Informe de Práctica N 04: studio de los l!quenes"
Alumna: Velásquez Huanca Nathalia
Docente: Castillo Picón Heraclio
I.
INTRODUCCION: Seguro que en alguna de nuestras salidas campestres nos hemos fijado en esas curiosas “manchitas de colores” que tapizan las rocas, cortezas y otras superficies, naturales o no, ¡parece mentira que eso puedan ser seres vivos!, así, tan incrustados, ásperos e inertes, y además, tan poco camiantes en su aspecto deido a su lentísimo crecimiento "ero sí, se trata de una maravilla de la evoluci#n, un organismo vivo que ha tenido mucho $%ito colonizando espacios donde no crece criatura alguna &unque los líquenes tienen requerimientos ecol#gicos mínimos, son muy sensiles a los camios que pueden producirse en el amiente, ya que no disponen ni de aparato e%cretor ni de mecanismos de defensa, ni pueden controlar su contenido de agua, por lo que son capaces de concentrar y acumular distintos compuestos 'entre ellos tami$n los contaminantes atmosf$ricos( )l homre ha alterado la composici#n de la atm#sfera, principalmente desde los dos *ltimos siglos, al verter en ella todo tipo de compuestos contaminantes +ada agente químico act*a sore los seres vivos y los ecosistemas de una manera característica, en funci#n a su vez, de la concentraci#n y duraci#n de dicho contaminante a oservaci#n de la presencia de un ser vivo y su aspecto puede ser un indicador de la calidad del aire y el entorno, por eso los líquenes están reconocidos como los organismos más sensiles frente a los efectos nocivos de la contaminaci#n atmosf$rica
II.
OBJETIVOS: -. /dentificaci#n de los líquenes presentes en las láminas
III. MARCO TEORICO CONCEPTUAL: III.1.
¿Qué Son Los Líquenes? os líquenes son unos seres vivos peculiares )n realidad no son organismos individuales sino que se forman por la asociaci#n de hongos y algas verdes 'o cianoacterias0algas verde1 azuladas( &mos organismos viven en una estrecha asociaci#n simi#tica mutualista, es decir, con eneficio mutuo )l hongo, denominado micoionte, es heter#trofo por lo que necesita tomar compuestos orgánicos elaorados para nutrirse )l alga 'ficoionte( es capaz de hacer fotosíntesis y produce hidratos de carono a partir de +2 - y agua os hongos capaces de asociarse con algas para formar líquenes son principalmente del grupo de los ascomicetes 'y unos pocos asidiomicetes(, mientras que las algas pueden ser algas verdes 'clor#fitos( o cianoacterias 'antes llamadas algas azul1verdosas( )l cuerpo vegetativo del liquen 'talo( está constituido en su mayor parte por tejido f*ngico 'hifas( que rodean a las c$lulas algales )l hongo proporciona al simionte algal un medio amiente favorale que le permite realizar la fotosíntesis y a la vez le protege de la radiaci#n e%cesiva o peligrosa &demás le asegura una adecuada hidrataci#n al tiempo que permite el paso del +2- en los periodos fotosint$ticamente activos )l hongo por su parte aprovecha gran parte de los nutrientes producidos en la fotosíntesis por el alga, asegurándose así una importante fuente de alimento 3e este modo amos organismos se enefician de vivir en asociaci#n )l $%ito de los hongos con este modo de vida simi#tica 'formando líquenes( queda puesto de manifiesto si se considera que unas .4555 especies de hongos
'apro%imadamente la quinta parte de las especies conocidas( forman líquenes Sin emargo solo unas pocas especies de algas participan en esta simiosis
Los tejidos del hongo (micobionte, M) encierran las células algales (ficobionte, ) ¿Simbiosis o !arasitismo del hongo? )n la mayoría de los líquenes 'líquenes heter#meros(, el hongo construye la mayor parte de los tejidos estructurales y forma una serie de capas ien definidas 'c#rte% superior, m$dula y c#rte% inferior( constituidas por las hifas del hongo as c$lulas del alga verde, rodeadas por hifas, forman una capa 'capa algal( por deajo del c#rte% superior 2tros líquenes en los que el ficoionte es una cianoacteria no tienen una organizaci#n tan estructurada y el alga está distriuida de forma más o menos homog$nea por toda la secci#n del cuerpo vegetativo del liquen 'líquenes hom#meros )
Secci"n trans#ersal $ esquema del cuer!o #egetati#o de un liquen heter"mero (i%quierda $ centro) $ corte esquem&tico de un liquen hom"mero (derecha)'
os líquenes viven en casi todos los háitats terrestres desde los tr#picos a las regiones polares, creciendo sore sustratos muy diversos os más comunes crecen sore la corteza de los ároles o de otras plantas 'líquenes epifítos( o sore rocas 'sa%ícolas( &lgunos son capaces de colonizar los suelos desnudos 'líquenes terrícolas(, y unos pocos son capaces de vivir dentro de las rocas 'líquenes endolíticos(
jem!los de líquenes e!ífitos (i%quierda) $ saícolas (derecha) +omo ya se ha indicado la mayor parte del liquen está constituido por el hongo pero la relaci#n entre los dos organismos es lo que determina la forma y el tipo de desarrollo del liquen Son muy variados en cuanto a su tama6o, forma y color 'deido a la presencia frecuente de diversos metaolitos secundarios( )n funci#n de la morfología general se distinguen varios tipos morfol#gicos o iotipos os más frecuentes son7 a( íquenes en forma de costra 'crustáceos( fuertemente unidos al sustrato +arecen de c#rte% inferior y no se pueden separar del sustrato sin romperlos
Líquenes crust&ceos ( íquenes en forma de hoja 'foliáceos(, s#lo parcialmente unidos al sustrato por lo que se pueden separar con facilidad de $l +on c#rte% inferior diferenciado y en ocasiones ricinas o rizomorfos
Líquenes foli&ceos' c( íquenes en forma de diminutos arustos ramificados 'fruticulosos(, que s#lo contactan con el sustrato por una peque6a zona
Líquenes fruticulosos 8n iotipo particular es el llamado compuesto con una parte asal en forma de escamas 'escuamulosa( y una parte erguida 'podecios(
Liquen de bioti!o com!uesto os líquenes se propagan de forma ase%ual mediante la formaci#n de unas estructuras denominadas soredios e isidios )stas estructuras contienen c$lulas algales engloadas en masas de hifas, se desprenden del talo y dan lugar a nuevos líquenes &mas estructuras pueden diferenciarse fácilmente7 a( os soredios no presentan c#rte% por lo que se oservan como masa pulverulentas que salen del interior del talo por áreas determinadas 'soralios(
*s!ecto eterno (i%quierda) $ esquema anat"mico de los soredios (soredia) mostrando la interru!ci"n del c"rte su!erior (u!!er corte) en la %ona del soralio (soralium)'
+istintos ti!os de soredios 'imágenes
jem!lo de liquen foli&ceo con soredios blanquecinos' ( os isidios presentan c#rte% y en muchas ocasiones están pigmentados
*s!ecto eterno (i%quierda) $ esquema anat"mico de los isidios (derecha) mostrando la continuidad del c"rte en la %ona del isidio'
+istintos ti!os de isidios'
jem!lo de liquen foli&ceo con isidios de color oscuro' )l hongo es capaz reproducirse se%ualmente y formar esporas, pero el alga no se reproduce se%ualmente as esporas del hongo tienen que germinar, encontrar c$lulas del alga adecuada y asociarse a ellas para formar un nuevo liquen as estructuras reproductoras 'ascomas( más comunes y fácilmente oservales de los hongos ascomicetes se denominan apotecios, y tienen la forma de un peque6o disco o plato )n el interior del apotecio se encuentran las esporas dentro de unas c$lulas denominadas ascas que constituyen la capa f$rtil 'himenio( )n muchos casos la identificaci#n precisa de un liquen requiere la oservaci#n de los ascomas y sore todo de las esporas contenidas en el interior de las ascas 3os tipos comunes de apotecios son los denominados lecanorinos , que presentan un orde propio semejante al resto del talo, y los llamados lecideinos que carecen de orde
Secci"n trans#ersal de un a!otecio, mostrando la !osici"n del himenio (ca!a fértil que contiene es!oras dentro de ascas)
* la i%quierda a!otecios lecanorinos (con borde !ro!io) $ a la derecha a!otecios lecideinos sin borde !ro!io
Liquen fértil, con talo de color gris $ a!otecios marrones con borde claro'
"ara identificar un liquen hay que oservar la morfología general del ejemplar 'iotipo, color del talo en amas caras, rizinas, tama6o de los l#ulos, etc(, de las estructuras de multiplicaci#n 'isidios y soredios( y de las estructuras reproductoras 'color y forma de los apotecios( )n muchos casos la identificaci#n precisa requiere la oservaci#n al microscopio de estructuras como esporas y ascas )n algunos casos tami$n se requiere realizar prueas químicas que detectan la presencia de algunos compuestos específicos de los líquenes y que ayudan a identificarlos '-'
Líquenes .omo /ioindicadores +e .ontaminaci"n0
os líquenes pueden emplearse como ioindicadores de contaminaci#n deido a que tienen mecanismos muy eficientes para asorer el agua y los nutrientes de la atm#sfera a trav$s de toda su superficie Si el medio está contaminado junto con los nutrientes asoren los contaminantes y los acumulan en su interior a sensiilidad de los líquenes a los niveles de S2 - es un hecho conocido desde hace muchos a6os y es así que desde la industrializaci#n muchas especies de líquenes se han e%tinguido en grandes zonas, deido en gran medida a la contaminaci#n por di#%ido de azufre )n este conte%to, uno de los primeros en darse cuenta del fen#meno fue el auelo de 3ar9in ')rasmus 3ar9in(, que not# la ausencia de líquenes en las inmediaciones de las fundiciones de sulfuros de +u, :n y " de la mina de "arys ;ountain '"aís de
igual "or ejemplo, de acuerdo a =ichardson '.>??(, Lecanora coni%aeoides puede soportar concentraciones de hasta .45 @g m 1A de S2-, mientras que para armelia ca!erata y 1snea estos límites son de B5 y A5 @g m 1A de S2respectivamente 3e acuerdo al mismo autor, otro estudio más reciente en /rlanda revelaa que los límites para Lecanora coni%aeoides eran a*n más ajos, en el orden de 45 @g m1A de S2-, mientras que los de armelia ca!erata y 2amalina fastigiata eran de -51A5 y .5 @g m1A de S2respectivamente )n este conte%to la minería puede ser da6ina para los líquenes en dos vertientes, una guarda relaci#n con7
+on los residuos 'alsas( de la concentraci#n de minerales sulfurados por gravedad o flotaci#n )stas alsas suelen ser ricas en pirita 'CeS -(, un mineral que es rechazado en el proceso concentrador y por lo tanto queda enriquecido en t$rminos relativos en los residuos a fundici#n de especies metalíferas sulfuradas
)n relaci#n al primer caso, es relativamente fácil saer si una antigua alsa está lierando S2 -, ya que este gas, aunque incoloro, posee un olor penetrante similar al de las cerillas reci$n encendidas a o%idaci#n de la pirita 'CeS-( es una reacci#n e%ot$rmica que produce cerca de .BB5 Dcal de calor para cada mol de pirita o%idado 'Eanful et al, .>>>( a reacci#n de o%idaci#n la podemos e%presar de una manera simple como 'Cerro9 et al, -554(7
FeS2 F A 2- G CeS2B F SO2 "or su parte, en el caso de las fundiciones de sulfuros de core 'u otros metales(, el proceso esquemático 'fusi#n y conversi#n de calcopirita( es7 - CuFeS2 G +u-S F CeS F S +u-S F 2- G - +u F SO2 &sí, tanto en el caso de las alsas como de las fundiciones, el producto final es el di#%ido de azufre, lo que se traduce en una perdida en la diversidad liqu$nica en el área afectada os líquenes pueden usarse como ioindicadores de dos maneras7 a( =ealizando listados detallados de las especies presentes en cada localidad, cuantificando su aundancia y construyendo talas de presencia1 ausencia )sto permite estalecen las especies mas tolerantes y las menos tolerantes =equiere la identificaci#n de las especies en el campo con suficiente precisi#n ( Homa de muestras de una o dos especies sistemáticamente en todas las localidades de inter$s &nálisis químicos de las concentraciones de distintos elementos yIo análisis de actividad de los líquenes 'fotosíntesis, intercamio de +2 -, etc( para poder comparar los niveles de concentraci#n de los elementos y de la vitalidad liqu$nica en las distintas estaciones =equiere conocer ien unas pocas especies, y mucha paciencia para recoger suficiente n*mero de muestras, limpiarlas, procesarlas,, además de la infraestructura necesaria para los análisis
&lgunas de las ventajas del uso de líquenes como ioindicadores residen en que7 a( Son organismos perennes que pueden ser muestreados durante todo el a6o, y son capaces de vivir en muy distintos medios 'rurales, uranos, industrializados( ( &l ser de naturaleza simi#tica, si cualquiera de los simiontes se ve afectado por un contaminante, el liquen en conjunto se ve afectado c( Son relativamente longevos, permaneciendo e%puestos al efecto nocivo por largos períodos, por lo que proporcionan una imagen de estados cr#nicos y no de variaciones puntuales del medio amiente d( &simismo, algunos líquenes tienen requerimientos ecol#gicos restringidos o rangos de dispersi#n limitados )stas particularidades hacen a los líquenes especialmente sensiles a los camios del háitat y del medio amiente, lo que hace que sean ampliamente utilizados como iomonitores en diferentes ecosistemas e( +omo se indic# anteriormente, otra ventaja que poseen los líquenes para ser utilizados como ioindicadores de lectura inmediata se asa en que los traajos pueden ser realizados sin la identificaci#n de todas las especies presentes en un lugar, asta seleccionar unas pocas especies fácilmente discerniles a simple vista o con la ayuda de una lupa de campo )sto *ltimo constituye un factor importante, ya que la falta de entrenamiento para la identificaci#n es el principal prolema en la realizaci#n de este tipo de investigaciones )n el caso de las minas de San Juintín, los líquenes pueden ser *tiles ya que son muy sensiles a la contaminaci#n por di#%ido de azufre en el aire ya que este gas se asore y acumula rápidamente en el talo )l alga del liquen es la parte más afectada, ya que la clorofila se destruye y por lo tanto la fotosíntesis se inhie &demás los líquenes tami$n asoren el di#%ido de azufre disuelto en el agua )stas relaciones para San Juintín se estudian en la siguiente secci#n '3iversidad iqu$nica en San Juintín )ste(
IV. MATERIALES: B. áminas de los diversos líquenes oservados B- ;uestras de líquenes BA +ámara fotográfica
V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 4. 2servar las diversas láminas mostradas en la práctica 4- /dentificar y clasificar los diversos tipos de líquenes oservados
VI.RESULTADOS: VI.1.
/dentificaci#n 3e íquenes7
LIQUEN
NOMBRE
Nombe !"e#$%&"!o: h$scia stellaris
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: armelina !astillifera
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: armello!sis *mbigua
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: .ladonia glauca
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: armelia saatilis
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: 3la#o!armelia ca!erata
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: unctelia borreni
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: Le!togium !ul#inatum
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: #ernia !rusnasti
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: 4e!hroma lae#igatum
Po!e'e#!"(: Juerada de +ojup
Nombe !"e#$%&"!o: 5remella 6arstenli
Po!e'e#!"(: Kilcahuain
Nombe !"e#$%&"!o: 5remelia mesenteric a
Po!e'e#!"(: Kilcahuain
VII.
CUESTIONARIO: L. M+#mo es la estructura de un liquenN )l cuerpo vegetativo del liquen 'talo( está constituido en su mayor parte por tejido f*ngico 'hifas( que rodean a las c$lulas algales )l hongo proporciona al simionte algal un medio amiente favorale que le permite realizar la fotosíntesis y a la vez le protege de la radiaci#n e%cesiva o peligrosa &demás le asegura una adecuada hidrataci#n al tiempo que permite el paso del +2en los periodos fotosint$ticamente activos )l hongo por su parte aprovecha gran parte de los nutrientes producidos en la fotosíntesis por el alga, asegurándose así una importante fuente de alimento 3e este modo amos organismos se enefician de vivir en asociaci#n )l $%ito de los hongos con este modo de vida simi#tica 'formando líquenes( queda puesto de manifiesto si se considera que unas .4555 especies de hongos 'apro%imadamente la quinta parte de las especies conocidas( forman líquenes Sin emargo solo unas pocas especies de algas participan en esta simiosis L- "or qu$ mecanismos químicos los metales pesados ingresan al liquen
BIOACUMULACIN:
)ste mecanismo celular involucra un sistema de transporte de memrana que internaliza al metal pesado presente en el entorno celular con gasto de energía )ste consumo energ$tico se genera a trav$s del sistema OF1 &H"asa 8na vez incorporado el metal pesado al citoplasma, $ste es secuestrado por la presencia de proteínas ricas en grupos sulfhidrilos llamadas metalotioneínas o tami$n puede ser compartimentalizado dentro de una vacuola, como ocurre en hongos
BIOSORCIN: a iosorci#n es un fen#meno ampliamente estudiado en la iorremediaci#n de diversos metales pesados como el cadmio, cromo, plomo, níquel, zinc y core os microorganismos utilizados como iosorentes, aislados a partir de ecosistemas contaminados, retienen los metales pesados a intervalos de tiempo relativamente cortos al entrar en contacto con soluciones de dichos metales )sto minimiza los costos en un proceso de remediaci#n, ya que no requiere el agregado de nutrientes al sistema, al no requerir un metaolismo microiano activo a iomasa capaz de participar en estos procesos es fácilmente e%traíle de sistemas acuosos como cursos de aguas o efluentes de diversos orígenes, por lo que el proceso gloal de iorremediaci#n sería rentale
BIODISPONIBILIDAD: a to%icidad de los metales pesados es muy alta Su acci#n directa sore los seres vivos ocurre a trav$s del loqueo de las actividades iol#gicas, es decir, la inactivaci#n enzimática por la formaci#n de enlaces entre el metal y los grupos 1SO 'sulfhidrilos( de las proteínas, causando da6os irreversiles en los diferentes organismos "ara que los metales pesados puedan ejercer su to%icidad sore un ser vivo, $stos deen encontrarse disponiles para ser captados por $ste, es decir que el metal dee estar iodisponile )l concepto de iodisponiilidad se encuentra íntimamente relacionado con las condiciones físicoquímicas del amiente, que determinan la especiaci#n y por lo tanto la concentraci#n de metal lire y láil "or ello es fundamental al determinar el grado de contaminaci#n por metales pesados de un amiente, conocer su iodisponiilidad, es decir, la concentraci#n de metal lire y láil presente en la muestra
BIOMINERALI*ACIN: os microorganismos son capaces de precipitar metales y radion*clidos como caronatos e hidr#%idos, mediante un mecanismo de resistencia codificado en plásmidos )ste mecanismo aparece por el funcionamiento de una oma que e%pulsa el metal t#%ico presente en el citoplasma hacia el e%terior celular en contracorriente a un flujo de OF hacia el interior celular
LA "or qu$ los líquenes son considerados poiquilohidricos Son poiquilohidricos porque carecen de un mecanismo para regular el contenido hídrico y prevenir la desecaci#n )n general, no son capaces de vivir en ausencia de agua durante mucho tiempo y se desecan rápidamente, por lo que suelen vivir en amientes h*medos o acuáticos
& pesar de ello, algunos raros ejemplos de estos organismos son capaces de resistir largos períodos sin agua deido a curiosos mecanismos, como por ejemplo el caso de Selaginella lepidophylla )sta planta puede ser rehidratada tras varios a6os de sequía y continuar su ciclo vital )sto es deido a una sustancia llamada trehalosa que sintetizan sus c$lulas y que previene que mueran por un e%ceso de concentraci#n de sales ante la ausencia de agua LB )n qu$ medida los líquenes se ven afectados por el camio climático a naturaleza del complejo liquenico, donde el metaolismo y el crecimiento son lentos, condiciona que para cada simionete los factores ecologicos principalmente sustrato y clima van a ejercer gran influencia no solo durante la vida del liquen, sino muy especialmente a la hora del reconocimiento y la compatiilidad entre los componentes de la simiosis a flora y vegetaci#n de los líquenes varían en funci#n de la situaci#n geográfica, el macroclima, las características del sustrato y de la influencia que ejercen los otros seres vivos del territorio donde se encuentran Hodos estos aspectos modifican los factores ecol#gicos primarios para cualquier vegetal7 luz, temperatura, disponiilidad de agua, pO, composici#n química, deposici#n atmosf$rica, etc )l clima en un área determinado de una zona, puede con llevar un camio importante en la composici#n de la flora liqu$nica o en el mantenimiento o aparici#n de especies raras o vulnerales
VIII.
CONCLUSIONES: ?. Se identific# las diversas muestras de los líquenes teniendo en cuenta sus diversas características
IX.BIBLIO+RAFA: IX.-. IX.2.
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