Algunas relaciones entre insectos y hongos

Florencia Ramírez-Guillén y Rodolfo Novelo-Gutiérrez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 17 de septiembre 2021

El estudio de las relaciones entre hongos e insectos es un tema fascinante por su variedad y complejidad. Aquí mostramos algunas interacciones simbióticas que son beneficiosas/sanas (mutualismo y comensalismo) o dañinas/tóxicas (parasitismo). 

Palabras clave: mutualismo, comensalismo, parasitismo

En estas líneas explicamos cómo se dan estas relaciones, tomando como ejemplo las mejor conocidas y que, quizá, alguna vez has visto sin reparar en ellas. Empecemos con las interacciones beneficiosas o relaciones “sanas”, por ejemplo, el mutualismo, que es cuando organismos de diferentes especies se benefician una de otra aprovechando al máximo los recursos naturales disponibles, dando lugar a una especie de trueque o canje biológico. Otro ejemplo es el comensalismo, es decir, cuando uno de los organismos se beneficia de otro organismo, de diferente especie, sin beneficiarlo ni dañarlo.

Fig 1. a) Madera infestada por Tremex apicalis (Hymenoptera: Siricidae) y micelio, b) Basidioma de Cerrena unicolor en la madera infestada, c) Madera infestada de larvas, pupas y túneles larvarios de la avispa.

Créditos: Kuramitsu et al., 2016. Doi: 10.3897/jhr.52.10060

Estos dos tipos de simbiosis se da entre algunos hongos basidiomicetos, del orden de los Aphylloporales (hongos leñosos que pudren madera), y algunos insectos del orden de los himenópteros de la familia Siricidae (avispas de la madera). En este caso, las avispas atacan árboles debilitados, ya sea por enfermedades, por la infección de otros insectos o por que han estado sometidos a estrés. En la corteza, la hembra deposita los huevos por medio de un largo ovopositor que penetra la madera, estos huevos eclosionan en larvas que hacen túneles; en estos túneles, que contienen micelio de hongos pudridores o degradadores de la madera, las larvas se desarrollan alimentándose del hongo hasta convertirse en pupas y adultos (Fig. 1). Pero ¿cómo llegó ese hongo? Entomólogos de principios del siglo pasado observaron que las hembras de estos insectos tienen órganos intersegmentales que contienen oídios (células pequeñas parecidas a levaduras que se comportan como esporas asexuales) de basidiomicetos degradadores de la madera que, durante la ovoposición, se contraen hasta que los oídios salen a la superficie de los huevos y de esta forma el hongo es introducido
en la madera. Los oídios germinan para producir micelio y desarrollarse, iniciando un rápido debilitamiento y descomposición de la madera y produciendo sustancias que sirven de alimento para las avispas (Gilbertson, 1984). Aparentemente, las larvas de las avispas requieren del hongo para su alimentación, mientras que el hongo asociado es dispersado a través de éstas. Sin embargo, los hongos no son dependientes de las avispas, ya que la dispersión también se puede dar por el aire, cuando no están asociados con los insectos, entonces hablamos de una simbiosis del tipo comensalismo (Benjamín et al., 2004) y no mutualista.

Otro ejemplo de mutualismo entre hongos e insectos y que se lleva a cabo sobre algunas plantas, es lo que se conoce como fumagina. La fumagina es una capa o costra oscura o negra, formada por micelio y esporas de diferentes especies de mohos que crecen sobre la superficie de hojas o frutos. Estos mohos no son parásitos de las plantas y aparentemente no les causan ningún daño, sin embargo, cuando se extienden mucho, impiden que se lleve a cabo la fotosíntesis al bloquear el paso de la energía solar a los cloroplastos de las hojas. Y ¿cómo se forma la fumagina? Hay diversos insectos que succionan savia de las plantas y, como consecuencia, excretan sustancias ricas en azúcares y compuestos nitrogenados llamadas “mielada” (Figs. 2-3). Ésta, como su nombre lo indica, es una sustancia de consistencia pegajosa y es un buen sustrato para diversas especies de hongos saprófitos, principalmente del grupo de los ascomicetos, del orden de los Capnodiales. Esta fuente energética también sirve de alimento para varios insectos del grupo de los himenópteros. Estas interacciones entre insectos y hongos van dañando las plantas o sus frutos, por lo que se recurre a la eliminación de los insectos que causan mielada para evitar la formación de la fumagina (Urra, 2015).

Por último, damos un ejemplo sobre el parasitismo, que es una relación dañina o tóxica para uno de los organismos participantes. El parasitismo es un tipo de simbiosis donde un organismo vive a expensas de otro, del cual obtiene beneficios energéticos para su desarrollo, perjudicando al otro, el hospedero.

Veamos el caso de las hormigas zombis. En el mundo hay muchos estudios sobre los hongos que, para crecer, distribuirse y permanecer, toman como huésped diferentes especies de insectos; los más estudiados son los que parasitan hormigas. Uno de los principales hongos parásitos de hormigas es Ophiocordyceps, un ascomiceto del orden de los Hypocreales (Fig. 4). Este parásito hace lo siguiente, una espora del hongo se adhiere al cuerpo de la hormiga, esta penetra a su organismo o es digerida, ya dentro de su cuerpo, la espora germina y se multiplica alimentándose casi totalmente de la hormiga. Mientras el hongo se desarrolla, la hormiga va y viene a su nido sin ningún problema, pero una vez que las células fúngicas se han multiplicado, comienzan a enviar señales al cerebro de la hormiga y estas comienzan a tener un comportamiento raro, como zombi, abandonan el nido, trepan a las plantas cercanas y, una vez ahí, con sus patas se adhieren a los tallos o con sus mandíbulas muerden la hoja para fijarse y morir, una vez que la hormiga muere, el hongo comienza a desarrollar su cuerpo fructífero, proyectando tejido fúngico desde el interior del cuerpo de la hormiga, como espinas, y en el ápice de éstas, forman una estructura generalmente ensanchada o globosa que es la que produce esporas. El hongo madura, dispersa por el aire sus esporas, las cuales caen al suelo por donde pasan hormigas circundantes y las parasita, repitiendo su ciclo biológico (Araujo et al., 2018; Zimmer, 2019).

Fig 4. Ophiocordyceps sphecocephala. Hongo parasitando himenópteros.

Crédito: A. Cortés-Pérez

Referencias

• Araújo, J.P.M., H.C. Evans, R. Kepler, y D.P. Hughes. Zombie-ant fungi across continents: 15 new species and new combinations within Ophiocordyceps. I. Myrmecophilous hirsutelloid species. Studies in Mycology 90: 119–160.
• Benjamin, R.K., M. Blackwell, I.H. Chapela, R.A. Humber, K.G. Jones, K.D. Klepzig, R.W. Lichtwardt, D. Malloch, H. Noda, R.A. Roeper, J.W. Spatafora, y A. Weir. 2004. Insect -and other arthropod- associated fungi. 18. In: Mueller, G.M., G.F. Bills y M.S. Foster (Eds.). Biodiversity of fungi. Inventory and monitoring methods. Elsevier Academic Press. Burlington, M.A. Pp. 395–433.
• Gilbertson, R.L. 1984. Cap. 6. Relationships between insects and wood-rooting Basidiomycetes. In: Wheeler, Q. y M. Blackwell (Eds.). Fungus-Insect relationships. Columbia University Press, Nueva York. Pp. 130–165. 
• Urra, F. 2015. El origen de la fumagina: interacción entre plantas, insectos y hongos. https://www.mnhn.gob.cl/noticias/el-origen-de-la-fumagina-interaccion-entre-plantas-insectos-y-hongos. Revisado septiembre 2, 2021.
• Zimmer, C. 2019. After This Fungus Turns Ants into Zombies, Their Bodies Explode. The New York Times. https://www.nytimes.com/2019/10/24/science/ant-zombies-fungus.html