Hasta la fecha, los mecanismos responsables de la circulación bidireccional dentro de las hifas siguen sin explicarse. Esta página presenta una serie de videos que permiten observar el fenómeno directamente y formular hipótesis.
A gran aumento, la profundidad de campo limitada del microscopio a veces solo permite observar una sola capa de la hifa a la vez. Por lo tanto, la circulación visible en la superficie puede diferir de la que ocurre en profundidad. Cada video debe interpretarse teniendo en cuenta esta limitación óptica, y se recomienda verlos a pantalla completa para apreciar bien los detalles.
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- Introducción a la circulación bidireccional
- Efecto de los cambios hídricos del entorno
- La planta influye en la circulación
- Los organelos parecen poder nadar por sí mismos
- Ausencia de membrana divisoria
- Circulación bidireccional en bucle
- Circulación en el ápice
- A veces parece haber presión dentro de la hifa
- Fotografías al microscopio electrónico
- Conclusiones e hipótesis del autor
- Información adicional de otros investigadores
- Video del Dr. David Naylor
Introducción a la circulación bidireccional
Las hifas de los hongos micorrízicos arbusculares parecen estar recorridas por una corriente citoplasmática que transporta organelos y circula simultáneamente hacia adelante y hacia atrás dentro de una misma hifa. En todas las especies observadas hasta ahora, esta circulación es notablemente más rápida que la muy lenta observada en los hongos septados (Basidiomycetes, Ascomycetes, etc.).
El fenómeno es el siguiente: el citoplasma y los organelos parecen circular simultáneamente en ambos sentidos —hacia adelante y hacia atrás— dentro de una misma hifa cenocítica, sin que se haya podido identificar ninguna membrana ni estructura de separación, ni siquiera al microscopio electrónico. A menudo se observa un flujo dominante en una dirección, con un flujo secundario en sentido contrario: a veces con una distribución izquierda-derecha, a veces centro-periferia. La velocidad aparente de los organelos que van “hacia adelante” a menudo parece diferir de la de aquellos que van “hacia atrás”. Cabe señalar que el citoplasma suele ser transparente, de modo que lo que se observa moverse son los organelos; el movimiento real del líquido citoplasmático en sí permanece invisible, lo cual, evidentemente, contribuye al misterio.
La mayoría de los videos que siguen provienen de Rhizophagus irregularis, siempre en simbiosis con una planta hospedera normal.
El video introductorio comienza con la lupa binocular sobre un segmento de hifa, y luego hace un acercamiento gradual con el microscopio para hacer claramente visible la circulación bidireccional. El video dura dos minutos y se carga (lentamente) desde un servidor externo; ten paciencia al inicio.
Un segundo video ilustra dos tipos de circulación simultáneos: izquierda/derecha en la hifa de la izquierda, y centro/periferia en la hifa orientada hacia arriba. También se observan “esferas azules” de naturaleza aún desconocida, presentes ocasionalmente en hifas maduras de Rhizophagus irregularis.
*Este video también aparece en la sección “Filmar la circulación en las hifas”..
El Dr. David Naylor (Toronto Metropolitan University), especialista en mecánica de fluidos, realizó un video de YouTube muy interesante a partir de este material; puedes encontrar un enlace al final de la página, en la sección del Dr. Naylor..
Efecto de los cambios hídricos
Esta observación corresponde a una hifa de Diversispora varaderana en simbiosis activa con Plantago lanceolata, en una placa de Petri que no había sido irrigada durante 15 días. Tanto la planta como el hongo estaban, por lo tanto, moderadamente deshidratados. Al colocar la placa sobre el microscopio invertido, es posible observar hifas con circulación activa ubicadas en el fondo seco de la placa, entre dos granos de polímero. Una jeringa permite irrigar discretamente la placa a través de sus aberturas sin perturbarla.
De esto pueden extraerse las siguientes observaciones:
- La velocidad de la circulación puede verse fuertemente afectada por los cambios hídricos del entorno.
- La dirección de la circulación puede invertirse en cuestión de segundos tras un cambio hídrico.
- El flujo citoplasmático puede desequilibrarse fuertemente entre las dos direcciones.
La planta influye en la circulación
Este video demuestra de forma sorprendente que ambos simbiontes se influyen mutuamente en tiempo real. Se trata de Rhizophagus irregularis en simbiosis con Plantago lanceolata. El tallo de la planta se corta a nivel del cuello en el segundo 28 del video, mientras la placa de Petri reposa sobre el microscopio invertido. En cuestión de segundos, la dirección de la circulación se invierte. El video original dura casi 6 minutos para documentar la estabilidad de la circulación antes y después del corte; aquí solo se presenta un breve segmento, acelerado 4×. Al inicio, la corriente principal se dirige hacia la izquierda y hacia abajo; después del corte, se invierte hacia la derecha y hacia arriba.
Resulta notable que una acción sobre la planta se refleje en el hongo en apenas unos segundos.
Los organelos parecen poder nadar por sí mismos
Este primer video muestra una circulación constante de organelos entrando y saliendo de dos esporas esféricas cerradas. Es difícil atribuir este movimiento a un simple flujo citoplasmático que sale de estructuras cerradas. Estos organelos parecen desplazarse de forma autónoma, y algunos circulan a contracorriente. ¿Mediante qué mecanismo se orientan? La pregunta sigue abierta. Se trata de Rhizophagus irregularis en simbiosis con Plantago lanceolata, filmado a velocidad real (1×).
En el siguiente video, el material (organelos y, probablemente, también citoplasma) entra por la hifa, da media vuelta y vuelve a salir por esa misma hifa. ¿Cómo explicarlo?
Ausencia de membrana divisoria
Es posible observar movimientos erráticos en los distintos flujos dentro de las hifas, sobre todo en los puntos donde los flujos se encuentran. Si existiera una membrana que separara los flujos que van en direcciones opuestas, los movimientos deberían estar mucho mejor orientados. El siguiente video sugiere fuertemente la ausencia de una membrana que separe los flujos.
Este video presenta primero el ápice de Funneliformis geosporus, seguido de un primer plano de una corta sección posterior a este ápice. En ambos casos, no se evidencia ninguna membrana septal. También se observa la presencia de numerosas bacterias activas alrededor de la hifa, fenómeno frecuente en medios de cultivo no estériles.
Circulación bidireccional en bucle
La circulación no solo suele ser bidireccional, sino que también puede organizarse en forma de bucle. Este tipo de configuración se ha observado en varias ocasiones. El siguiente video presenta un ejemplo particularmente bien definido. Se trata de Rhizophagus irregularis en simbiosis con Plantago lanceolata, a velocidad real (1×).
Circulación en el ápice
Para crecer, el ápice de una hifa debe recibir de manera continua los componentes necesarios para la síntesis de la pared celular (lípidos, proteínas), así como una fuente de energía (ATP, actividad mitocondrial, etc.). El siguiente video muestra la circulación activa en el ápice de una hifa en crecimiento de Gigaspora rosea. Dado que los cultivos se realizan en un medio no estéril, pueden observarse bacterias y otros microorganismos en la periferia, lo cual es completamente normal en este contexto.
Parece haber presión dentro de la hifa
Algunas observaciones sugieren que la circulación se produce siguiendo un gradiente de presión. El siguiente video ofrece un ejemplo particularmente ilustrativo, con acercamiento y cámara lenta.
Microscopio electrónico
A continuación, algunas fotografías de hifas de Rhizophagus irregularis tomadas al microscopio electrónico. No se observa evidencia de una membrana que separe compartimentos.
©Sa Majesté le Roi du chef du Canada, représenté par le ministre de l’Agriculture et de l’Agroalimentaire
©His Majesty the King in Right of Canada, as represented by the Minister of Agriculture and Agri-Food
©Sa Majesté le Roi du chef du Canada, représenté par le ministre de l’Agriculture et de l’Agroalimentaire
©His Majesty the King in Right of Canada, as represented by the Minister of Agriculture and Agri-Food
Conclusiones e hipótesis del autor
El conjunto de las observaciones conduce a plantear la hipótesis de la existencia de dos mecanismos complementarios:
Primer mecanismo — presión sobre el citoplasma: un mecanismo genera presión sobre el líquido citoplasmático y lo obliga a circular en un sentido u otro. Este mecanismo parece sensible a la presión osmótica del medio circundante, así como a señales provenientes de la planta hospedera.
Segundo mecanismo — motilidad de los organelos: los organelos serían capaces de desplazarse de forma autónoma, a una velocidad moderada, ya sea a favor o en contra de la corriente citoplasmática.
La circulación bidireccional podría explicarse así: una parte de los organelos se deja llevar por la corriente, mientras que otra nada a contracorriente. Durante los episodios de fuerte corriente citoplasmática, todos los organelos son arrastrados en la misma dirección.
Evidentemente, no se trata de conclusiones “robustas”, sino más bien de hipótesis basadas en observaciones recurrentes. Representan la mejor interpretación del autor hasta la fecha, en espera de que otros trabajos o investigadores vengan a confirmarlas o, por el contrario, a refutarlas.
Información adicional de otros investigadores
Publicaciones científicas sobre este tema:
Una publicación reciente (2026) aporta una perspectiva científica rigurosa sobre el tema: Cytoplasmic flow dynamics in arbuscular mycorrhizal fungi are intrinsic and independent of plant hosts.
Este artículo (2025): Fluid mechanics within mycorrhizal networks: exploring concepts, traits, and methodologies est aussi fort intéressant.
Video del Dr. David Naylor
Se agradece calurosamente al Dr. David Naylor, especialista en mecánica de fluidos, por esta magnífica contribución.