Los procariotes
ya sean arcaicos o bacterias son los reyes indiscutibles en términos de la
diversidad de metabolismos que pueden presentar como grupo, lo cual es más bien
normal en términos de su historia evolutiva por dos factores. El primero es que
son los seres vivos más antiguos del planeta, sus restos pueden llegar hasta
3500 mda “millones de años” (Parmon,
2008) mientras que los fósiles de los eucariotes
aparecen cerca del 1200 mda (Kutschera
& Niklas, 2004). El segundo aspecto es que son los seres
vivos con el mayor potencial evolutivo, pues se reproducen más a prisa que
cualquier eucariote, esto implica que la tasa de mutación es alta y así el
potencial de incrementar su diversidad (De Duve
& Pizano, 1995).
Aunque
morfológicamente los procariotes son muy similares, se requiere más genes para
generar una ruta metabólica nueva que para asociarse entre sí (De Duve
& Pizano, 1995). En cuanto a la digestión, debido a esta
amplia variedad bioquímica los procariotes tienen exponentes de varios tipos de
alimentación, algunos son quimiolitótrofos alimentándose de roca, esto lo hacen
oxidando la roca y extrayendo de ella la energía. También los realmente
foto-autótrofos son bacterias, las cianobacterias, y decimos que son los únicos
reales, porque cierto tipo de cianobacterias evolucionó simbióticamente en el
interior de otras células evolucionando en los cloroplastos de las algas y las
plantas verdes (Gottschalk,
2012).
Otras bacterias
son bioheterótrofas, es decir se alimentan de otros seres vivos, esto lo logran
mediante la liberación de toxinas que matan a otras bacterias circundantes,
luego solo es cuestión de absorber los nutrientes que son liberados cuando las
células de las victimas explotan (Gottschalk,
2012). Las toxinas pueden ser consideradas como
enzimas líticas, aunque en muchos casos puede tratarse de compuestos orgánicos
relativamente simples en comparación a una proteína. Dependiendo del blanco
estas toxinas pueden llegar a ser agentes de patogenicidad o los famosos antibióticos
(Gottschalk,
2012). Desde el punto de vista de la bacteria
estos dos son una sola categoría de sustancias que sirven para liberar
nutrientes contenidos en células competidoras, pero desde el punto de vista
humano unas ayudan y otros no (Gottschalk,
2012).
Figura 10.
Las bacterias regularmente segregan sus enzimas digestivas al ambiente externo,
y luego absorben los nutrientes digeridos.
Los eucariotes se
encuentran más limitados metabólicamente que los procariotes, pues por si
mismos a duras penas pueden realizar algunas rutas fermentativas, la glucólisis
la oxidación de aminoácidos y grasas, pero están incapacitados para realizar la
respiración celular aeróbica o la fotosíntesis por sí mismos. Sin embargo, en
términos digestivos lo que les falta en enzimas digestivas y rutas metabólicas
lo compensan con flexibilidad estructural. La célula eucariota es más grande, y
posee una serie de compartimentos internos llamados organelos que le permiten
realizar funciones bioquímicas especiales. En este subtema nos enfocaremos en
la capacidad de los eucariotas para “literalmente” generar una boca que
envuelve a una presa, rodearla y transformarla en un estómago que finalmente
conllevará a la degradación por las enzimas líticas y a la correspondiente
absorción. Nos referiremos a los procesos de endocitosis y fagocitosis (De Duve
& Pizano, 1995).
Los eucariotes
multicelulares poseen una amplia variedad de digestión, tanto de manera externa
como interna, algunos son fotoautótrofos y otros bioheterótrofos. Dejando de
lado a las plantas, los animales y los hongos vale la pena resaltar a otros
eucariotas como por ejemplo los mixomicetos (De Duve
& Pizano, 1995). Los mixomicetos son seres vivos en cuyo
ciclo de vida se alternan dos morfologías diferentes. La fase que realiza la
digestión se compone por células de apariencia amebiana de vida libre. Cuando
los recursos a digerir disminuyen, estas amebas se reúnen en una sola masa,
creciendo y formando una estructura de reproducción multicelular con todo y
especialización de funciones celulares. Los mixomicetos y su ciclo de vida, la
fase sexual es multicelular y no se alimenta, la fase asexual es unicelular y
es la que se alimenta.
Figura 11. El hongo crece en la dirección en que está el alimento, mientras
que las zonas más viejas empiezan a ser ricas en toxinas “compuestos
metabólicos producidos por el hongo y que son excretados por este, algunos
pueden ser toxinas muy poderosas” (Carlile et al., 2001).
Los hongos emplean una amplia variedad de
nutrientes, aunque la mayoría pueden sobrevivir bastante bien en presencia de oxígeno,
existen algunas especies estrictamente anaeróbicas como las micorrizas.
Los hongos son seres vivos no motiles,
bioeterótrofos obligados “excepto los líquenes que son la simbiosis entre un
alga y un hongo” por lo que deben buscar activamente una fuente de alimento que
debe ser de naturaleza orgánica, en otras palabras a diferencia de algunas
bacterias ningún hongo puede comer rocas (Carlile,
Watkinson, & Gooday, 2001).
Existe una amplia variedad de formas de
vida en los hongos, existen especies unicelulares que sobreviven de un modo muy
similar a los eucariotas de vida libre o a las bacterias realizando digestión
externa y absorbiendo los nutrientes por transporte a través de membrana. Sin
embargo debido a que por lo general las células de los hongos están rodeadas
por una pared, el proceso de fagocitosis es un poco más restringido (Carlile
et al., 2001).
Los hongos
superiores, es decir aquellos que forman colonias de células organizadas en
hifas sobreviven mediante digestión externa. Los hongos viven en el interior de
la comida segregando enzimas líticas que rompen su ambiente en nutrientes que
luego serán absorbidos por las células en crecimiento (Carlile
et al., 2001).
Al igual que
sucede en los mixomicetos, la ausencia de nutrientes hace que las células
activen su fase sexual realizando la reproducción sexual y produciendo
estructuras celulares muy específicas por medio de las cuales es posible
identificar el tipo de hongo. El modo de alimentación “digestión externa” y de
crecimiento desde un epicentro hace que el crecimiento de los hongos sea
bastante típico, iniciando desde un punto y expandiéndose ya sea de manera
esférica o de manera radial (Carlile
et al., 2001).
Figura 12.
El patrón de crecimiento de los hongos es radial.
Un ejemplo son
los así llamados círculos de las hadas en los campos, que no son otra cosa que
hongos creciendo en el interior de la tierra y que estimulan el crecimiento de
las plantas “forman micorrizas” en el lugar donde realizan sus procesos
metabólicos, otras veces literalmente forman sus estructuras sexuales de manera
circular.
Este mismo patrón
de crecimiento puede ser observado también en los hongos de tipo parasítico
como el pie de atleta. Otro aspecto importante es que después de realizar la
reproducción sexual esa parte del micelio muere debido a la acumulación de
toxinas y a la desaparición de los nutrientes a medida que el hongo avanza (Carlile
et al., 2001).
Figura 13.
Algunos hongos pueden cazar animales empleando estructuras especializadas que
actúan como trampas.
Por último cabe
mencionar a los hongos nematófagos, algunos emplean el truco de la endopa rasitósis, pero
otros emplean anillos fungales. Los anillos fungales son estructuras de cuatro
células, cuando un gusano anélido pasa por el anillo, las células se inflaman
estrangulando al gusano. Posteriormente el gusano puede ser o atacado por las
hifas desde el exterior o ser víctima de esporas que ingresan por su boca y
luego se lo comen desde adentro. Sea cual sea el caso el hongo siempre realizan
una digestión externa segregando enzimas digestivas y absorbiendo los
nutrientes (Carlile
et al., 2001).
