En biología, el mutualismo es, por definición, el tipo de asociación simbiótica entre dos especies distintas, en el que ambas resultan beneficiadas. En términos prácticos, la planta aporta nutrientes y un sitio de alojamiento a los endófitos, los cuales, a su vez, ayudan a la planta a tolerar los factores medioambientales y sobrevivir al ataque de insectos y animales herbívoros. Como evidencia, se puede mencionar el hecho de soportar temperaturas de ambientes geotérmicos entre 75 °C y 95 °C; ejemplo de esto es la asociación establecida entre la planta
Dichanthelium lanuginosum, que reside en el parque nacional Yellow Stone, en Estados Unidos, la cual es colonizada por el hongo
Curvularia protuberata, y el resultado de dicha asociación es que ambos organismos se aportan una mayor tolerancia a altas temperaturas, beneficio que se inhibe si se efectúa su separación.
El evento se vuelve complejo, al considerar que en este proceso intervienen tres participantes: un virus en un hongo y un hongo en una planta
1 pues, para que el hongo pueda desarrollar esta tolerancia al calor debe, a su vez, albergar un virus con ácido ribonucleico de doble cadena (ARNdc); de hecho, el hongo puede muy bien colonizar la planta aunque no contenga el virus; sin embargo, sin su presencia, no se desarrolla la tolerancia de la planta a las altas temperaturas.
Otro ejemplo de adaptación a un ambiente por mutualismo ocurre en el pasto
Leymus mollis nativo de las dunas arenosas de Puget Sound, en el estado de Washington, el cual es colonizado por el hongo
Fusarium culmorum (endófito), y cuya presencia confiere al pasto tolerancia a la sal de los suelos en los que vive; sin el hongo, el pasto no existiría, así, el endófito permite llevar vida, incluso, a las zonas desérticas.
Las alteraciones que sufren las plantas por causa de factores biológicos, físicos y químicos las conducen a un estado celular que puede concluir con su muerte, situación conocida como
estrés oxidativo, un fenómeno bioquímico que implica la producción, en grandes concentraciones, de especies reactivas de oxígeno (radicales libres de oxígeno), lo que, sumado a una baja capacidad en la respuesta antioxidante, provoca una modificación estructural de los ácidos nucleicos, lípidos y proteínas esenciales para la vida celular. James F. White Jr., investigador de la Universidad de Rutgers, ha sugerido recientemente que la tolerancia de las plantas a condiciones medioambientales extremas y al estrés oxidativo se puede deber a la simbiosis existente con los endófitos, los cuales producen diversas moléculas químicas con capacidad antioxidante en las hojas, tallos y frutos; entre éstas los flavonoides, taninos, el alcohol manitol y el aminoácido prolina, lo que quizá pueda influir en un aumento del valor nutricional de las plantas comestibles por el hombre al acumular antioxidantes.
Otra modalidad de este mutualismo se presenta en una hierba perenne predominante en la temporada de frío en los Estados Unidos: la festuca (
Festuca arundinacea, Shreb), lo suficientemente tóxica para provocar alteraciones reproductivas e, incluso, la muerte en los animales que la ingieran, principalmente, caballos, cabras, ovejas y ganado vacuno; ello se debe a la producción directa de alcaloides como metabolitos secundarios que la planta genera ante la presencia de su endófito, el hongo
Neotyphodium coenophialum,
* ya que durante la simbiosis se acumulan los alcaloides lolitrem B y ergovalina, lo cual provoca un fenómeno
anti-herbívoros, evitando así que la planta sea devorada.
Por lo tanto, resulta fascinante saber que después de 400 millones de años de la aparición de las plantas y su evolución adaptativa a los cambios en el medio ambiente terrestre, aún existen algunas plantas que requieren asociaciones simbióticas con microorganismos para obtener la tolerancia al estrés y sobrevivir, lo que, simplemente, refleja nuestra limitación de conocimientos acerca del entendimiento de los sistemas simbióticos y cómo ellos funcionan.