Transmisión y especificidad de muérdagos

Juan Francisco Ornelas y Santiago Ramírez-Barahona

Las plantas parásitas han evolucionado independientemente al menos 12 veces en 1% de las plantas con flores (4750 especies en 292 géneros de plantas con flores). Distintas estrategias han desarrollado para derivar nutrientes de sus plantas hospederas, desde aquellas que obtienen sus nutrientes indirectamente de otra planta por medio de hongos micorriza hasta aquellas que se alimentan directamente de otra planta generalmente a través de raíces modificadas.

El estudio de las plantas parásitas se ha centrado en aquellas que son consideradas como patógenos debido al impacto negativo en plantas hospederas cultivadas por humanos. Sin embargo, estos patógenos solo constituyen el 6% de los géneros descritos como plantas parasitas y la mayoría de las especies de plantas parásitas no solo no dañan a los cultivos, sino que son componentes clave en los ecosistemas. Las interacciones entre las plantas parásitas y sus plantas hospederas, igual que otras interacciones biológicas, están siendo modificadas con la fragmentación del hábitat, aumentando la prevalencia de la infección a nivel local y aparentemente el número de especies de plantas hospederas a nivel geográfico. Por ello, estudiamos la ecología y evolución de las interacciones entre muérdagos y sus árboles hospederos.

Palabras clave: Muérdagos, hospedero

 

Los muérdagos son un grupo funcional de plantas parásitas que requieren de un árbol hospedero para completar su ciclo de vida. Los muérdagos que son parásitos aéreos se adhieren a las ramas del hospedero a través de una conexión vascular especializada llamada haustorio (raíz modificada; Figura 1), con el cual sustraen agua y nutrientes del hospedero aún siendo capaces de fotosíntesis (hemiparásitas). El Orden Santalales contiene el mayor número de géneros (61%, 179 géneros) y especies (51%, 2428 especies) de plantas parásitas, de las cuales el 83% de los géneros y el 95% de las especies son hemiparásitas. En México se distribuyen 162 especies de muérdagos, pertenecientes a 6 de las 20 familias de plantas de Santalales. En particular, los muérdagos en el género Psittacanthus juegan un papel clave en la estructura y función de los ecosistemas. Como muchas otras plantas, estos muérdagos son polinizados y dispersados por vectores animales: el néctar en sus flores es consumido por varias especies de colibríes, insectos y murciélagos; los frutos ricos en lípidos y azúcares son consumidos por especies de aves, muchas de estas migratorias; las hojas son consumidas por orugas y chinches para la extracción de metabolitos secundarios usados en la atracción de hembras; las plantas en su totalidad proveen lugares de anidamiento para especies de aves. Adicionalmente, los muérdagos desempeñan un papel fundamental en el ciclo de nutrientes, donde la caída de sus hojas modifica la dinámica de nutrientes y aumenta la colonización de micorrizas y diversidad funcional del sotobosque beneficiando de modo indirecto a un mayor número de especies.

En México se han reportado que los muérdagos Psittacanthus parasitan árboles hospederos pertenecientes a más de 50 géneros, en más de 50 familias de angiospermas y gimnospermas. Crecen en distintos ambientes, desde desiertos y matorrales en el norte de México, pasando por bosques de niebla y bosques de pino en el centro del país, hasta selvas perennifolias y selvas bajas en el sureste de México. Existe evidencia de que algunas especies son especialistas de árboles dentro de géneros específicos, pero otras son capaces de infectar a distintas especies de árboles dentro de varias familias. En general, se cree que estos muérdagos se establecen definitivamente en su hospedero en función de la compatibilidad con éste y de las condiciones ambientales circundantes. Debido a la intrincada relación entre los muérdagos, sus vectores y sus hospederos, la especificidad entre muérdagos y sus hospederos depende de varios factores ligados a su complejo ciclo de vida (Figura 2). Las semillas de estos muérdagos son dispersadas por aves que consumen sus frutos, que posteriormente las regurgitan o defecan en una rama del hospedero. Las semillas se adhieren inicialmente al hospedero con un “pegamento natural” (viscina), para posteriormente germinar y penetrar la corteza del hospedero por medio del haustorio, y así dar inicio a la extracción de agua y nutrientes. Al florecer el polen es dispersado entre flores por colibríes y otros vectores animales para entrecruzarse. Una vez fecundado el óvulo, el desarrollo del fruto inicia y en un par de meses completan su maduración para ser consumidos por las aves e iniciar un nuevo ciclo de vida.

A la fecha, no se entienden del todo las razones de la aparente dicotomía entre muérdagos especialistas y generalistas, pero se sospecha que el rango de distribución, tanto del hospedero como del parásito, las condiciones ambientales, y la calidad y abundancia de los hospederos juegan un papel importante. El grado de especialización de los muérdagos por sus hospederos dependen de la frecuencia de los hospederos y en general existe una mayor prevalencia de muérdagos en los hospederos más frecuentes y en los de mayor compatibilidad, ya sea por la estructura de su madera o por los recursos que ofrecen (Figura 3). En México existen algunos muérdagos que sólo parasitan especies de gimnospermas (e.g., P. macrantherus en Pinus), lo que puede deberse a la particular estructura y composición de la madera de estos hospederos. También existen especialistas de especies de angiospermas (e.g., P. sonorae en Bursera microphylla), lo cual posiblemente esté también ligado a la distribución geográfica y nicho ecológico de estos hospederos. Por otro lado, existen especies de amplia distribución en México que son generalistas. Por ejemplo, las especies cercanamente emparentadas P. schiedeanus, P. calyculatus y P. angustifolius parasitan una gran cantidad de hospederos de angiospermas y gimnospermas (e.g., Quercus, Pinus, Bursera, Rhus, Liquidambar, Acacia), lo que nos habla de la enorme plasticidad y capacidad de infección de estas especies. No obstante, estas especies muestran una especialización de hospederos a nivel regional, lo que parece estar relacionado, al menos parcialmente, a la distribución de los hospederos y a las condiciones climáticas de la zona (e.g., P. schiedeanus en Liquidambar en el centro de Veracruz; P. calyculatus en Quercus en el occidente de México).

La prevalencia y la dinámica de la infección por los muérdagos Psittacanthus no sólo dependen de la distribución y disponibilidad de hospederos en el espacio, sino de la conducta de los dispersores de semillas, la modificación del paisaje por la agricultura y fragmentación del bosque, y los efectos de borde que éstas generan (Figura 4). De esta manera, la conducta de forrajeo de las aves y la abundancia de las distintas especies de árboles determinan el lugar de deposición de las semillas. Pero la identidad y las características del árbol hospedero, así como las condiciones ambientales, también afectan el establecimiento exitoso de las plántulas y adultos. Así, es posible que especies generalistas se encuentren en un estado temprano de especiación donde éstas, dadas las condiciones ambientales, la conducta y movilidad de sus vectores, y la distribución de los potenciales hospederos, se encuentren en proceso de formación de razas de muérdagos regionales con mayor especificidad por hospederos particulares. Los patrones de especificidad observados en este grupo de muérdagos son reflejo de múltiples factores relacionados a las intrincadas interacciones de estas plantas con hospederos, polinizadores y dispersores. A la fecha, lo que conocemos de la ecología y evolución de los muérdagos Psittacanthus ha servido para responder parcialmente porqué hay especies aparentemente especialistas y otras más generalistas. Pero sigue habiendo muchas preguntas abiertas: ¿Cuáles especies son generalistas y cuáles especialistas? ¿En que consiste la especialización? ¿Qué mecanismos están involucrados en la evolución de generalistas y especialistas? ¿Cuáles son las consecuencias ecológicas y evolutivas de las dos estrategias? En realidad, estamos lejos de entender esta dicotomía entre generalistas y especialistas, lo cual estamos abordando actualmente en nuestros laboratorios.

 

Agradecimientos

Se agradece al CONACyT que hace posible esta investigación a través del financiamiento de los proyectos de Ciencia Básica 155686 “Evolución de Psittacanthus en Mesoamérica: Sistemática, filogeografía, ecología y manejo, y especiación” y A1-S-26134 “Genómica de Psittacanthus: especiación, haustorio, y hemiparasitismo”

 

Índice de Figuras

Fig 1. Detalle del haustorio, área de conexión entre el muérdago y su hospedero. Foto: Ernesto A. López Huicochea

Fig 2. Árbol hospedero infestado de muérdagos Psittacanthus mayanus en la Península de Yucatán y varios estadios de su ciclo de vida. Fotos: Ernesto A. López Huicochea

Fig 3. Psittacanthus auriculatus, y varios estadios de su ciclo de vida, es endémica a los Valles Centrales de Oaxaca y especialista en especies de Acacia. Fotos: Juan Francisco Ornelas

Fig 4. Psittacanthus schiedeanus, y varios estadios de su ciclo de vida, es común en varias especies de árboles hospederos en los bordes de los fragmentos de bosque mesófilo de montaña de los alrededores de Xalapa. Fotos: Ernesto A. López Huicochea y Juan Francisco Ornelas

16 Mar 2023 07:23
Mole blanco: la comunicación de los dioses

Mole blanco: la comunicación de los dioses

Rosa María González Amaro1, Armando Contreras Hernández2, Zorba Josué Hernández Estrada3 y Carlos Flores Romero4 

Artículo publicado en la Crónica [ ... ]

Leer más...
15 Mar 2023 09:42
Ni se cultivan ni se compran

Ni se cultivan ni se compran

Tlacaelel Rivera-Núñez1, Sofía Lail Lugo Castilla2, Alejandra Guzmán-Luna3, Simoneta Negrete Yankelevich2 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
14 Mar 2023 09:04
La bioluminiscencia y su aplicación en la ciencia

La bioluminiscencia y su aplicación en la ciencia

Andrés Ramírez-Ponce y Viridiana Vega-Badillo

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de marzo 2023

La [ ... ]

Leer más...
13 Mar 2023 08:28
Las polifacéticas esporas en los hongos

Las polifacéticas esporas en los hongos

Edith Garay Serrano*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 13 de marzo 2023

Las esporas fúngicas son cautivadoras estructuras [ ... ]

Leer más...
10 Mar 2023 07:46

Infecciones por bacterias y virus. ¿Qué es peor?

Bertha Pérez Hernández1 y Tobías Portillo Bobadilla2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de marzo 2023

Leer más...
08 Mar 2023 11:42
El níspero, rico por su consumo, pero peligroso para la flora nativa

El níspero, rico por su consumo, pero peligroso para la flora nativa

José de Jesús Pale Pale y Gonzalo Castillo-Campos  

Red de Biodiversidad y Sistemática

Artículo publicado en la Crónica y [ ... ]

Leer más...
08 Mar 2023 11:35
¿Por qué te llaman así? Los nombres de las plantas

¿Por qué te llaman así? Los nombres de las plantas

Orlik Gómez García y Víctor Elías Luna Monterrojo

Jardín Botánico Francisco Javier Clavijero

Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]

Leer más...
06 Mar 2023 09:05
¿Qué pasa con los animales cuando les destruyen su hogar?

¿Qué pasa con los animales cuando les destruyen su hogar?

Sonia Gallina y Alberto González-Romero

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
02 Mar 2023 10:38
Silenciando insectos plaga

Silenciando insectos plaga 

Essicka García-Saldaña, Felipe Barrera-Mendez, Luis Arturo Ibarra-Juárez, Jesús Alejandro Zamora-Briseño 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
01 Mar 2023 07:18
Pez cebra: la nueva rata de laboratorio

Pez cebra: la nueva rata de laboratorio

Ivette Bravo Espinoza1, José Luis Olivares Romero2, Denisse Medina Morales3 y Yoshajandith Aguirre Vidal2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
28 Feb 2023 10:48
Los manglares y humedales de Tuxpan: un refugio para la biodiversidad

Los manglares y humedales de Tuxpan: un refugio para la biodiversidad

Ana Laura Lara Domínguez, Arlene Ibarra Villanueva, Moisés Rivera Rodríguez, Mauricio Hernández Sánchez, Yuridia González González, [ ... ]

Leer más...
27 Feb 2023 07:35
Descubrimiento de una nueva especie de planta carnívora endémica de México

Descubrimiento de una nueva especie de planta carnívora endémica de México

1*Martín Mata Rosas, 2Julián Hernández Rendón, 3Sergio Zamudio Ruiz, 4María Magdalena Salinas

Artículo publicado en [ ... ]

Leer más...
23 Feb 2023 08:59
La sinergia de nanomateriales como nuevos fungicidas

La sinergia de nanomateriales como nuevos fungicidas

Iliana C. Ruiz-Leyva1, Luis A. Hermida-Montero1, Francisco Paraguay-Delgado1, Nicolaza Pariona-Mendoza2, Laila N. Muñoz-Castellano3

Artículo publicado [ ... ]

Leer más...
22 Feb 2023 08:09
Lenguajes de programación científico para analizar interacciones entre moléculas

Lenguajes de programación científico para analizar interacciones entre moléculas

Kevin Ivan Flandes Peña1 y Abraham Vidal Limón2*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
21 Feb 2023 10:44
Las flores: señales y engaños para atraer visitantes florales

Las flores: señales y engaños para atraer visitantes florales

Llilian Martínez-Pérez, Armando Aguirre-Jaimes y José G. García-Franco*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
20 Feb 2023 07:23
Mango Ataulfo: un mango muy mexicano

Mango Ataulfo: un mango muy mexicano 

Eliel Ruiz-May1*, Mirna V. Bautista-Valle2 y José M. Elizalde-Contreras2

 

Leer más...
16 Feb 2023 07:32
Los fragmentos de bosque y la calidad del agua en ríos de montaña

Los fragmentos de bosque y la calidad del agua en ríos de montaña

Gabriela Vázquez1, Alonso Ramírez2, Mario E. Favila3, Susana Alvarado-Barrientos1

 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]

Leer más...
15 Feb 2023 10:43
Los granos de almidón en cícadas

Los granos de almidón en cícadas

Sonia Galicia1, Olinda Velázquez2 y A.P. Vovides1

 

Los granos de almidón son un producto final de la fotosíntesis y es un sistema de almacenamiento de carbohidratos [ ... ]

Leer más...
14 Feb 2023 13:01
HLB, la enfermedad del dragón amarillo

HLB, la enfermedad del dragón amarillo

J. Francisco Castillo Esparza y Damaris Desgarennes

 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de febrero 2023

La producción [ ... ]

Leer más...
13 Feb 2023 12:00
¿Abrigo de invierno o traje de gala?

¿Abrigo de invierno o traje de gala? 

Luis M García Feria*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 13 de febrero 2023

 

El cambio de pelaje es natural en los [ ... ]

Leer más...
10 Feb 2023 08:13
Reflejos de la Ciencia: inspirando a las científicas del mañana

Reflejos de la Ciencia: inspirando a las científicas del mañana

Andrea Farias Escalera

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de febrero 2023

 

¿Conoces [ ... ]

Leer más...
09 Feb 2023 07:49
Acercándonos a lo invisible

Acercándonos a lo invisible

Frédérique Reverchon1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de febrero 2023

 

Los microorganismos son fundamentales para nuestra [ ... ]

Leer más...
09 Feb 2023 07:05
Botánicos, ¿los dinosaurios del siglo XXI?

Botánicos, ¿los dinosaurios del siglo XXI?

Marie-Stéphanie Samain1, Rosario Redonda-Martínez1 y Esteban Manuel Martínez Salas2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
07 Feb 2023 08:41
Estrés y cambios hormonales… ¿en las plantas?

Estrés y cambios hormonales… ¿en las plantas?

Elvis Marian Cortazar Murillo

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 07 de febrero 2023

 

Constantemente las [ ... ]

Leer más...
02 Feb 2023 10:18
No se admiten de-evoluciones

No se admiten de-evoluciones

Alejandro Espinosa de los Monteros1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de febrero 2023

 

La evolución biológica es un proceso [ ... ]

Leer más...
01 Feb 2023 09:16
¿Cómo sobreviven las plantas al fuego?

¿Cómo sobreviven las plantas al fuego?

Milton H. Díaz-Toribio*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 01 de febrero 2023

 

Existen muchas estrategias para [ ... ]

Leer más...
31 Ene 2023 07:57
Efectos transgeneracionales: la herencia no genética

Efectos transgeneracionales: la herencia no genética

Ornela De GasperIn, Fernanda Baena Díaz y Daniel González Tokman*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]

Leer más...
30 Ene 2023 07:20
Los mamíferos poco conocidos de México: los tlacuaches

Los mamíferos poco conocidos de México: los tlacuaches

Miguel Ángel Ortiz Acosta*, Jorge Galindo González* y Claudio Mota Vargas**

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
26 Ene 2023 07:17
Opresión costera en las costas veracruzanas

Opresión costera en las costas veracruzanas

Ma. Luisa Martínez1 y Debora Lithgow2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 26 de enero 2023

 

La opresión costera [ ... ]

Leer más...
25 Ene 2023 07:26
Los escarabajos amantes del agua

Los escarabajos amantes del agua

Roberto Arce-Pérez y Daniel Reynoso-Velasco

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 25 de enero 202

Los escarabajos amantes del [ ... ]

Leer más...
24 Ene 2023 09:21
Daño Colateral… las canteras de la sierra Manuel Díaz

Daño Colateral… las canteras de la sierra Manuel Díaz

Israel Acosta Rosado1 y Enrique César Crivelli1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 24 de enero 2023

El [ ... ]

Leer más...
23 Ene 2023 08:27
¡La Mariola y El Guayule en tierras de Pancho Villa!

¡La Mariola y El Guayule en tierras de Pancho Villa!

Karina Magdalena Grajales Tam1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 de enero 2023

Al escuchar estos [ ... ]

Leer más...
19 Ene 2023 07:10
Toxoplasma gondii: ¿un parásito que hace zombis?

Toxoplasma gondii: ¿un parásito que hace zombis?

Antonio Acini Vásquez Aguilar y Dolores Hernández Rodríguez

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 19 de enero [ ... ]

Leer más...
18 Ene 2023 08:05
¿Y cómo hacen el sonido los insectos?

¿Y cómo hacen el sonido los insectos?

Magdalena Cruz Rosales

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 18 de enero 2023

Los insectos emiten sonidos mediante estructuras [ ... ]

Leer más...
18 Ene 2023 07:35
Etnobiología molecular de cícadas

Etnobiología molecular de cícadas 

Jorge González-Astorga 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 17 de enero 2023

En este trabajo abordo el estudio [ ... ]

Leer más...
16 Ene 2023 09:02
Buscando AbEs para la Península de Yucatán

Buscando AbEs para la Península de Yucatán

Debora Lithgow, Juan José Von Thaden, Valeria Chávez, Rodolfo Silva

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 16 de enero [ ... ]

Leer más...
12 Ene 2023 07:07
La heterogeneidad estructural del cambio climático global

La heterogeneidad estructural del cambio climático global

Wesley Dáttilo1 y Daniel González-Tokman1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 12 de enero 2023

“No [ ... ]

Leer más...
11 Ene 2023 08:32
Helmintos intestinales de la raya látigo

Helmintos intestinales de la raya látigo

Daniel Augusto Pozos Carre, Carlos Daniel Pinacho Pinacho y Oscar Méndez

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 11 de enero [ ... ]

Leer más...
10 Ene 2023 08:52
Dibujando Ciencia

Dibujando Ciencia 

Andrea Viviana Ballen-Guapacha*, Rosa Ana Sánchez-Guillén*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de enero 2023

La ilustración [ ... ]

Leer más...
09 Ene 2023 09:15
¿Qué es la paleoclimatología?

¿Qué es la paleoclimatología?

Alexandro Medina Chena y Rafael Villegas Patraca

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de enero 2023

Para conocer las condiciones [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores