Prototaxitas

Prototaxites / ˌ p r oʊ t oʊ ˈ t æ k s ɪ t iː z / es un género extinto de hongos terrestres que datan desde el Silúrico tardío hasta el Devónico tardío . ^{[1] [2]} Los prototaxites formaban grandes estructuras similares a troncos de hasta 1 metro (3 pies) de ancho, alcanzando 8 metros (26 pies) de longitud, ^[3] formadas por tubos entrelazados de alrededor de 50 micrómetros (0,0020 pulgadas) de diámetro, lo que lo convierte, con mucho, en el organismo terrestre más grande de su tiempo.

La taxonomía de Prototaxites ha sido objeto de debate durante mucho tiempo. Se considera ampliamente que es un hongo, pero el debate continúa. ^[3] Su relación exacta con los linajes de hongos actuales es incierta. Es casi seguro que era un organismo perenne que creció durante varios años. Se han propuesto varias ecologías , incluida la de que era saprotrófico como muchos hongos modernos, o que era un autótrofo liquenizado . ^[1]

Con un diámetro de hasta 1 metro (3 pies 3 pulgadas) y una altura que alcanza los 8,8 metros (29 pies), los fósiles de Prototaxites son restos de, con mucho, el organismo más grande descubierto de su período de existencia. Vistos desde lejos, los fósiles toman la forma de troncos de árboles, extendiéndose ligeramente cerca de su base de una manera que sugiere una conexión con estructuras similares a raíces no preservadas. ^[4] Los moldes rellenos que pueden representar los espacios anteriormente ocupados por "raíces" de Prototaxites son comunes en los estratos del Devónico temprano. ^[5] Los anillos de crecimiento concéntricos, que a veces contienen material vegetal incrustado, ^[6] sugieren que el organismo creció esporádicamente mediante la adición de capas externas. Es probable que las estructuras similares a troncos preservadas representen el cuerpo fructífero, o esporóforo , de un hongo, que habría sido alimentado por un micelio , una red de filamentos dispersos ( hifas ). A escala microscópica, los fósiles consisten en estructuras estrechas en forma de tubo, que se entrelazan entre sí. Estos vienen en dos tipos: tubos esqueléticos, de 20 a 50  micrómetros  (μm) de ancho, tienen paredes gruesas (2 a 6 μm) y no están divididos en toda su longitud, y filamentos generativos, que son más delgados (5 a 10 μm de diámetro) y se ramifican con frecuencia; estos se entrelazan para formar la matriz del organismo. Estos filamentos más delgados son septados , es decir, tienen paredes internas. Estos septos son perforados , es decir, contienen un poro germinativo , un rasgo solo presente en las algas rojas y los hongos modernos . ^[7]

La similitud de estos tubos con las estructuras de la planta primitiva Nematothallus ha llevado a sugerir que esta última puede representar hojas de Prototaxites . Desafortunadamente para esta hipótesis, nunca se ha encontrado que ambos estén conectados, aunque esto puede ser una consecuencia de su desprendimiento después de la muerte de los organismos. ^[8]

Recolectados por primera vez en 1843, ^[9] no fue hasta 14 años después que John William Dawson , un científico canadiense, estudió fósiles de Prototaxites , que describió como coníferas gigantes parcialmente podridas , que contenían los restos de los hongos que los habían estado descomponiendo. ^{[10] [11] [6]} Este concepto no fue disputado hasta 1872, cuando el científico rival William Carruthers ridiculizó la idea. ^[12] Tal fue su fervor que reprendió el nombre Prototaxites (traducido libremente como "primer tejo " ^[13] ) e insistió en que se adoptara el nombre Nematophycus (" alga fibrosa " ^{[14] ), [6]} un movimiento fuertemente en contra de la convención científica. ^[15] Dawson luchó tenazmente para defender su interpretación original hasta que los estudios de la microestructura dejaron claro que su posición era insostenible, por lo que rápidamente intentó cambiar el nombre del género él mismo, llamándolo Nematophyton ("planta fibrosa"), y negando con gran vehemencia que alguna vez lo hubiera considerado un árbol. ^[6] A pesar de estos intentos políticos de cambiar el nombre del género, las reglas de la nomenclatura botánica significan que el nombre " Prototaxites ", por inapropiado que sea en su significado, sigue utilizándose hoy en día.

A pesar de la abrumadora evidencia de que el organismo creció en la tierra, ^{[16] [17]} la interpretación de Carruthers de que era un alga marina gigante fue desafiada solo una vez, en 1919, cuando Arthur Harry Church sugirió que Carruthers había sido demasiado rápido en descartar la posibilidad de que fuera un hongo. ^[18] La falta de caracteres diagnósticos de cualquier grupo existente dificultó la presentación de una hipótesis firme; ^[6] el fósil siguió siendo un misterio enigmático y tema de debate. No fue hasta 2001, después de 20 años de investigación, que Francis Hueber, del Museo Nacional de Historia Natural en Washington, DC , publicó un artículo largamente esperado que intentó poner a Prototaxites en su lugar. El artículo dedujo, basándose en su morfología , que Prototaxites era un hongo. ^[6]

Esta idea fue recibida con incredulidad, negación y fuerte escepticismo, pero están surgiendo más evidencias para apoyarla. ^[19] En 2007, los análisis isotópicos realizados por un equipo que incluía a Hueber y Kevin Boyce de la Universidad de Chicago ^[3] concluyeron que Prototaxites era un hongo gigante. Detectaron un rango altamente variable de valores de proporciones de isótopos de carbono en una variedad de especímenes de Prototaxites . Los autótrofos (organismos como plantas y algas que se ganan la vida mediante la fotosíntesis ) que viven al mismo tiempo se basan en la misma fuente (es decir, atmosférica ) de carbono ; como los organismos del mismo tipo comparten la misma maquinaria química, reflejan esta composición atmosférica con un rastro constante de isótopos de carbono . La proporción inconsistente observada en Prototaxites parece mostrar que el organismo no sobrevivió mediante la fotosíntesis, y el equipo de Boyce dedujo que el organismo se alimentaba de una variedad de sustratos , como los restos de cualquier otro organismo que estuviera cerca. ^[3] Sin embargo, el gran tamaño del organismo requeriría una extensa red de micelios subterráneos para obtener suficiente carbono orgánico para acumular la biomasa necesaria . Las estructuras similares a raíces se han interpretado circunstancialmente como rizomorfos de Prototaxites , y podrían respaldar la posibilidad de que el organismo transporte nutrientes a grandes distancias para sostener su cuerpo sobre el suelo. ^[20]

Otras investigaciones recientes han sugerido que Prototaxites representa un haz enrollado de hepáticas , ^[21] pero esta interpretación presenta dificultades sustanciales. ^[22]

Un género similar, Nematasketum , también consta de tubos bandeados y ramificados en haces axiales; parece ser un hongo. ^[23]

En 2021, Gregory Retallack describió la nueva especie Prototaxites honeggeri de la etapa Darriwiliana del Miembro del Lago Douglas del Ordovícico Medio de la Caliza Lenoir , en la presa Douglas , Tennessee , que marca la aparición más temprana conocida del género Prototaxites . ^[24] Si bien algunos estudios mencionan un origen Ordovícico del género, ^[2] refiriéndose al estudio de Retallack, la paleobotánica Dianne Edwards comentó: "Cuando faltan características diagnósticas, estos materiales orgánicos fragmentarios pueden malinterpretarse, lo que lleva a atribuciones inverosímiles". ^[25] Nelson y Boyce (2022), refiriéndose al estudio de Retallack, sostuvieron que la primera aparición del género fue en el Silúrico tardío. ^[1]

Un artículo de 2022 sugirió que Prototaxites era un rizomorfo fúngico que crecía de lado y probablemente al menos parcialmente bajo tierra, a diferencia de la visión tradicional de que crecía en posición vertical. ^[2]

El equipo de investigación de la Universidad de Chicago ha reconstruido Prototaxites como una estructura columnar sin ramas. ^[26] Fue el organismo vivo más alto de su época con diferencia; en comparación, la planta contemporánea Cooksonia solo alcanzaba los 6 centímetros (2,4 pulgadas) de altura y se elevaba por encima de los " bosques de musgo " que crecían debajo de ella, y los invertebrados eran la única otra vida multicelular que habitaba en la tierra. Prototaxites podría haber utilizado su alta estructura columnar para la dispersión de esporas. Alternativamente, si Prototaxites contenía estructuras fotosintéticas, la altura habría aumentado su capacidad para capturar luz. ^[4] La presencia de biomoléculas a menudo asociadas con algas puede sugerir que Prototaxites estaba cubierto por algas simbióticas o parásitas , lo que lo convertía en esencia en un enorme liquen , o incluso sugiriendo que era un alga en sí mismo. ^{[4] [27] [28]} Sin embargo, la variabilidad en las proporciones de la firma isotópica δ ¹³ C entre especímenes de Prototaxites sugiere que era heterotrófico . ^[1]

Los micelios (hebras) de Prototaxites se fosilizaron a medida que invadían el tejido de las plantas vasculares . ^[6] A su vez, hay evidencia de animales que habitaban Prototaxites : se han encontrado laberintos de tubos dentro de algunos especímenes, con el hongo volviendo a crecer en los huecos, lo que lleva a la especulación de que la extinción de Prototaxites puede haber sido causada por dicha actividad. ^[6] Sin embargo, se ha encontrado evidencia de perforaciones de artrópodos en Prototaxites del Devónico temprano y tardío, lo que sugiere que el organismo sobrevivió al estrés de la perforación durante muchos millones de años. ^[29] Curiosamente, las perforaciones aparecieron en Prototaxites mucho antes de que las plantas desarrollaran un tallo leñoso estructuralmente equivalente, y es posible que los perforadores se transfirieran a las plantas cuando estas evolucionaron. ^[29] Los Prototaxites se extinguieron en el Devónico tardío cuando las plantas vasculares cobraron importancia. ^[4]

• Imágenes y discusión de la clasificación de las Prototaxitas
• "Un fósil misterioso resulta ser un hongo gigante". ABC News Online . 23 de abril de 2007. Consultado el 23 de abril de 2007 .
• Brahic, Catherine (24 de abril de 2007). «Un fósil prehistórico misterioso se ha comprobado como un hongo gigante». New Scientist . Consultado el 27 de julio de 2014 .
• Schultz, Colin (17 de julio de 2013). "Mucho antes de que los árboles se apoderaran de la tierra, ésta estaba cubierta de hongos gigantes". Smithsonian . Consultado el 27 de julio de 2014 .
• (enlace roto)Charla TED de Paul Stamets "Prototaxites" en 5'59"

Actualizado: https://www.ted.com/talks/paul_stamets_6_ways_mushrooms_can_save_the_world