ASOCIACIONES SIMBIÓTICAS: Líquenes

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL

BIOLOGÍA VEGETAL I

INFORME DE LABORATORIO III

ASOCIACIONES SIMBIÓTICAS: Líquenes

PRESENTADO POR:

JULIANA URQUIJO ZAMBRANO , DANIEL MORALES VANEGAS, LUZ ALVARADO VARGAS, SAYDA BARRAGAN ARIZA

INTRODUCCIÒN

Los líquenes son resultado de una relación simbiótica de un alga y un hongo, el alga pertenecientes al género clorofíceas o cianofíceas, los hongos son generalmente ascomicetos y algunos basidiomicetos, existen por lo menos unas 6.000 especies repartidas por todo el mundo, algunas en ambientes muy extremos; los hongos pierden en la simbiosis su identidad solo son capaces de vivir unidos al alga correspondiente, son los encargados de la reproducción sexual y el metabolismo del agua y sustancias minerales que absorben a través de las hifas, de proteger al alga de la desecación, lograr fijar el liquen al sustrato.

Estos organismos poseen una extensa distribución, además son buenos indicadores ambientales, ya que son sensibles a los cambios de su entorno, calidad del hábitat y contaminación, realizan también un importante rol en el adecuado funcionamiento de los ecosistemas ya que actúan en los flujos de nutrientes y sirven de alimento y refugio para algunas especies. Su aspecto es de los más diversos, pero generalmente los costrosos son de los más variados, en formas y colores, dicha simbiosis genera determinadas estructuras que darán lugar a diversas morfologías según el respectivo crecimiento: liquen crustáceo, folioso, fruticuloso, gelatinoso y liquen con ascocarpos. A pesar de estar constituido por dos organismos diferentes, forman una unidad morfológica y fisiológica que presenta formas, dimensiones, textura, coloración, y composición determinadas es por esto y por diversas razones que constituyen un tipo de organización específico, su estructura interna es posible determinarla en el microscopio mediante un corte transversal donde se observan capas muy compactas, a modo de corteza y en ambas se encuentra la zona medular constituida por un conjunto de filamentos enlazados. Estos organismos tienen la capacidad de vivir en diversos ambientes, los líquenes costrosos son los primeros colonizadores en todos los ecosistemas terrestres ya que preparan el suelo para que plantas superiores tengan su desarrollo, la presencia o ausencia de líquenes es un índice de la contaminación ambiental.

RESUMEN

 Por medio de la realización de la practicas de laboratorio se pretende observar, analizar e identificar los diferentes tipos de líquenes que se encuentran comúnmente en cualquier tipo de hábitat adheridos a los sustratos como madera y roca; con el fin de observar su morfología y sus capas interiores se realizan un tipo de cortes y se procede a observar y se evidencia la simbiosis de las algas y las hifas de los hongos de los que están compuestos. De acuerdo a lo anterior con el presente informe se pretende mostrar los diferentes líquenes foliosos, fructiculosos, gelatinosos y que presenten ascocarpos, como se forman a partir de la simbiosis que existe en estos. Finalmente se llega algunas conclusiones importantes a modo general que permite conocer estructuras exterior e interior, funciones, las diferentes capas o tejidos que los componen como superior, algal, central e inferior.

ABSTRACT

By means of the realization of the laboratory practices it is intended to observe, analyze and identify the different types of lichens that are commonly found in any type of habitat attached to substrates such as wood and rock; In order to observe its morphology and its inner layers, a type of cut is made and the symbiosis of the algae and hyphae of the fungi of which they are composed are observed and evidenced. According to the above, the present report is intended to show the different follicular, fructose, gelatinous lichens that present ascocarps, as they are formed from the symbiosis that exists in them. Finally, some important conclusions are reached in a general way that allows to know external and internal structures, functions, the different layers or tissues that compose them as superior, algal, central and inferior.

PALABRAS CLAVE:

·         Líquenes

·         Simbiosis

·         Relación

·         Hongo

·         Alga

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

·         Identificar y reconocer en una colección de líquenes obtenida en una salida de campo los principales “tejidos” de los mismos.

 ·  Desarrollar en el/la futuro(a) docente habilidades prácticas que estén estrechamente relacionadas con la teoría, las cuales le permite relacionar lo aprendido previamente y tener una perspectiva diferente y se le facilite su aprendizaje con ver y manipular los líquenes estudiados y examinados en el laboratorio.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

·         Adquirir destreza en técnicas de corte a mano alzada y montaje de placas para el estudio de estos vegetales.

·         Optimizar la capacidad de observación y reconocimiento de los diferentes tipos de talos trabajados según su morfología y estructuras vegetativas.

·   Otorgar al estudiante la capacidad de identificar visualmente los distintos tipos de líquenes que podemos encontrar en el medio ambiente.

JUSTIFICACIÓN

El desarrollo de prácticas de laboratorio en el marco del aprendizaje de las ciencias naturales, constituyen un elemento fundamental y muy importante en el aprendizaje para el estudiante en formación profesional como futuro docente, en la medida que cubre y abarca la mayor cantidad de información en las diferentes temáticas que sigue el plan de estudios establecido y permite comprender de forma experimental un tema en específico, en este caso el estudio de los hongos liquenizados; con el fin de lograr el desarrollo de habilidades y destrezas en los estudiantes para la construcción de conocimiento.

Según López, (2012), La actividad experimental es uno de los aspectos clave en el proceso de enseñanza y aprendizaje de las ciencias tanto por la fundamentación teórica que puede aportar a los estudiantes, como por el desarrollo de ciertas habilidades y destrezas para las cuales el trabajo experimental es fundamental, asimismo, en cuanto al desarrollo de ciertas habilidades del pensamiento de los estudiantes y al desarrollo de cierta concepción de ciencia derivada del tipo y finalidad de las actividades prácticas propuestas.

La actividad experimental no solo debe ser vista como una herramienta de conocimiento, sino como un instrumento que promueve los objetivos conceptuales, procedimentales y actitudinales. (Osorio, 2004)

A través de la experiencia directa en el laboratorio, se aprende a comprobar principios biológicos y se familiarizan con técnicas adecuadas para el manejo del microscopio, realización de cortes, observación detallada y correcto manejo del material empleado en el desarrollo de cada laboratorio.

Por consiguiente, este informe permitirá a futuros licenciados en ciencias naturales y educación ambiental tener bases suficientes para conocer y reconocer los principales “tejidos” de los líquenes; al igual que permite desarrollar y mejorar la capacidad de análisis, argumentación, interpretación y comprensión en los estudiantes.

MARCO TEÓRICO

LIQUEN:

Los líquenes por definición, corresponden a una asociación simbiótica entre un hongo y uno o más organismos autótrofos fotosintéticos que pueden ser un alga verde o una cianobacteria; de esta unión resulta un talo morfológicamente diferente a cada uno de sus componentes o sea una entidad morfológica totalmente nueva. Se demuestra que se trata de una entidad vegetal con características especiales entre un alga y un hongo.

Hoy se conoce que en esta simbiosis se pueden involucrar más de tres organismos. La formación del cuerpo del liquen, es decir, el talo, es diferente de los organismos que le dan origen morfológica, fisiológica y bioquímicamente. (Chaparro, M. 2002).

De un total de 64.200 especies de hongos, un 30% se han adaptado para establecer asociaciones simbióticas mutualistas con fotobiontes variados (árboles de un bosque, orquídeas, endófitos de otras plantas vasculares, hepáticas, algas y cianobacterias), un 8% como micorrizas y un 21% con asociaciones liquénicas. (Hawksworth, 1989).

Actualmente se considera que los líquenes forman parte del reino de los hongos. La diferencia fundamental radica en su forma de nutrición, porque reciben el alimento orgánico de las algas simbióticas. Esta forma de nutrición se denomina biotrofismo fue adquirida a lo largo de la evolución en diferentes grupos fungales con orígenes distintos, por lo tanto, los líquenes no constituyen un grupo sistemático homogéneo, es decir son polifiléticos. (Gargas et al., 1995).

El término “Líquenes” hoy en día es obsoleto, en razón a que no representa un grupo natural, puesto que está integrado por hongos de origen polifilético y taxonómicamente heterogéneos. Actualmente se denominan “hongos liquenizados”.

MORFOLOGÍA Y ANATOMÍA DEL TALO

TIPOS DE TALO:

·         SEGÚN SU HÁBITO Y MORFOLOGÍA:

1.  TALOS RUDIMENTARIOS (sorediados – granulosos – leproides): Es una asociación mal establecida, o sea las condiciones son muy difíciles y el hongo se desarrolla para que se liquenize. Se desarrollan sobre paredes o rocas, suelos, cortezas de árboles, musgos; presentan frecuentemente colores amarillo o verde-limón. No producen fructificación, lo cual dificulta su ubicación taxonómica.

2.      TALOS FILAMENTOSOS: En estos la morfogénesis está dada por el fotobionte. Éste se encuentra rodeado por el hongo a manera de red laxa o corticada; poseen la apariencia de pelo o de fieltro. El género más común en el trópico es Coenogonium y el alga que integra esta asociación liquénica es una Trentepohlia.

3.      TALOS GELATINOSOS: Se caracterizan por tener consistencia gelatinosa en estado húmedo, con un alto grado de hidratación y deshidratación alternativa. En estado seco se presentan como gránulos negros, pueden absorber de 20 a 30 veces su peso en agua; la coloración en estado húmedo va de verde oliva hasta gamas de gris. Estos líquenes semejan una colonia algal gelatinosa atravesada por hifas fungales.La gelatina gonidial sirve de matriz o sostén para el hongo. Anatómicamente son homómeros. En cuanto a su forma pueden ser foliosos (en forma de hoja), raramente crustáceos (costra) o fruticosos (como arbolitos).

4.     TALOS CRUSTÁCEOS: En este caso el hongo predomina en la morfogénesis del liquen (estructura simple). Se caracterizan por presentar una unión íntima con el sustrato porque son prácticamente inseparables; se adhieren al sustrato mediante la médula o el hipotalo. Un ejemplo extremo es cuando crecen dentro del sustrato (madera o roca) y muchas veces su presencia no se detecta, sino cuando fructifica. Este tipo de líquenes es muy común sobre rocas de ambientes con condiciones ambientales extremas. No poseen corteza inferior, su crecimiento es marginal; anatómicamente son homómeros. El talo de la mayoría de estos líquenes está constituido de pequeñas escamas denominadas areolas.

5.      TALOS FOLIOSOS: Formados por lóbulos aplanados con simetría dorsiventral, son variadamente lobados o de márgenes enteros. Son heterómeros y ocasionalmente homómeros, con o sin corteza inferior. Poseen crecimiento marginal; crecen sobre sustratos variados y se diferencias 2 tipos: el laciniado y el umbilicado.

6.      TALOS FRUTICOSOS: Tienen forma de pequeños arbolitos, ramificados en mayor o menor grado, con forma de hebra o de correa; con simetría radial o dorsiventral; algunos son erectos otros son péndulos y su crecimiento es apical o intercalar. Son heterómeros con simetría radial, macizos o huecos (talo cilíndrico) o heterómeros con simetría dorsiventral (talo aplanado).

Muchos se unen al sustrato por medio de estructuras de fijación especiales, en otros degenera la base, por lo tanto, son libres en estado adulto.

7.  TALOS DIMÓRFICOS: Están constituidos por un talo horizontal (talo primario) adherido al sustrato y otro vertical que lleva los cuerpos fructíferos (talo secundario). El talo horizontal puede ser crustáceo, el talo vertical es ontogénicamente una parte del cuerpo fructífero.

·         SEGÚN SU ANATOMÍA

1. HOMÓMERO: Se refiere a los líquenes que poseen talos simples o poco diferenciados. Anatómicamente el alga se encuentra irregularmente distribuida, es decir el talo no es estratificado. Son capaces de absorber gran cantidad de agua y retenerla en la gelatina gonidial y por lo tanto su consistencia y apariencia cambia, siendo gelatinosos. Este tipo se considera primitivo, sólo unos pocos géneros lo poseen. También son llamados cianolíquenes.

2.      HETERÓMERO: Son aquellos que tienen una anatomía estratificada y en los que el fotobionte se encuentra localizado en un nivel determinado. (Chaparro, M 2002)

ESTRUCTURA GENERAL DEL TALO

CAPA ALGAL:Según (Chaparro, M; Aguirre, J 2002) Es el sitio donde ocurre el contacto físico entre los dos simbiontes. En esta capa el fotobionte se divide mitóticamente por aplanosporas, hormogonios o heterocistes según sea alga o cianobacteria. Es muy activa en talos jóvenes o porciones activas de talos adultos. El grosor y posición de ésta capa varía según el tipo de liquen, puede ser continua o estar interrumpida por la médula. Su grosor fluctúa entre 10 – 30 micras.

Las algas se sitúan en una parte del talo en donde las hifas les permiten recibir la cantidad de luz óptima para la fotosíntesis. Las células algales de esta capa son numerosas en los talos vigorosos, pero en los viejos pocas permanecen vivas.

MÉDULA:Según (Chaparro, M; Aguirre, J 2002) generalmente está formada por hifas flojamente entrelazadas con un arreglo periclinal.

METODOLOGÍA

Para la realización de esa práctica en laboratorio fue necesario realizar una previa recolección de gran variedad de líquenes obtenidos en una salida de campo que fueron llevados al laboratorio de biología vegetal ubicado en la U.P.T.C sede Tunja. Posterior a ello, y de acuerdo con las explicaciones del docente, se seleccionaron los mejores ejemplares de los líquenes que servían para realizar el montaje y técnicas de corte.

Los materiales empleados en el laboratorio fueron los siguientes: microscopio, cajas de Petri, cuchillas de afeitar, gotero, porta y cubre objetos, agujas de disección lisa, estufa, gelatina sin sabor, elementos de protección de laboratorio. Los materiales biológicos utilizados fueron talos de liquen fruticuloso, folioso y gelatinoso y ascocarpo de liquen fruticuloso.

Utilizando la caja de Petri con agua, se humedecen los ejemplares vivos a observar y se procede a realizar cortes muy pequeños y lo más delgados posibles para cada uno con una cuchilla de afeitar sobre la placa porta objetos. Se observa en el microscopio en los objetivos 4x y 10x para su primera identificación; luego se procede a hacer el montaje permanente en placa y se sella la muestra con un poco de gelatina – glicerina. Posteriormente se observa en el objetivo 40x

Se realizan cortes transversales con el fin de identificar corteza superior e inferior, capa algal, médula, matriz gelatinosa, componentes fungal, rizinas, cavidad medular respectivamente para los talos que corresponda

Al finalizar ésta práctica se realizó toma fotográfica de cada individuo e ilustración biológica pertinente, basado en la observación que se realizó en el microscopio con sus correspondientes aumentos; los dibujos son precisos y señalan las estructuras y componentes en cada uno.

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS:

REGISTRO FOTOGRÁFICO	ILUSTRACIÓN
LÍQUEN FOLIOSO
Objetivo: 10x Fotografía tomada por: Luz Alvarado (2019)	Ilustración hecha por: Daniel Morales
DESCRIPCIÓN: Este líquen es de anatomía heterómera, ya que está estratificado ya que posee 4  importantes capas y está regularmente distribuido. Se puede percibir sus “tejidos” tales como: corteza superior, su capa algal que está bien definida y es el color verde oscura, la médula que es la capa central y la más gruesa y es de coloración amarilla y por último, su corteza inferior de color café. Es necesario resaltar que el corte realizado meticulosamente es un corte transversal
LÍQUEN FRUTICOSOS (FRUTICULOSOS)
Objetivo: 40x Fotografía tomada por: Juliana Urquijo (2019)	Ilustración hecha por: Luz Alvarado
DESCRIPCIÓN: Al observar este corte transversal del líquen fruticuloso, se puede evidenciar que también posee antomía heterómera en el talo y presenta simetria radial. Si suponemos y dividimos el circulo en ejes o lo partimos como una torta se pueden evidenciar con mayor distinción sus partes o “tejidos”, los cuales son: una corteza superior que bordea todo el liquen, es irregular y de color café oscuro, se ve su capa algal, la médula y posee una cavidad medular o cavidad central.
LÍQUEN GELATINOSO
Objetivo: 40x Fotografía tomada por: Daniel Morales (2019)	Ilustración hecha por:              Juliana urquijo
DESCRIPCIÓN:
Los liquenes gelatinosos son los que principalmente poseen estructura homomera en su talo, ademas titen una consistencia muscilaginosa cuando se encuentra humedo, su coloraciòn es verde. Al observarlos mediante el microscopio se evidencia que estos liquenes semejan una colonial algal gelatinosa atravesada por hifas fungales. ASCOCARPO
Objetivo: 40x Fotografía tomada por: Sayda  (2019)	Ilustración hecha por: Sayda Barragan
DESCRIPCIÓN: El ascocarpo esta compuesto de hifas ascogenas e hifas haploides, es un organo reproductor y se encuentra en los liquenes crustaceo, su capa interna esta formada por hifas que provienen de la medula del talo indicada por un pequeño rodete entre la superficie del himenio y el borde talico.

 DISCUSIÒN

Liquen gelatinoso: El talo es homómero su estructura está dominada por el alga, posee talos gruesos, cuando se encuentra en un estado seco, son quebradizos en presencia del agua son muy blandos en hinchados, en este estado pueden llegar a tener una coloración traslucida. El liquen collema es un ejemplo de talo gelatinoso; además al realizar el corte a este liquen y observarlo e mediante el miscrocopio se puede identificar detalladamente la unión de las hifas y la capa algal que existe en estos líquenes muscilaginosos.

Liquen folioso: Este liquen es dorsiventral se encuentra de forma ramificada y se caracteriza por ser de color verde. Posee un crecimiento marginal con talo homomero o heterómero y se encuentran en diferentes tipos de arboles.

Cuando se realiza su corte tranversal y se procede a observar en el microscopio se identifica 4 capas en este liquen, las cuales son su capa superior, algal, central en inferior que se caracteriza cada una por tener un color diferente.

Liquen con ascocarpo:

Liquen fructiculoso: Este liquen se caracteriza por tener forma de arboles pequeños ramificados, tienen una simetría radial y al realizar el corte y proceder a observar en el microscopio se identifican 3 capas en este liquen que son una corteza superior, una capa algal y un esteroma que se encuentra en su cavidad central y se caracteriza por ser  de color verde.

CONCLUSIONES

Los líquenes exteriorizan diversas y variadas formas de crecimiento, de tonalidades además tienen la capacidad de vivir en ambientes extremos.

Se pudo observar e identificar la simbiosis de los hongos con las algas, en cada uno de los cortes realizados en los líquenes.

Es de gran importancia realizar cada uno de los cortes con paciencia, para que se pueda lograr observar en el microscopio con los diferentes objetivos el tipo de capas que lo componen y la simbiosis que se encuentra en el interior de los líquenes.

Los líquenes tienen una gran capacidad de adaptación a cualquier tipo de entorno, por esto es tan común encontrarlos en diferentes sustratos como en madera y en rocas.

Finalmente, se lograron alcanzar los objetivos propuestos al comienzo de la sesión.

BIBLIOGRAFÍA

·          -       Chaparro, M; Aguirre, J. 2002. Hongos liquenizados. Bogotá. Universidad Nacional de Colombia. Panamericana Formas e Impresos S.A. ISBN: 958-701-241-0

·        -  López, (2012. LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES Revista Latinoamericana de Estudios Educativos (Colombia), vol. 8, núm. 1, enero-junio, 2012, pp. 145-166

·                   -       Osorio, Y.W. (2004). “El experimento como indicador de aprendizaje”. Boletín PPDQ, No. 43, pp. 7-10 

-          -      Nash, Thomas H. (1996). Lichen biology. 

        -      ↑ P. Ozenda & G. Clauzade (1970) Les Lichens. Étude biologique et flore illustré. Ed. Masson et Cie., París.