Muérdagos: más que un beso entre dos plantas

¿Qué es un muérdago?

Los muérdagos son plantas parásitas aéreas; esto quiere decir que se adhieren a las ramas de sus árboles hospederos (mezquite y torote, entre otros) y que son capaces de sintetizar sus propios carbohidratos a través de la fotosíntesis, pero que para sobrevivir necesitan extraer agua y nutrientes de otras plantas (hospederos), por lo que son clasificadas como parásitas obligadas. La conexión de los tejidos vasculares de ambas plantas se lleva da a través de una estructura llamada haustorio, la cual es una raíz modificada.

En México hay una gran presencia de muérdagos. En el centro y sur del país podemos encontrar diferentes tipos como son el género Psittacanthus, y sus especies P. calyculatus y P. schiedeanus, mientras que en la región noroeste del país se encuentran las especies de P. sonorae y Phoradendron californicum.

Los muérdagos infectan árboles leñosos y tienen apariencia de un arbusto en la rama de su hospedero (figura 1). Algo característico de estas plantas es que a través del haustorio no solo extraen agua y nutrientes, sino que también transportan moléculas que bloquean las respuestas de defensa del hospedero, permitiendo que el muérdago pueda seguir su proceso de desarrollo infectivo y completar su ciclo de vida produciendo flores y frutos.

Una característica muy peculiar de estas plantas es que tienen un sistema muy particular para diseminarse y perpetuarse. Este comienza con la polinización de las flores del muérdago, principalmente por colibríes, los cuales son atraídos por las llamativas flores que contienen una alta producción de néctar, con pétalos alargados, curvos y color naranja brillante (figura 1). Estas flores producen frutos de color oscuro (con tamaño y color como los frutos de blueberries), los cuales, en su interior, tienen una substancia muy viscosa de color verdosa llamada viscina, la cual alberga una semilla. Cuando esta semilla está madura, es consumida por aves frugívoras (aves que se alimentan de frutos). Posteriormente, la semilla es regurgitada o defecada en la rama del mismo árbol o de otro árbol hospedero; este proceso de regurgitación permite romper la capa externa de la semilla (exocarpo), causando que se libere la viscina, la cual, debido a su composición, es altamente pegajosa, lo que hace que la semilla se pegue a la rama del hospedero.

Consecutivamente, cuando las condiciones ambientales de temperatura y humedad son ideales, la semilla germina y comienza el proceso de penetración del haustorio para conectar a ambas plantas por donde el muérdago obtiene el agua y los nutrientes que necesita para continuar con su ciclo de vida.

Figura 1. Fotografías del muérdago (P. calyculatus). Izquierda, muérdago infectando a un mezquite (Prosopis laevigata). Derecha, flor del muérdago.

Efectos negativos en el hospedero.

Una infección por muérdago genera un estrés hídrico en el árbol hospedero debido al agua que el muérdago extrae de este. Esto se vuelve grave cuando el grado de infección es muy alto, lo que puede terminar drásticamente y causar la muerte del árbol hospedero. Debido a la dispersión por aves frugívoras, los árboles infectados con muérdago tienden a incrementar su grado de infección a través del tiempo.

La sobrepoblación de muérdago ya se ha estado convirtiendo en un problema en algunas zonas del país, como en León, Guanajuato, en donde se reportó que el 65% del arbolado urbano se encuentra infectado con algún tipo de muérdago. Por otro lado, en el estado de Sonora se encontró que el 27% de árboles de torote (Bursera microphylla) se encuentran infectados con el muérdago P. sonorae (conocido como “Toji”), generando una alarma entre los gobiernos municipales, ya que la pérdida de árboles que pueden causar los muérdagos puede ocasionar afectaciones graves a los ecosistemas (figura 2).

Figura 2. Árbol con un grado de infección alto con muérdago. En la rama del árbol se pueden observar las plantas de muérdago y las múltiple semillas depositadas.

Debido a esta problemática, en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), en colaboración con el Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas (Ciatec), y con apoyo de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti), con el objetivo de descifrar los mecanismos del proceso infectivo del muérdago y generar bases científicas para diseñar soluciones dirigidas a mitigar los efectos negativos de las infecciones en los ecosistemas, se realiza un estudio para identificar los mecanismos moleculares, rutas metabólicas y genes clave que controlan el proceso de infección del muérdago (P. calyculatus) en árboles de mezquite (Prosopis laevigata).

Este proyecto es desarrollado por el estudiante de maestría en ciencias del CIAD, Marco Ramsés Cota Pineda, bajo la dirección de Miguel Ángel Hernández Oñate, investigador por México de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti) comisionado a la Coordinación de Ciencia de los Alimentos del CIAD, y con la codirección de Domancar Orona Tamayo, investigador del Ciatec. Gracias a esta colaboración de los grupos de investigación, este proyecto ha permitido obtener los primeros datos transcriptómicos del proceso infectivo del muérdago en un modelo in vivo; se espera que este conocimiento básico generado ayude a plantear soluciones a la problemática de la población descontrolada de estas plantas parásitas.

Valor agregado de los muérdagos

Por otro lado, respecto a la infección del muérdago, no todo es negativo, ya que, a pesar de los problemas que puede tener un crecimiento descontrolado de la población de muérdago, estos tienen productos aprovechables. Un ejemplo es el muérdago Viscum album, del cual se pueden extraer ácidos fenólicos, flavonoides, lectinas y viscotoxinas, que son compuestos de importancia farmacológica. Estos extractos de muérdago ya se han investigado para su uso en terapias contra el cáncer, demostrando mejoras en la calidad de vida de las personas con este padecimiento.

Asimismo, el grupo de investigación al cual pertenece Orona Tamayo ha explorado la posibilidad de utilizar los residuos de podas del muérdago Struthanthus interruptus como biocombustible, y ha diseñado pellets que presentaron propiedades físicas para potencialmente usarse como combustible sólido.

Estos residuos de podas también se han utilizado como forrajes para la alimentación de animales. Al respecto, se ha visto que la utilización de muérdagos verdaderos mezclados con otras fuentes de alimento reduce la necesidad de forraje para rumiantes en zonas áridas, como la sustitución del 50% de sorgo por muérdago V. album en alimento de carneros. Además, se han utilizado en no rumiantes, como el conejo, dando como resultado que, al agregar hasta 15% de V. album a su dieta, se presente una mejoría en su crecimiento, carne y canales.

En conclusión, el control poblacional del muérdago es muy importante para el mantenimiento de los ecosistemas en los que ataca, además de poder tener los beneficios de su uso. Es por ello por lo que se espera fortalecer la colaboración entre los dos grupos de trabajo del CIAD y el Ciatec, ya que esta línea de investigación representa un paso importante hacia la generación de conocimiento básico que permita entender el proceso infectivo del muérdago para el diseño de estrategias con bases científicas para su control y aprovechamiento.

Referencias

Aguilar-Hernández, P., Quintana-Rodríguez, E., Guerrero-Barranco, A., Amaya-Delgado, L. y Orona-Tamayo, D. 2022. Pellets energéticos obtenidos de podas de muérdago Struthanthus interruptus. Journal CIM, 10(1).

Aguilar-Venegas, M., Quintana-Rodríguez, E., Aguilar-Hernández, V., López-García, C. M., Conejo-Dávila, E., Brito-Argáez, L., Loyola-Vargas, V. M., Vega-Arreguín, J. y Orona-Tamayo, D. 2023. Protein profiling of Psittacanthus calyculatus during mesquite infection. Plants, 12(3).

Hawu, O., Ravhuhali, K. E., Musekwa, M. G., Sipango, N., Mudau, H. S., Mokoboki, K. H. y Moyo, B. 2022. Utilization of the Viscum species for diet and medicinal purposes in ruminants: a review. Animals, 12(19): 2569.

Instituto Cultural de León. 2016. Muérdago: una amenaza para nuestros árboles. León, México. Recuperado de: https://institutoculturaldeleon.org.mx/icl/story/4437/Mu-rdago-una-amenaza-para-nuestros-rboles

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Ornelas, J. F., García, J. M., Ortiz-Rodríguez, A. E., Licona-Vera, Y., Gándara, E., Molina-Freaner, F. y Vásquez-Aguilar, A. A. 2019. Tracking host trees: the phylogeography of endemic Psittacanthus sonorae (Loranthaceae) mistletoe in the Sonoran Desert. Journal of Heredity, 110(2): 229-246.

Teixeira-Costa, L. y Davis, C. C. 2021. Life history, diversity, and distribution in parasitic flowering plants. Plant Physiology, 187(1): 32-51.

Autores: Marco Ramsés Cota Pineda, estudiante de la Maestría en Ciencias del CIAD; Miguel Ángel Hernández Oñate, investigador por México (Secihti) comisionado a la Coordinación de Ciencia de los Alimentos del CIAD, y Domancar Orona Tamayo, investigador del Ciatec.

CITACIÓN SUGERIDA:

Cota Pineda M.R.. et al (2025, 13 junio). Muérdagos: más que un beso entre dos plantas. Oficina de Prensa. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD). https://www.ciad.mx/muerdagos-mas-que-un-beso-entre-dos-plantas/↗