ECTOMICORRIZAS I ENDOMICORRIZAS: CARACTERÍSTIQUES PRINCIPALS - BIOLOGIA - 2025

Les ectomicorrizas i endomicorrizas són associacions simbiòtiques que s'estableixen entre les arrels de plantes vasculars i fongs de terra. A prop de el 80% de les plantes vasculars presenten aquestes associacions, que són de tipus mutualista, ja que les dues espècies involucrades surten beneficiades de la mateixa.

A les ectomicorrizas el fong no penetra a l'interior de la planta, sinó que produeix una xarxa d'hifes molt ramificada la qual va a envoltar l'arrel. Aquesta cobertura que envolta l'arrel rep el nom de mantell.

Miceli ectomicorrizal (blanc) associat a arrels de Picea glauca (marró). Presa i editada de: André-Ph. D. Picard.

En les endomicorrizas, per la seva banda, sí que hi ha una penetració en l'arrel de la planta per part de l'fong. En aquest cas no es produeix un mantell, sinó unes estructures ramificades anomenades arbúsculos.

Característiacs de les ectomicorizes

Les associacions mutualistes de tipus ectomicorrizas involucren a un menor nombre de plantes vasculars que les de tipus endomicorriza. Actualment s'estima que només prop de l'2-3% de les plantes vasculars estan involucrades en aquest tipus d'associacions.

A les ectomicorrizas les hifes de fong no penetren les cèl·lules de l'epiteli radicular de la planta, en el seu lloc formen un dens mantell al voltant de les arreletes i penetren entre les seves cèl·lules corticals formant una estructura anomenada xarxa de Hartig.

El mantell d'hifes pot arribar a assolir els 40 micres de gruix i projectar les hifes diversos centímetres. Aquest mantell ajuda a la planta a l'absorció d'aigua i minerals.

espècies involucrades

Les espècies de plantes colonitzades per fongs són totes de tipus arbori o arbustiu. Com ja es va assenyalar abans, només prop de el 3% de les plantes vasculars són colonitzades per ectomicorrizas, però, aquestes espècies presenten una àmplia distribució a nivell mundial.

Les relacions simbiòtiques ectomicorrizas són més freqüents en les zones temperades que en les tropicals i fins a la data aquesta associació ha estat observada en prop de 43 famílies i 140 gèneres. Entre aquests gèneres es troben per exemple Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus i Northofagus.

Entre els fongs per la seva banda, s'han identificat a el menys 65 gèneres dels quals més de l'70% pertanyen als Basidiomycota. També s'han identificat Ascomycota i, en menor proporció, representants dels Zygomycota, Addicionalment hi ha nombroses espècies que encara no han estat classificades.

Les ectomicorrizas no mostren gran especificitat en les seves relacions, ni per part dels fongs, ni dels seus hospederos. Per exemple, les plantes de l'gènere Picea poden ser colonitzades per més de 100 espècies de fongs ectomicorrizicos, mentre que el fong Amanita muscaria pot colonitzar a el menys cinc espècies de plantes.

Desenvolupament de les ectomicorizes

El desenvolupament de les ectomicorrizas s'inicia quan les hifes colonitzen les arrels secundàries o terciàries de les plantes. Les hifes de fong comencen a créixer des de l'arrel formant una xarxa o beina que pot arribar a embolicar-se completament.

Les hifes també creixeran cap a l'interior de l'arrel, entre les cèl·lules epidèrmiques i les cèl·lules corticals, sense arribar a penetrar-; tampoc penetren l'estela. Aquest creixement cap a l'interior s'aconsegueix per forces mecàniques que separen les cèl·lules i per mitjà de l'acció d'enzims pectinases. D'aquesta manera es forma la xarxa de Hartig.

La xarxa de Hartig va envoltar cada cèl·lula i va permetre l'intercanvi d'aigua, nutrients i altres substàncies entre el fong i la planta.

A causa de la colonització de l'arrel per part de l'fong, aquesta creixerà menys en longitud, però més en gruix, que les arrels no colonitzades. Addicionalment, l'arrel va presentar un menor desenvolupament de borrissols. El fong per la seva banda, va a desenvolupar la beina per cobrir completament l'arrel i evitar la colonització per altres fongs.

Característiques de les endomicorrizas

Les endomicorrizas són molt més freqüents que les ectomicorrizas, poden presentar-se en més de les tres quartes parts de les plantes vasculars, encara que involucren principalment herbes i gramínies.

En les endomicorrizas les hifes de fong penetren inicialment entre les cèl·lules de l'còrtex de l'arrel però després ingressen a l'interior d'aquestes. En aquest cas el fong no forma ni mantell ni xarxa de Hartig. Per contra, creixen per formar unes estructures anomenades vesícules i arbúsculos.

Micoriza arbuscular. Presa i editada de: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivative work: Edward the Confessor.

Els arbúsculos faciliten l'intercanvi de nutrients entre el fong i la planta, mentre que les vesícules són emprades principalment com a òrgans de reserva.

espècies involucrades

El 80% de les plantes vasculars són colonitzables per endomicorrizas, però, els fongs semblessin mostrar preferència per herbes i gramínies. D'altra banda, els fongs que formen endomicorrizas pertanyen a l'phylum Glomeromycota. L'associació és de tipus obligatòria per als fongs però no per a les plantes.

Els científics creuen que el desenvolupament d'aquest tipus de relació simbiòtica va ser indispensable perquè les plantes vasculars aconseguissin colonitzar l'ambient terrestre a partir dels ambients aquàtics, així com per a la posterior evolució.

Les endomicorrizas són abundants en sòls de baixa qualitat com ara prats, muntanyes i en les selves tropicals.

Desenvolupament de les endomicorrizas

L'associació s'estableix quan hifes presents a terra colonitzen les arrels de la planta. A l'inici de la colonització les hifes de fong només penetren entre les cèl·lules que ingressen a l'interior d'aquestes sense trencar la membrana cel·lular, la qual s'invagina per la pressió de l'fong.

Posteriorment el fong pot desenvolupar dos tipus d'estructura; en la primera una hifa experimentarà successives ramificacions dicotòmiques prop de el cilindre vascular de la planta per formar un arbúsculo. Aquesta estructura té la funció de permetre l'intercanvi d'aigua i nutrients entre els dos organismes involucrats en l'associació.

La segona estructura que pot desenvolupar-se, encara que no sempre està present, és la vesícula, i pot créixer externa o internament a les cèl·lules de les arrels. La seva forma és ovalada o esfèrica i serveix com a lloc de reserva d'aliments.

Beneficis de les micorizes

Les associacions ecto i endomicorrizales constitueixen una simbiosi de tipus mutualista, en la qual les dues espècies involucrades en surten beneficiades. El principal benefici de l'associació és l'intercanvi de substàncies.

D'una banda el fong aporta aigua i nutrients minerals, i per l'altra la planta subministra a l'fong nutrients orgànics elaborats, principalment carbohidrats. L'aportació de nutrients a la planta hoste per part de l'fong endomicorrizo és tan important, que és vital per a moltes plantes durant les seves primeres etapes de creixement.

El creixement i dispersió de les hifes ectomicorrizas, per la seva banda, no només incrementa l'àrea de superfície absorbent de l'arrel, sinó també el seu abast potencial, transportant nutrients des de llocs distants.

Addicionalment el fong és capaç de captar nutrients, per exemple ions de fosfat i d'amoni que no estan disponibles per a l'arrel, aconseguint-se així una major absorció de minerals per a la planta.

Els fongs ectomicorrizales, per la seva banda, són majoritàriament incapaços d'utilitzar lignina i cel·lulosa com a font de carboni, per la qual cosa depenen enterament de la planta per obtenir els hidrats de carboni que si pot metabolitzar.

Addicionalment, les beines ectomicorrizas que envolten a les arrels impedeixen la colonització d'aquestes per altres fongs i microorganismes patògens.

referències

1. NW Nabors (2004). Introduction to Botany. Pearson Education, Inc.
2. A. Andrade-Torres (2010). Micorrizas: antiga interacció entre plantes i fongs. Ciència.
3. D. Moore, GD Robson & APJ Trinci. 13.15 Ectomycorrhizas. En: 21st Century Guidebook to Fungi, 2 ^nd Edition. Recuperat de davidmoore.org.uk.
4. Ectomycorrhiza. En Wikipedia. Recuperat de en.wikipedia.org.
5. ES Smith i DJ Read (2010). Mycorrhizal Symbiosis. Academic Press.
6. Micorrizas. Recuperat de ecured.cu.
7. MF Allen (1996). The ecology of mycorrhizae, Cambridge University Press.
8. Micoriza arbuscular. En Wikipedia. Recuperat de es.wikipedia.org.