Aunque los incendios forestales son un fenómeno natural y recurrente en determinadas regiones, el cambio climático está intensificando su impacto. Cada año, los incendios devoran alrededor del cuatro por ciento de la superficie terrestre de la Tierra, dejando tras de sí vastos e irreconocibles paisajes carbonizados.
Si bien la mayoría de los organismos vivos sucumben a las llamas, ciertas plantas necesitan incendios regulares para ayudar a devolver la vida a ambientes que parecen muertos. Además de las plantas, algunos hongos también se han vuelto amantes del fuego.
Ahora, investigadores de la Universidad de California en Riverside han publicado un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences que describe cómo hongos discretos escondidos en el suelo evolucionaron para protegerse del calor y cómo adquirieron los genes que les permiten masticar carbón.
Este descubrimiento podría eventualmente ampliarse para ayudar a limpiar otras formas de desechos ambientales, como derrames de petróleo y otros contaminantes dejados por los procesos industriales.
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Hongos que prosperan después de las llamas
Cultivos de hongos en un laboratorio.
(Crédito de la imagen: María Ordóñez/UCR)
Los incendios forestales son fuerzas de destrucción despiadadas que devoran casi todo lo que encuentran a su paso. Pero también ofrecen nuevos comienzos. Debido a que los incendios son parte de ciertos ecosistemas, algunas plantas y hongos se han adaptado a su ocurrencia regular.
Estos organismos pirófilos (amantes del fuego) se han convertido en una parte esencial de los ecosistemas posteriores a los incendios, impulsando el ciclo de nutrientes y ayudando a que las áreas quemadas se recuperen más rápidamente, esencialmente comenzando desde cero.
Para aprender más sobre los mecanismos que permiten que los hongos sobrevivan y prosperen después de los incendios, el equipo de investigación de UC Riverside recolectó 18 especies de hongos de varios sitios de incendios forestales en California. Descubrieron que los hongos utilizan estrategias inteligentes para protegerse del calor. Algunos producen esclerocios, “trajes” protectores naturales hechos de micelio denso que también sirven como reservas de alimento, lo que permite que los hongos permanezcan inactivos hasta que mejoren las condiciones. Otros simplemente se esconden más profundamente en el suelo y emergen temprano después de un incendio a un entorno libre de competidores.
Algunos hongos van aún más lejos al sobrevivir directamente sobre restos carbonizados. Al secuenciar los genes de los hongos después de exponerlos al carbón, los investigadores descubrieron tres mecanismos distintos que permiten a los hongos extraer nutrientes de lo que parece ser un material sin vida.
El consumo de carbón está en los genes de algunos hongos
Cuando el fuego se alimenta de material orgánico (ya sean árboles o un filete a la parrilla), reorganiza las moléculas en una estructura química rígida que parece negra y consiste principalmente en carbono elemental. Esta estructura carece de valor nutricional evidente. Aún así, ciertos genes llevan las instrucciones necesarias para descomponer estos compuestos rígidos de carbono.
El equipo descubrió que algunos hongos pueden producir en masa estos genes, lo que lleva a una mayor producción de enzimas que estimulan la digestión del carbón lo suficiente como para sostener el crecimiento. Los miembros del grupo de hongos Basidiomycota, que incluye los icónicos hongos de cabeza roja y manchas blancas, parecen adquirir genes clave para el metabolismo del carbón a través de la reproducción sexual.
Un hallazgo sorprendió a los investigadores. Coniochaeta hoffmannii compró sus genes que digieren carbón de bacterias a través de un proceso llamado transferencia horizontal de genes, que el coautor del estudio Sydney Glassman, profesor asociado de microbiología y patología vegetal de la UCR, describe en un comunicado de prensa como “[…] compartes genes con tus amigos o hermanos” en lugar de heredarlos verticalmente de tus padres, como hacen los humanos.
“Este tipo de intercambio de genes entre reinos es increíblemente raro”, añadió. “Pero le da a este hongo los genes que necesita para eliminar las cicatrices de las quemaduras”.
Ampliando las habilidades fúngicas para limpiar el medio ambiente
Más allá de satisfacer la curiosidad científica, comprender cómo los hongos digieren el carbón podría tener beneficios ambientales prácticos. Se podrían utilizar mecanismos similares para descomponer otros contaminantes persistentes.
“Hay muchas maneras en que se pueden aprovechar estos genes para limpiar derrames de petróleo, descomponer minerales o ayudar a restaurar paisajes quemados”, añadió Glassman.
Los seres humanos han perfeccionado la extracción de recursos valiosos del planeta, dejando a menudo residuos alterados que pocos organismos pueden utilizar. Al igual que con la investigación sobre los hongos que comen plástico, los hongos que digieren el carbón pueden ofrecer otra forma en que la naturaleza puede ayudar a limpiar nuestro desorden.
“Es un área muy nueva con muchas aplicaciones potencialmente beneficiosas”, afirmó Glassman.
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