Definición de Mutualismo ejemplos, y tipos por asociación e intercambio

Carlos F. Lira Gómez
MSc. en Ciencias Marinas

En biología, se define al mutualismo como un tipo de interacción entre organismos de dos especies distintas en la cual ambas salen beneficiadas. Este término fue introducido al mundo de la biología por el zoólogo y paleontólogo belga Pierre-Joseph van Beneden en 1876, para caracterizar la “ayuda mutua entre especies”.

Bases generales

Existen diferentes tipos de interacciones entre organismos de distintas especies, el término mutualismo solo aplica en aquellas relaciones en las cuales el beneficio obtenido de la asociación es mayor, para ambas especies involucradas, que los costos de la misma.

El mutualismo puede ser un tipo de relación simbiótica, más no todas las interacciones mutualistas son simbióticas. Esto se debe a que la simbiosis es definida como la relación ecológica entre dos especies que viven en estrecho contacto físico, durante un prolongado período de sus vidas, y algunas relaciones mutualistas no cumplen esta definición.

Las interacciones mutualistas incrementan la aptitud biológica (capacidad de que un individuo transmita su material genético a su descendencia) de ambas especies, a diferencia del parasitismo, por ejemplo, que la reduce, al menos para uno de los actores de la asociación.

Los beneficios obtenidos por las partes son reconocidos como una especie de trueque, en donde se intercambian servicios (como hospedaje y protección, por ejemplo) o recursos (por ejemplo sustancias alimenticias).

No se debe confundir la cooperación con el mutualismo. Si bien, en ambas relaciones las partes involucradas se benefician mutuamente, la cooperación ocurre entre individuos de la misma especie (es decir, que es intraespecífica), como sucede por ejemplo con los simios que se espulgan unos a otros, mientras que el mutualismo ocurre entre especies diferentes (interespecífica).

Tipos de mutualismo de acuerdo a la necesidad de la asociación y ejemplos

Mutualismo obligado

Se entiende como mutualismo obligado al tipo de relación en el que dos especies están tan relacionadas entre sí, que se vuelven interdependientes, al punto de que la ausencia de uno implica la muerte del otro.

Ejemplos de mutualismo obligado se observan en los líquenes (una asociación entre un hongo y un alga) en ambientes terrestres, mientras que en el ambiente marino los corales (la zooxantela y el pólipo del coral), son el ejemplo más conocido. En ambos casos, ninguna de las especies involucradas podría prosperar o sobrevivir sin la asociación simbiótica con la otra.

Mutualismo facultativo

En el mutualismo facultativo las especies se benefician una de otra, pero estas pueden prosperar y/o sobrevivir por separado. Este tipo de mutualismo es relativamente más común de observar en la naturaleza según varios autores.

Ejemplo de mutualismo facultativo es la relación entre las aves conocidas como garzas garrapateras o rezneras (Bubulcus sp.) y el ganado vacuno en los llanos venezolanos, donde las garzas le proveen a las reses un servicio de limpieza de parásitos, a cambio alimento.

Categorización y ejemplos en base al tipo de intercambio

Servicio - servicio

Las relaciones de servicio-servicio implican que ambas especies intercambia servicios como limpiezas (de hábitat o eliminación de parásitos), transporte, protección, refugio, seguridad entre otros. Muchos autores reconocen la interpretación del ecólogo Jeff Ollerton, de que este tipo de mutualismo es bastante raro y por lo general involucra recursos en algún nivel, como los servicios de limpieza – defensa física.

Este es el tipo de asociación que se observa entre la anémona y el pez payaso, la primera provee a la segunda de protección contra los depredadores, pues sus tentáculos son venenosos para otros organismos, pero no para el pez payaso que secreta un mucus que lo protege. La anémona por su parte se beneficia de las corrientes de agua generadas por el pez al nadar, las cuales le ayudan a mantenerse oxigenada y limpia, evitando infecciones.

Recurso - recurso

Es aquella relación mutualista donde ambas partes proporcionan recursos físicos, estos recursos generalmente son nutricionales como fosfatos, compuestos nitrogenados, carbohidratos, agua, entre otros.

Ejemplo de este tipo de mutualismos es el que existe entre las plantas terrestres y los hongos micorrízicos. Estos son hongos que viven en las raíces de las plantas y que les facilitan a estas la obtención de nutrientes minerales y agua, mientras que la planta les proporciona a cambio hidratos de carbono y vitaminas que ellos no pueden sintetizar por sí mismo.

Servicio - recurso

En esta interacción una de las especies involucrada ofrece un servicio (limpieza, refugio, protección) para obtener de su contraparte un recurso, que generalmente es alimento.

Una relación mutualista servicio – recurso se observa entre los camarones limpiadores (género Lysmata) y gran variedad de especies de peces. En este caso, el servicio de limpieza que ofrece el crustáceo incluye la eliminación de parásitos, tejidos muertos y/o restos de alimentos de la boca del pez, los cuales son, a su vez, usados directamente como alimento por el camarón.

Evolución y mutualismo

Muchos autores sugieren que el mutualismo no es estático, es decir, que no es una relación rígida entre dos especies particulares, que puede desaparecer con la evolución y la adaptación de las especies a nuevas condiciones ambientales.

Varios estudios de filogenia molecular realizados con crustáceos, en especial con camarones carideos revelan que diversas relaciones simbióticas, incluidas relaciones mutualistas y comensalistas, aparecieron en diferentes ocasiones en la historia evolutiva de un mismo taxa (familia).

Estos estudios demuestran que dichas interacciones pueden tener un origen ancestral (y se manifiestan en todo el clado de los crustáceos, evidenciándose la coevolución con su simbionte), o por el contrario ser relativamente recientes (ocurren en algunos taxa, es decir, no se manifiesta en todos los miembros del clado).

Otras investigaciones que emplearon análisis filogenéticos moleculares revelaron la presencia de ciertas especies de vida parásita dentro de clados ancestralmente mutualistas, revelando que el mutualismo pudo volverse parasitismo. Otras hipótesis plantean que el mutualismo proviene evolutivamente de relaciones de tipo comensalismo, depredador - presa o parasitoide – hospedero, que posteriormente se volvieron beneficiosas para ambas especies.

Un ejemplo de evolución y mutualismo que vale la pena destacar, es el origen de la célula eucariota. La principal hipótesis evolutiva del origen de esta célula es la simbiogénesis o endosimbiosis, que explica que las mitocondrias, cloroplastos y otros orgánulos que están presentes hoy en día en las células eucariotas, eran organismos procariotas (bacterias) que una vez fueron de vida libre y que otros procariotas los adquirieron simbióticamente en una relación del tipo mutualista.

Controversias

La reconocida científica Judith Bronstein plantea en su libro “Mutualism” (Mutualismo), una serie de controversias que existen en torno al concepto de mutualismo entre la comunidad de ecólogos, uno de ellos tiene que ver con la frecuencia con que este tipo de relación se da en la naturaleza. A este respecto, algunos científicos plantean que si este tipo de relación realmente existe, es rara.

Uno de los principales problemas para demostrar la existencia del mutualismo es que no es posible explicar la existencia de rasgos morfológicos o etológicos que puedan ser atribuidos al beneficio obtenido gracias a la relación mutualista. Para poder demostrar entonces el mutualismo sería necesario analizar cómo se incrementó la aptitud biológica de todos los individuos involucrados, lo cual sería bastante complejo.

Otra controversia entre los ecólogos que estudian el mutualismo, es el modelo matemático utilizado para evaluar esta relación ecológica, ya que por mucho tiempo fue empleado el modelo de competencia y depredación descrito por Lotka, Volterra y Gause, el cual se vuelve inestable o impreciso cuando es aplicado a estudios de mutualismo, problema que aún no ha sido resuelto del todo.

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Referencias bibliográficas

Badii, M.H.; Rodríguez, H.; Cerna, E.; Valenzuela, J.; Landeros, J. & Ochoa, Y. (2013). Coevolución y Mutualismo: Nociones Conceptuales. Daena: International Journal of Good Conscience. 8(1)23-31.

Mutualism. BiologyOnline.

Ollerton, J. (2006). "Biological Barter": Interactions of Specialization Compared across Different Mutualisms. pp. 411–435 en: Waser, N.M. & Ollerton, J. (Eds) Plant-Pollinator Interactions: From Specialization to Generalization. University of Chicago Press.

Sachs J.L & Simms, E.L. (2006). "Pathways to mutualism breakdown". TREE. 21 (10): 585–592. doi:10.1016/j.tree.2006.06.018. PMID 16828927.

Bronstein, J.L. (2015). Mutualism. Editor: Oxford and New York: Oxford University Press. xv + 297 pp.

Autor

Escrito por Carlos F. Lira Gómez para la Edición #108 de Enciclopedia Asigna, en 01/2022. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.