La esporogénesis es la producción de esporas en biología . El término también se utiliza para referirse al proceso de reproducción mediante esporas. Se descubrió que las esporas reproductivas se forman en organismos eucariotas , como plantas , algas y hongos , durante su ciclo de vida reproductivo normal . Las esporas latentes las forman, por ejemplo, determinados hongos y algas, principalmente en respuesta a condiciones de crecimiento desfavorables. La mayoría de las esporas eucariotas son haploides y se forman mediante división celular, aunque algunos tipos son diploides o dicariones y se forman mediante fusión celular. También podemos decir que este tipo de reproducción es polinización única.
Las esporas reproductivas son generalmente el resultado de la división celular, más comúnmente meiosis (p. ej., en los esporofitos de las plantas ). La meiosis espórica 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 . Algunos ejemplos son los hongos conidiales Aspergillus y Penicillium , para los cuales la formación de mitosporas parece ser el principal modo de reproducción. Otros hongos, como los ascomicetos , utilizan esporas tanto mitóticas como meióticas. El alga roja Polysiphonia alterna entre esporogénesis mitótica y meiótica y ambos procesos son necesarios para completar su complejo ciclo de vida reproductivo.
En el caso de las esporas latentes en eucariotas, la esporogénesis suele ocurrir como resultado de la fertilización o cariogamia formando una espora diploide equivalente a un cigoto . Por tanto, las zigosporas son el resultado de la reproducción sexual .
La reproducción a través de esporas implica la propagación de las esporas por agua o aire. Las algas y algunos hongos ( quítridos ) suelen utilizar zoosporas móviles que pueden nadar a nuevos lugares antes de convertirse en organismos sésiles. Las esporas transportadas por el aire son evidentes en los hongos, por ejemplo cuando las liberan los puffballs . Otros hongos tienen mecanismos de dispersión de esporas más activos. Por ejemplo, el hongo Pilobolus puede disparar sus esporangios hacia la luz. Las esporas de plantas diseñadas para la dispersión también se denominan diásporas . Las esporas de plantas son más evidentes en la reproducción de helechos y musgos . Sin embargo, también existen en plantas con flores donde se desarrollan ocultos 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 crecen hasta convertirse en individuos haploides multicelulares o esporas . En los organismos heterosporosos existen dos tipos de esporas: las microsporas dan lugar a los machos y las megasporas a las hembras. En los organismos homosporosos , todas las esporas se parecen y crecen hasta convertirse en individuos que portan partes reproductivas de ambos sexos.
La esporogénesis ocurre en estructuras reproductivas denominadas esporangios . El proceso implica que las células esporógenas (esporocitos, también llamadas células madre de esporas) se sometan a una división celular para dar lugar a esporas.
En la esporogénesis meiótica, una célula madre de espora diploide dentro del esporangio sufre meiosis, produciendo una tétrada de esporas haploides. En los organismos que son heterosporosos , se producen 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 las cuatro microsporas sobreviven.
En las gimnospermas , como las coníferas , las microsporas se producen mediante meiosis a partir de microsporocitos en microstrobili o conos masculinos. En las plantas con flores , las microsporas se producen en las anteras de las flores. Cada antera contiene cuatro sacos polínicos , que contienen los microsporocitos. Después de la meiosis, cada microspora sufre una división celular mitótica, dando lugar a granos de polen multicelulares (seis núcleos en las gimnospermas, tres núcleos en las plantas con flores).
La megasporogénesis ocurre en megastrobili en las coníferas (por ejemplo, una piña) y dentro del óvulo en las flores de las plantas con flores. Un megasporocito dentro de un megasporangio u óvulo sufre meiosis y produce cuatro megasporas. Sólo una es una megaspora funcional mientras que las demás permanecen disfuncionales o degeneradas. La megaspora sufre varias divisiones mitóticas para convertirse en un gametofito femenino (por ejemplo, el saco embrionario de siete células y ocho núcleos en las plantas con flores).
Algunos hongos y algas producen mitosporas mediante la división celular mitótica dentro de un esporangio. En los hongos, estas mitosporas se denominan conidias .
Algunas algas y hongos forman esporas en reposo diseñadas para sobrevivir en condiciones desfavorables. Normalmente, los cambios en el entorno de condiciones de crecimiento favorables a desfavorables desencadenarán un cambio de la reproducción asexual a la reproducción sexual en estos organismos. Las esporas resultantes están protegidas mediante la formación de una pared celular gruesa y pueden soportar condiciones duras como sequía o temperaturas extremas. Algunos ejemplos son las clamidosporas , las teliosporas , las zigosporas y las mixosporas . Estructuras de supervivencia similares producidas en algunas bacterias se conocen como endosporas .
Las clamidosporas son generalmente estructuras multicelulares asexuales. Las teliosporas son una forma de clamidospora producida mediante la fusión de células o hifas donde los núcleos de las células fusionadas permanecen separados. Estos núcleos sufren cariogamia y meiosis tras la germinación de la espora.
Las zigosporas se forman en determinados hongos ( zygomycota , por ejemplo Rhizopus ) y algunas algas (por ejemplo Chlamydomonas ). La cigospora se forma mediante la fusión isogámica de dos células (células individuales móviles en Chlamydomonas ) o la conjugación sexual entre dos hifas (en zygomycota). A la plasmogamia le sigue la cariogamia , por lo que las zigosporas son diploides ( cigotos ). Sufrirán meiosis cigótica al germinar.
En los oomicetos , el cigoto se forma mediante la fertilización de un óvulo con un núcleo de espermatozoide y entra en una etapa de reposo como una oóspora diploide de paredes gruesas . La oospora en germinación sufre mitosis y da lugar a hifas diploides que se reproducen asexualmente a través de zoosporas mitóticas siempre que las condiciones sean favorables.
En las diatomeas , la fertilización da lugar a un cigoto denominado auxospora . Además de la reproducción sexual y como etapa de reposo, la función de una auxospora es la restauración del tamaño celular original, a medida que las diatomeas se vuelven progresivamente más pequeñas durante la división celular mitótica. Las auxosporas se dividen por mitosis.
El término esporogénesis también puede referirse a la formación de endosporas en bacterias , que permite a las células sobrevivir en condiciones desfavorables. Las endosporas no son estructuras reproductivas y su formación no requiere fusión o división celular. En cambio, se forman mediante la producción de una capa de esporas encapsulante dentro de la célula formadora de esporas.
Hay muchas partes de la 'planta' de esporas. La estructura que encierra un grupo de esporas se llama esporangio . [ se necesita aclaración ]