Esporogénesis

La esporogénesis es la producción de esporas en biología . El término también se usa para referirse al proceso de reproducción mediante esporas. Se ha descubierto que las esporas reproductivas se forman en organismos eucariotas , como plantas , algas y hongos , durante su ciclo reproductivo normal . Las esporas latentes se forman, por ejemplo, en ciertos hongos y algas, principalmente en respuesta a condiciones de crecimiento desfavorables. La mayoría de las esporas eucariotas son haploides y se forman por división celular, aunque algunos tipos son diploides o dicariotes y se forman por fusión celular. Este tipo de reproducción también se puede llamar polinización simple .

Las esporas reproductivas suelen ser el resultado de la división celular, más comúnmente la meiosis (por ejemplo, en los esporofitos de las plantas ). La meiosis esporítica es necesaria para completar el ciclo de vida sexual de los organismos que la utilizan.

En algunos casos, la esporogénesis se produce por mitosis (por ejemplo, en algunos hongos y algas). La esporogénesis mitótica es una forma de reproducción asexual . Ejemplos de ello son los hongos conidiales Aspergillus y Penicillium , para los que la formación de mitosporas parece ser el modo principal de reproducción. Otros hongos, como los ascomicetos , utilizan tanto esporas mitóticas como meióticas. El alga roja Polysiphonia alterna entre la esporogénesis mitótica y meiótica, y ambos procesos son necesarios para completar su complejo ciclo reproductivo.

En el caso de las esporas latentes en eucariotas, la esporogénesis suele producirse como resultado de la fecundación o la cariogamia, formando una espora diploide equivalente a un cigoto . Por lo tanto, las zigosporas son el resultado de la reproducción sexual .

La reproducción por esporas implica la dispersión de las esporas por agua o aire. Las algas y algunos hongos ( quítridos ) suelen usar zoosporas móviles que pueden nadar a nuevos lugares antes de desarrollarse en organismos sésiles. Las esporas transportadas por el aire son evidentes en los hongos, por ejemplo, cuando se liberan de los bejines . Otros hongos tienen mecanismos de dispersión de esporas más activos. Por ejemplo, el hongo Pilobolus puede lanzar sus esporangios hacia la luz. Las esporas de las plantas diseñadas para la dispersión también se denominan diásporas . Las esporas de las plantas son más evidentes en la reproducción de helechos y musgos . Sin embargo, también existen en las plantas con flores, donde se desarrollan ocultas dentro de la flor. Por ejemplo, los granos de polen de las plantas con flores se desarrollan a partir de microsporas producidas en las anteras .

Las esporas reproductivas se desarrollan en individuos haploides multicelulares o esporas jóvenes . En los organismos heterospóricos , existen dos tipos de esporas: las microsporas dan origen a los machos y las megasporas a las hembras. En los organismos homospóricos , todas las esporas son iguales y se desarrollan en individuos que poseen órganos reproductores de ambos sexos.

La esporogénesis tiene lugar en estructuras reproductivas denominadas esporangios . Este proceso implica que las células esporógenas (esporocitos, también llamadas células madre de las esporas) se dividan para dar lugar a las esporas.

En la esporogénesis meiótica, una célula madre diploide dentro del esporangio experimenta meiosis, produciendo una tétrada de esporas haploides. En organismos heterospóricos , se presentan dos tipos de esporas: los microsporangios producen microsporas masculinas y los megasporangios producen megasporas femeninas . En la megasporogénesis, a menudo tres de las cuatro esporas degeneran después de la meiosis, mientras que en la microsporogénesis sobreviven las cuatro microsporas.

En las gimnospermas , como las coníferas , las microsporas se producen por meiosis a partir de microsporocitos en los microestróbilos o conos masculinos. En las plantas con flores , las microsporas se producen en las anteras . Cada antera contiene cuatro sacos polínicos , que a su vez contienen los microsporocitos. Tras la meiosis, cada microspora experimenta una división celular mitótica, dando lugar a granos de polen multicelulares (seis núcleos en las gimnospermas y tres en las plantas con flores).

La megasporogénesis ocurre en los megaestróbilos de las coníferas (por ejemplo, en una piña) y dentro del óvulo en las flores de las plantas con flores. Un megasporocito dentro de un megasporangio u óvulo experimenta meiosis, produciendo cuatro megasporas. Solo una es funcional, mientras que las demás permanecen disfuncionales o degeneradas. La megaspora sufre varias divisiones mitóticas para desarrollarse en un gametofito femenino (por ejemplo, el saco embrionario de siete células y ocho núcleos en las plantas con flores).

Algunas algas y hongos forman esporas de resistencia diseñadas para sobrevivir en condiciones desfavorables. Generalmente, los cambios en el ambiente, de condiciones de crecimiento favorables a desfavorables, desencadenan la transición de la reproducción asexual a la sexual en estos organismos. Las esporas resultantes están protegidas por la formación de una gruesa pared celular y pueden soportar condiciones adversas como la sequía o temperaturas extremas. Ejemplos de ello son las clamidosporas , las teliosporas , las zigosporas y las mixosporas . Estructuras de supervivencia similares producidas en algunas bacterias se conocen como endosporas .

La "planta" de esporas tiene muchas partes. La estructura que encierra un grupo de esporas se llama esporangio .

• SS Mader (2007): Biología , 9.ª edición, McGraw Hill Companies, Nueva York, ISBN 978-0-07-246463-4
• PH Raven, RF Evert, SE Eichhorn (2005): Biología de las plantas , 7.ª edición, WH Freeman and Company Publishers, Nueva York, ISBN 0-7167-1007-2