Los líquenes son formas de vida más fáciles de pasar por alto en la naturaleza. Si usted pasa mucho tiempo al aire libre, probablemente vea algunos líquenes, aunque es posible que no lo sepa; pues la mayoría de personas piensen que son musgo.
A diferencia de los musgos, los líquenes no son plantas, sino hongos que se juntan con algas y / o cianobacterias para formar una especie de organismo compuesto.
Aunque ocupan un lugar relativamente bajo en la escala de carisma biológico, los líquenes desempeñan un papel importante en las comunidades ecológicas. Juegan un papel importante en la absorción de carbono, sirve de alimentación a una variedad de animales, y son el ejemplo por excelencia de simbiosis, una asociación entre dos organismos separados. Los líquenes fueron tema de la investigación a fines del siglo XI, y gracias a esos estudios, se propuso por primera vez el concepto de simbiosis.
La simbiosis es una forma de relación entre los seres vivos que se da en todo el mundo natural, y a pesar de los papeles claves que desempeñan en la estructura de los ecosistemas; sus orígenes, persistencia e impacto en escalas de tiempo evolutivo es todavía poco conocido por la ciencia.
En un nuevo estudio a cabo recientemente, un equipo de investigadores del Field Museum de Chicago ha avanzado en la comprensión de la evolución de la simbiosis, al reunir el árbol genealógico de líquenes más grande hasta la fecha, que abarca más de 3300 especies. Utilizaron estos datos para averiguar cómo y cuándo los hongos líquenes intercambiaban algas asociadas, y cambiaron entre formas de crecimiento crujientes y frondosas / copetudas durante los últimos 250 millones de años, arrojando nueva luz sobre el reflujo y el flujo de las simbiosis en escalas de tiempo evolutivas. “Estos datos nos permiten comprender mejor qué asociaciones simbióticas se unen o se separan y cómo sus contribuciones ecológicas han cambiado a lo largo del tiempo”, dice el autor principal del estudio Matthew Nelsen.
Los investigadores, del Field Museum, en conjunto con la Universidad de Stanford y el Jardín Botánico y Museo de Berlín, utilizaron un conjunto masivo de datos de secuencias de ADN para reconstruir un enorme árbol genealógico del grupo más grande de hongos liquenizados. Para cada especie de hongos, registraron con qué grupo de algas se asocia y su apariencia (crujiente, frondoso / copetudo). Luego utilizaron una técnica llamada reconstrucción del estado ancestral para inferir con qué pareja de algas era más probable que se asociara cada antepasado y qué forma de crecimiento probablemente produjo.
También utilizaron el árbol para calcular las tasas a las que surgieron y desaparecieron nuevas especies a lo largo de la evolución. “Dado que el registro de fósiles de líquenes y hongos es muy escaso, es difícil reconstruir su evolución a partir de la evidencia fósil”, dice Robert Lücking del Museo y Jardín Botánico de Berlín. “Este tipo de estudio cuantitativo basado en datos de secuencias de ADN intenta reemplazar esta brecha al intentar reconstruir el pasado a partir del presente”.
Lo que encontraron los investigadores es una turbulencia tempana en la historia de este grupo de hongos. Es bien conocido que algunos hongos perdieron la capacidad de formar líquenes en el pasado, y se convirtieron en descomponedores o parásitos de plantas, lo que es consistente con observaciones hechas muchos otros tipos de simbiosis.
Nelsen dice que lo que es inesperado es que esto ocurrió en lo más profundo del árbol de la vida: hace aproximadamente 200 millones de años. Algunos de estos descendientes persistieron en un estado no liquenizado, mientras que otros se asociaron a otra alga; y, aproximadamente al mismo tiempo otro grupo de hongos no liquenizados desarrollaron asociaciones de líquenes con ese mismo grupo de algas.
Esta tendencia coincidió con la evolución de hábitats favorables para estas algas, como las selvas húmedas tropicales dominadas por plantas con flores. Lücking dice: “Como especialista en líquenes tropicales, para mí es particularmente fascinante ver cómo algunos linajes principalmente tropicales dejaron de estar liquenizados y se convirtieron en descomponedores e incluso hongos parásitos, y luego, en algunos casos, finalmente volvieron a líquenizarse”.
Los científicos también querían ver cómo estos resultados se relacionaban con otros tipos de hongos. Compararon sus resultados con un estudio reciente centrado en un grupo diverso y conocido de hongos, que son en gran parte hongos descomponedores y simbióticos de raíces. El coautor Kevin Boyce de Stanford dice: “A menudo se piensa que los líquenes son primitivos, pero nuestras comparaciones revelan que los auges de diversificación en los líquenes llegaron sorprendentemente tarde. Los hongos se diversificaron rápidamente durante el Jurásico, mientras que los líquenes experimentaron un aumento gradual en la especiación y extinción” desde el Cretácico Medio hasta el presente, lo que corresponde a un mundo cada vez más dominado por las plantas con flores. La determinación de estos patrones de evolución es el primer paso para comprender el contexto ambiental y evolutivo más amplio”.
Lücking dice que el enorme conjunto de datos de ADN “proporciona una ventana fascinante sobre cómo podrían haber sido las comunidades de líquenes en el pasado distante, cómo evolucionaron con el tiempo junto con los dinosaurios y cómo lograron su diversidad actual con la evolución de los ecosistemas modernos”. De hecho, la dinámica evolutiva que se desarrolló con estos hongos y sus compañeros en el pasado profundo, forma la base de las simbiosis que conocemos hoy. “Las asociaciones simbióticas están en todas partes y son una fuerza fundamental en la evolución y en nuestro entorno”, dice Nelsen. “Dado que los líquenes son un modelo clásico de simbiosis, comprender las formas en que cambiaron de pareja, cambiaron de forma física y se diversificaron a lo largo de millones de años, ofrece una visión más amplia de los procesos profundos de la simbiosis en sí misma”.
El estudio completo se encuentra en:
Matthew P. Nelsen et al. (2000), “The macroevolutionary dynamics of symbiotic and phenotypic diversification in lichens,” PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2001913117. Proceedings of the National Academy of Sciences
Referencia:
Field Museum (2020). Study reveals how lichens stayed together, split up, swapped partners, and changed form over 250 million years.
https://phys.org/news/2020-08-reveals-lichens-swapped-partners-million.amp?__twitter_impression=true&s=03