Investigadores de la Universidad de Cambridge y del Natural History Museum de Londres han realizado un descubrimiento significativo al identificar una nueva especie de hongo simbiotico conservada en un fósil de planta de hace 407 millones de años, encontrado en Escocia. Esta hallazgo ofrece una visión tridimensional sin precedentes sobre una de las asociaciones más antiguas conocidas entre plantas y hongos, conocida como micorriza.
Los jardineros y agricultores son conscientes de que las micorrizas son esenciales para la salud de las plantas, ya que estos hongos viven en simbiosis dentro de las raíces, extendiendo su alcance para absorber agua y nutrientes como el fósforo. Esta relación mutuamente beneficiosa es fundamental para la mayoría de la vida vegetal actual y se considera una de las relaciones más exitosas en la naturaleza.
El estudio de esta asociación, que data desde los primeros momentos en que las plantas colonizaron la tierra, está permitiendo a los científicos descubrir nueva información sobre cómo estas colaboraciones entre plantas y hongos han moldeado los ecosistemas durante cientos de millones de años.
Nuevas técnicas revelan antiguos secretos
Las avanzadas técnicas de microscopía utilizadas para distinguir el hongo de las células vegetales circundantes abren un nuevo camino poderoso para identificar formas de vida fosilizadas. Al analizar las firmas lumínicas únicas de los fósiles —una especie de huella dactilar natural preservada a través del tiempo— los científicos pueden detectar rastros de organismos mucho después de que su ADN haya desaparecido.
Un artículo publicado recientemente en la revista New Phytologist describe esta nueva especie de hongo micorrízico arbuscular, denominada Rugososporomyces lavoisierae, que forma una relación simbiótica con la antigua planta terrestre Aglaophyton majus. Este es el segundo tipo de hongo conocido que ha sido hospedado por esta planta.
El fósil proveniente del Windyfield Chert, en Escocia, proporciona la evidencia más detallada hasta ahora sobre cómo las primeras plantas terrestres establecieron relaciones simbióticas complejas con múltiples especies fúngicas hace más de 400 millones de años.
Implicaciones del descubrimiento
Las implicaciones del descubrimiento van más allá de los hallazgos inmediatos. “Esto es solo el comienzo. Al aplicar estos métodos a los restos fosilizados de diferentes organismos, ahora tenemos una herramienta poderosa para distinguir estructuras que pueden parecer similares pero difieren en su fina ultrastructura, como antiguos artrópodos, plantas y hongos”, afirmó el profesor Sebastian Schornack, líder del grupo en el Sainsbury Laboratory Cambridge University y co-líder del estudio.
Añadió: “Esta técnica añade una nueva dimensión a cómo identificamos, describimos y discriminamos formas antiguas fossilizadas, utilizando las señales lumínicas únicas que estos materiales emiten como una especie de huella dactilar. Aunque el material biológico original esté fosilizado y no quede ADN, estas firmas ópticas preservan pistas vitales sobre su identidad.”
A través del uso combinado de estas técnicas con otros fósiles del Windyfield y cercanos Rhynie cherts, los investigadores buscan comprender cómo evolucionaron estas simbiosis tempranas y cómo plantas y hongos aprendieron a coexistir por primera vez.
Ciencia colaborativa detrás del hallazgo
El análisis del fósil reunió a especialistas del Natural History Museum —quienes descubrieron el nuevo hongo y realizaron microscopía brightfield y confocal junto con el Muséum d’Histoire Naturelle en París—; así como al Sainsbury Laboratory Microscopy Core Facility —que llevó a cabo microscopía confocal y espectroscopía Raman—; además del Cambridge Graphene Centre, responsable por la espectroscopía Raman.
La combinación del uso avanzado de imágenes y espectroscopía aplicada por primera vez a un fósil vegetal permitió al equipo distinguir tejidos fúngicos y vegetales fosilizados basándose en sus firmas lumínicas únicas, marcando un avance que podría transformar la manera en que los científicos estudian la vida antigua en el futuro.
“Al combinar imágenes confocales con espectroscopía Raman, podemos identificar químicamente formas microscópicas antiguas con notable precisión. Nuestra nueva técnica está abriendo una ventana emocionante sobre los primeros capítulos de la vida”, comentó el Dr. Raymond Wightman, gerente del Sainsbury Laboratory Microscopy Core Facility quien lideró el trabajo con FLIM (imágenes por fluorescencia).
Este fósil se encuentra actualmente en el National Museum of Scotland, Edimburgo, donde fue preparado y estudiado por la asociada científica del Natural History Museum, Dr. Christine Strullu-Derrien, quien también co-lideró el estudio.
"Las micorrizas son muy raras en el registro fósil y nunca se habían encontrado en el Windyfield Chert antes. La presencia del arbusculo muestra que el hongo no estaba parasitando a la planta ni alimentándose tras su muerte; más bien existía una asociación simbiótica. El hongo habría proporcionado minerales como fósforo a cambio de azúcares provenientes de la planta, beneficiando así a ambas partes", explicó Dr. Strullu-Derrien.
Esa relación fosilizada se asemeja estrechamente a las asociaciones modernas micorrízicas arbusculares que siguen desempeñando un papel vital en la nutrición vegetal y la salud del suelo hoy día.
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