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| Las heces de herbívoros son el hábitat de las especies de Pilobolus, cuyos esporangióforos blanco-amarillentos aparecen en la fotografía. Foto. |
¿Alguna vez te has parado a mirar de cerca
las heces de un caballo? No, ¿verdad? Pues te has perdido un espectáculo: el
del ser vivo más rápido del planeta: el hongo Pilobolus, del que existen varias especies, todas ellas con
idéntico comportamiento. Vean este vídeo y luego lean.
Pilobolus es un descomponedor coprófilo
(del griego copro y filia: atracción por las heces fecales)
lo que, eufemismos aparte, significa que vive a expensas de la mierda. Hagamos
primero una loa de los descomponedores, sin los cuales hace tiempo que la vida
habría desaparecido de la faz de la Tierra enterrada en sus propios restos.
Descomponedores los hay en todos los reinos orgánicos –desde las bacterias a
los mamíferos- pero abundan especialmente en algunos como el de los hongos.
Para Pilobolus,
los excrementos de herbívoros son su hogar y su festín; todo lo que no sea
estar rodeado de heces es transitorio, un paso más en el camino hacia la
felicidad total que representa para ellos una buena bóñiga fresca. Así las
cosas, este hongo apenas visible al ojo humano salvo cuando se reproduce, se
las ha ingeniado para buscar su medio natural. Incluso lo que para muchos
organismos es un fin -la reproducción sexual- para Pilobolus es algo así un acto de última voluntad, una actividad que
solamente llevará a cabo cuando las condiciones del medio le sean tan
desfavorables que o se reproduce o muere. Mientras haya excrementos a su
alrededor, no pierde el tiempo: crece todo lo que puede, absorbe todo lo que encuentra
y se reproduce rápida y eficazmente por vía asexual.
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| El moho del pan presenta el mismo ciclo vital que Pilobolus. La gran diferencia es que en el moho del pan el esporangio es una vesícula terminal que dispersa sus esporas por el viento. En Pilobolus el esporangio es lanzado como una bala de cañón. Elaboración propia. |
Pilobolus es un Zygomycete, es decir, un
hongo de la misma clase que el conocido moho del pan. El moho del pan, Rhizopus nigricans, cuyo ciclo aparece
en la figura adjunta, es otro organismo especializado en descomponer materia
orgánica. Rhizopus extiende su
delicado cuerpo, el micelio, formado por unos delgados filamentos llamados
hifas, sobre el pan o sobre cualquier otra materia orgánica similar. Mientras
crece produce continuamente esporas asexuales que se forman en el interior de
unos minúsculos esporangios esféricos y negros, que contienen centenares de
esporas que son liberadas al medio una vez que el esporangio se rompe. La dispersión
de las ligerísimas esporas la realiza el viento. El ciclo de vida del moho del
pan es similar al de Pilobolus, pero
este ha debido resolver un problema que le ha convertido en un verdadero misil.
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| Pilobolus kleinii. 1: extremo del esporangióforo. 2: vesícula subesporangial. 3: esporangio lentiforme. El esporangióforo y la vesícula recubiertos de cristales de oxalato cálcico. Foto. |
El ciclo de vida de Pilobolus comienza con un esporangio apenas visible pero cargado de
centenares de esporas que aterriza sobre la hierba. Cuando un animal, un
caballo o cualquier otro herbívoro, pace, consume también el esporangio. Este
resiste el ataque de los ácidos gástricos y sobrevive a través del tracto
gastrointestinal y, sin germinar, sale otra vez a la luz con las heces fecales.
Pilobolus ha acabado su viaje y ya
está en su hogar, que es como una gigantesca despensa de sabrosas (para él) heces.
Así que hace lo que haría cualquiera después de un largo viaje en ayunas:
comer. Para alimentarse necesita crecer, puesto que los alimentos los obtiene
segregando enzimas digestivos sobre los excrementos para luego absorber los
nutrientes por difusión a través de todo el micelio.
De manera que una vez en la bóñiga calentita
y cargada de nutrientes, el esporangio libera sus esporas y de cada una de
ellas surge un micelio que descompone ávidamente el medio que la rodea. A
medida que se alimenta, la despensa mengua, así que el previsor Pilobolus se multiplica por reproducción
asexual, un método rápido y eficaz para propagarse. Únicamente cuando vengan
mal dadas, cuando las condiciones ambientales le sean muy desfavorables, el
hongo realiza la reproducción sexual mediante la producción de una zigóspora de
resistencia en la que aguardará a que escampe.
La estructura asexual de las especies de Pilobolus es única. Se compone de una
hifa transparente, el esporangióforo, una especie de hilo de apenas un par de
milímetros, que se eleva por encima de los excrementos para rematar en una
vesícula esférica de color amarillo vivo. En su extremo se desarrolla un único
esporangio con forma de lenteja, que es al principio amarillo y posteriormente
negro. El esporangióforo tiene la notable capacidad de orientarse para apuntar
directamente hacia una fuente de luz. La vesícula subesporangial, rellena de
líquido, actúa como una lente, concentrando la luz a través de pigmentos
carotenoides depositados cerca de la base de la vesícula y dirigiéndola hacia
la luz.
Cuando la presión de turgencia dentro de la
vesícula sube a un nivel suficiente, unas siete atmósferas o más (la presión de
unos neumáticos normales es de unas dos atmósferas), la burbuja revienta y el
esporangio sale disparado hasta alcanzar una distancia máxima de unos dos
metros. Para un esporangio de menos de un centímetro, eso supone una
aceleración de 0 a 20 km/h en sólo dos nanosegundos, más de 20.000 veces la
aceleración de la gravedad, lo que equivale a un ser humano que fuera lanzado a
100 veces la velocidad del sonido (121.792 km/h) [1]. La orientación del esporangióforo hacia el sol temprano de la
mañana, garantiza que el esporangio se dispara a cierta distancia de los
excrementos, aumentando las posibilidades de que se adhiera a la vegetación y
sea ingerido por un nuevo hospedante.
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| Pilobolus kleinii. Foto. |
Después de maravillarnos con lo que estas
esporas increíbles son capaces de hacer, sólo cabe preguntarse: ¿por qué lo
hacen? La respuesta tiene que ver con la física del tamaño del proyectil en
entornos aéreos, pero comenzaremos con lo básico. Para que estos hongos se
reproduzcan primero tienen que ser comidos por un herbívoro, pero tienen un
problema: crecen en heces. Un herbívoro sano no come sus propias heces, por lo
que los hongos tienen que disparar sus esporas sobre la hierba limpia.
El único problema es que estas esporas son
tan pequeñas que las fuerzas aerodinámicas se intensifican exponencialmente.
Cuanto más pequeño y ligero sea algo, más fácil es que las fuerzas
aerodinámicas contrarresten la fuerza que lo impulsa. Trata de lanzar una
pelota de pingpong tan fuerte como puedas; después lanza una pelota de golf.
Ambas tienen la misma forma y un tamaño similar, pero obviamente la de pingpong
se quedará más cerca debido a las fuerzas aerodinámicas contrarrestantes. Así
que, básicamente, como las esporas son tan increíblemente pequeñas y ligeras
necesitan esa fuerza explosiva con el fin de impulsarse lejos de las heces en
las que crecieron.
Otra adaptación de Pilobolus es que el esporangio está cubierto de cristales de
oxalato de calcio. Además de servir como un mecanismo de protección frente a
los ácidos, su naturaleza hidrófoba hace que el esporangio voltee sobre sí
mismo y quede fijado sobre su base pegajosa después de haber aterrizado en una
gota de rocío, lo que le permite aferrarse al sustrato vegetal. El mecanismo de
descarga de Pilobolus es explotado
por nemátodos parásitos incluyendo gusanos pulmonares del género Dictyocaulus. Los nematodos pulmonares
larvales excretados por herbívoros infectados escalan a los esporangióforos de Pilobolus y salen disparados sobre el
esporangio. Completan su ciclo de vida cuando ellos y su vector Pilobolus son ingeridos por un nuevo
huésped. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.
[1] El animal más rápido del mundo es, según
cuentan, el escarabajo tigre (género Cicindela),
que llega a alcanzar el equivalente a 400 km/h. Hay quien sostiene, sin embargo, que es el ácaro Paratarsotomus macropalpis, que
duplicaría esa velocidad.