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

23 May 2024 09:38
Humedales urbanos en Veracruz-Boca del Río

Humedales urbanos en Veracruz-Boca del Río

Patricia Moreno-Casasola

Red de Ecología Funcional

La conurbación incluye humedales urbanos que proporcionan grandes beneficios. Un buen manejo y participación [ ... ]

Leer más...
22 May 2024 10:49
¿Un bloqueador solar para los virus?

¿Un bloqueador solar para los virus?

Daniel T. Ramírez Sánchez, Nicolaza Pariona Mendoza, Juan S. Gómez Díaz y Trevor Williams

El mundo de los virus es impresionante. Se estima que existen 10'000'000'000'000'000'000'000'000'000'000 [ ... ]

Leer más...
21 May 2024 08:56
La geografía, vital para la investigación

La geografía, vital para la investigación

Nimitz Y. Vázquez -Rubio y Karla L. Tapia-Fierro

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

La Geografía estudia las interrelaciones entre el ser [ ... ]

Leer más...
20 May 2024 08:58
Día mundial de las abejas 2024

Día mundial de las abejas 2024

Comité Académico “Celebrando a Nuestro Polinizadores (CNP – 2024) - Jardines, Ciudades y Polinizadores”

Instituto de Ecología, A.C. Centro Regional del Bajío [ ... ]

Leer más...
16 May 2024 10:13
Reguladores y recursos del manglar: su desbalance y degradación

Reguladores y recursos del manglar: su desbalance y degradación

Ángel Francisco Zaragoza Méndez, Ana Laura Lara Domínguez, Moisés Rivera Rodríguez, Rosela Pérez Ceballos, Jorge López-Portillo

Existen [ ... ]

Leer más...
15 May 2024 08:45
Polímeros biodegradables para cultivos sostenibles

Polímeros biodegradables para cultivos sostenibles

Elvis Marian Cortazar Murillo1, Felipe Barrera Méndez2 y Jesús Alejandro Zamora Briseño2

La agricultura intensiva y el uso excesivo de agroquímicos [ ... ]

Leer más...
14 May 2024 09:44
¿El cambio climático nos está trayendo más enfermedades?

¿El cambio climático nos está trayendo más enfermedades? 

Andrés M. López-Pérez1, Hugo Mendoza2,3, Mónica Izquierdo-Suzán3 y Daniel Mendizábal4 

En los últimos años se han presentado muchos [ ... ]

Leer más...
08 May 2024 08:55
La mixotrofia. Una forma de alimentarse más allá del reino animal y vegetal

La mixotrofia. Una forma de alimentarse más allá del reino animal y vegetal

Tobías Portillo Bodadilla1 y Bertha Pérez Hernández2

Los organismos mixótrofos son aquellos que pueden producir su propio [ ... ]

Leer más...
07 May 2024 10:43
Un recorrido entre los aromas naturales de los macrohongos silvestres

Un recorrido entre los aromas naturales de los macrohongos silvestres 

Roberto Gamboa-Becerra, Leticia Montoya, Antero Ramos y Víctor M. Bandala

Red Biodiversidad y Sistemática

En el mundo de los [ ... ]

Leer más...
30 Abr 2024 08:51
Mariposas Búho

Mariposas Búho

Juan Marín Vázquez 1 y Janet Nolasco Soto 2

Las alas de las mariposas búho presentan círculos negros rodeados por un aro amarillo cuya forma recuerda a los ojos de un búho. Esta peculiaridad [ ... ]

Leer más...
29 Abr 2024 09:02
Ajustando el reloj biológico

Ajustando el reloj biológico

Gilda P. Zhumi Deleg*, Eva López Tello** y Salvador Mandujano**

Los mamíferos mantienen comportamientos variados según su alimentación y/o estrategia de supervivencia, [ ... ]

Leer más...
26 Abr 2024 08:54
El nitroplasto: una revolución en la evolución

El nitroplasto: una revolución en la evolución

Frédérique Reverchon

Red de Diversidad Biológica del Occidente Mexicano

Hace algunos días ocurrió una pequeña revolución en el mundo científico. Un [ ... ]

Leer más...
26 Abr 2024 08:48
Historia de los juegos de mesa desde una perspectiva científica

Historia de los juegos de mesa desde una perspectiva científica

Guillermo López Escalera Argueta

Oficina de comunicación

Desde tiempos inmemoriales, los seres humanos han buscado maneras de divertirse [ ... ]

Leer más...
24 Abr 2024 09:13
Moscas de las flores: polinizando en segundo plano

Moscas de las flores: polinizando en segundo plano

Ío Natalí Araujo-Peña y Vicente Hernández-Ortiz

Red de Interacciones Multitróficas

La polinización es un proceso fundamental en el ciclo de [ ... ]

Leer más...
24 Abr 2024 09:05
Alas nocturnas: la importancia de los murciélagos como polinizadores

Alas nocturnas: la importancia de los murciélagos como polinizadores

Kevin González Gutiérrez y Wesley Dáttilo

Red de Ecoetología

Las angiospermas, plantas con flores, dependen de sistemas reproductivos [ ... ]

Leer más...
19 Abr 2024 08:53
Hongo del maguey: alimento que se produce entre pencas de agave

El hongo del maguey (Pleurotus agaves): alimento que se produce entre pencas de agave

Alejandra Valdez-Betanzos1, Rosalva Mora-Escobedo1 y Gerardo Mata2

El hongo del maguey (Pleurotus agaves) es una [ ... ]

Leer más...
18 Abr 2024 10:16
Las 10 moléculas más tóxicas de la historia

Explorando el lado oscuro de la química: Las 10 moléculas más tóxicas de la historia

Marco Fernando Valtierra Galván, Israel Bonilla Landa, José Luis Olivares Romero

Red de Estudios Moleculares [ ... ]

Leer más...
17 Abr 2024 09:11
El tlacomiztli o medio gato

El tlacomiztli o medio gato

Alberto González Romero

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

El presente trabajo habla sobre uno de los mamíferos más comunes y menos conocidos de México, [ ... ]

Leer más...
16 Abr 2024 10:25
Inteligencia Artificial en nuestra vida cotidiana

Inteligencia Artificial en nuestra vida cotidiana

Tushar Janardan Pawar, Karla Irazu Ventura-Hernandez, Jose Luis Olivares-Romero*

La inteligencia artificial ya está transformando nuestra vida cotidiana, [ ... ]

Leer más...
12 Abr 2024 07:40
El beneficio de los datos abiertos de biodiversidad

El beneficio de los datos abiertos de biodiversidad

Sergio A. Cabrera Cruz

USPAE

Los datos abiertos en plataformas digitales permiten complementar listados de especies.

Leer más...
11 Abr 2024 07:51
Importancia del monitoreo de la fauna en Reservas de la Biosfera: el caso de La Michilía, Durango

Importancia del monitoreo de la fauna en Reservas de la Biosfera: el caso de La Michilía, Durango

Sonia Gallina

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Llevar a cabo un monitoreo de la fauna, [ ... ]

Leer más...
10 Abr 2024 08:10
Dípteros parásitos de vertebrados

Dípteros parásitos de vertebrados

Sergio Ibáñez-Bernal y María Teresa Suárez-Landa

Red Ambiente y Sustentabilidad

El parasitismo es una relación alimentaria entre dos especies diferentes, en [ ... ]

Leer más...
09 Abr 2024 08:57
Los sistemas acuáticos y las cianobacterias

Los sistemas acuáticos y las cianobacterias

Gabriela Vázquez1 y Mario E. Favila2

La eutrofización de los sistemas acuáticos como los lagos, favorece el crecimiento excesivo de las algas como las [ ... ]

Leer más...
05 Abr 2024 09:15
Hormesis en frutos: una técnica utilizada para alargar la vida postcosecha

Hormesis en frutos: una técnica utilizada para alargar la vida postcosecha

Esaú Bojórquez-Velázquez, Mirna V. Bautista-Valle, José M. Elizalde-Contreras, Eliel Ruiz-May 

El término Hormesis proviene [ ... ]

Leer más...
04 Abr 2024 06:59
La fuente de la juventud oculta en las mitocondrias

La fuente de la juventud oculta en las mitocondrias

Andrea Farias Escalera

Se dice que lo único seguro es la muerte y para llegar a ella, atravesaremos diferentes etapas de envejecimiento que ya sea [ ... ]

Leer más...
02 Abr 2024 06:58
Conservando y restaurando funciones: la utilidad de las redes ecológicas

Conservando y restaurando funciones: la utilidad de las redes ecológicas

Cecilia Díaz-Castelazo, Edwin R. Ariza-Marín y Betsabé Ruiz Guerra

Red de Interacciones Multitróficas

Cuando pensamos en [ ... ]

Leer más...
22 Mar 2024 08:35
Lagunas en las dunas de la Ciudad de Veracruz

Lagunas en las dunas de la Ciudad de Veracruz

Debora Lithgow1, Juan José Von Thaden2, Gilberto Sven Binnquist Cervantes2

Las dunas de la Ciudad de Veracruz tienen cuerpos de agua, lagunas interdunarias, [ ... ]

Leer más...
21 Mar 2024 08:45
Colisión de aves con ventanas: un problema creciente y medidas de prevención

Colisión de aves con ventanas: un problema creciente y medidas de prevención

Fernando González García

Red Biología y Conservación de Vertebrados

Por si fuera poco, y aunado a la destrucción [ ... ]

Leer más...
20 Mar 2024 07:51
Hoja de piedra o Raíz de piedra

Hoja de piedra o Raíz de piedra

José de Jesús Pale Pale* e Israel Acosta Rosado**

Las plantasdel géneroAnthurium pertenecen a la familia Araceae,llamadas comúnmente anturios, han sido útiles para [ ... ]

Leer más...
19 Mar 2024 09:28
Brazo fuerte: el caballero de chaleco elegante

Brazo fuerte: el caballero de chaleco elegante 

Sugey de Jesús Dector Cobos, Alberto González Romero y Sergio Albino Miranda

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

El estudio del medio [ ... ]

Leer más...
15 Mar 2024 09:22
De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?

De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?

Andrea Birke

Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores

Los insectos son el grupo más biodiverso del planeta con cerca de 3.5 [ ... ]

Leer más...
13 Mar 2024 07:27
Galería virtual de los paisajes de Veracruz

Galería virtual de los paisajes de Veracruz

Elio Lagunes-Díaz, Griselda Benítez Badillo, Miguel Equihua Zamora, Luz Sánchez Landero

Se presenta una galería de realidad virtual de los ecosistemas [ ... ]

Leer más...
12 Mar 2024 07:26
Insectos en mar abierto

Insectos en mar abierto

Daniel Reynoso-Velasco y Rodolfo Novelo-Gutiérrez

Red de Biodiversidad y Sistemática

A pesar de que los insectos son el grupo más exitoso del planeta y están presentes en [ ... ]

Leer más...
11 Mar 2024 09:35
De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos

De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos

Noemi Matías1, Teresa González2, Juan E. Martínez1, Oscar Téllez2 y Salvador Rodríguez2 

Isla Clarión, en el Archipiélago de Revillagigedo, alberga [ ... ]

Leer más...
07 Mar 2024 09:11
Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae

Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae

José Antonio Gómez Anaya y Rodolfo Novelo Gutiérrez

Red de Biodiversidad y Sistemática

Los caballitos del diablo joya, miembros de la familia Calopterygidae, [ ... ]

Leer más...
06 Mar 2024 08:01
Superhéroes ocultos en las plantas

Superhéroes ocultos en las plantas

Yely Gabriela Rodríguez Mina1, Frédérique Reverchon2, José Antonio Guerrero Analco3

Los hongos que viven al interior de las plantas pueden ocasionar, de manera [ ... ]

Leer más...
05 Mar 2024 09:43
Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña

Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña

Juan José Ancona, Juan Pablo Pinzón, Patricia Hernández-Ledesma, Samuel Cruz-Esteban

Tillandsia ionantha fue descrita hace 169 años; desde [ ... ]

Leer más...
04 Mar 2024 07:56
Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad

Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad

Miguel San Martín y Rafael Villegas Patraca

USPAE

Aunque no lo parezca, los búhos cumplen un papel importante en el control de plagas [ ... ]

Leer más...
04 Mar 2024 07:52
¡Hay que florecer donde fuimos plantados!

¡Hay que florecer donde fuimos plantados!

Karina M. Grajales Tam

Camino rumbo a la escuela, con la cabeza agachada, buscando monedas, billetes o algún tesoro perdido, pero solo encuentro restos de [ ... ]

Leer más...
28 Feb 2024 06:33
Desparasita a tu perro y cuida tú salud

Desparasita a tu perro y cuida tú salud

Karla L. Tapia-Fierro y Andrés M. López

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Desparasita a tu perro continuamente para cuidar su salud y la de [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores