed. (2023). Máquinas fúngicas: detección y computación con hongos . Emergence, Complexity and Computation. Vol. 47. Springer. doi : 10.1007/978-3-031-38336-6 . ISBN  978-3-031-38335-9.

Literatura citada

  • Ainsworth, GC (1976). Introducción a la historia de la micología . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-21013-3.
  • Organizaciones profesionales
    • BMS : Sociedad Micológica Británica (Reino Unido)
    • MSA : Sociedad Micológica de América (Norteamérica)
  • Organizaciones amateur
    • MSSF : Sociedad Micológica de San Francisco
    • Asociación Micológica Norteamericana (lista de organizaciones amateur en Norteamérica)
    • Sociedad Micológica de Puget Sound
    • Sociedad Micológica de Oregón
    • Asociación Micológica de Illinois (IMA)
  • Enlaces varios
    • Clases en línea de micología en la Universidad de Carolina del Sur.
    • La Biblioteca Virtual WWW: Micología
    • Página de enlaces de MykoWeb
    • Glosario micológico de la Asociación Micológica de Illinois
    • Revista FUNGI para profesionales y aficionados: la publicación estadounidense de mayor circulación sobre todo lo relacionado con la micología.
    • Grupo de Biología Celular de Hongos de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido.
    • Maravillas Micológicas, Universidad de Cornell, Biblioteca Mann