La esporogénesis es la producción de esporas en biología . El término también se utiliza para referirse al proceso de reproducción a través de 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 se forman, por ejemplo, por ciertos hongos y algas, principalmente en respuesta a condiciones de crecimiento desfavorables. La mayoría de las esporas eucariotas son haploides y se forman a través de la división celular, aunque algunos tipos son diploides o dicariones y se forman a través de la fusión celular. También podemos decir que este tipo de reproducción es polinización simple.
Las esporas reproductivas son generalmente el resultado de la división celular, más comúnmente la meiosis (por ejemplo, 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 ocurre a través de la 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 modo principal de reproducción. Otros hongos, como los ascomicetos , utilizan esporas mitóticas y meióticas. El alga roja Polysiphonia alterna entre la esporogénesis mitótica y meiótica y ambos procesos son necesarios para completar su complejo ciclo de vida reproductiva.
En el caso de las esporas latentes en eucariotas, la esporogénesis suele ocurrir como resultado de la fecundación o cariogamia formándose 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 propagación de las esporas por el agua o el aire. Las algas y algunos hongos ( quítridos ) a menudo utilizan zoosporas móviles que pueden nadar a nuevas ubicaciones antes de convertirse en organismos sésiles. Las esporas transportadas por el aire son obvias en los hongos, por ejemplo, cuando se liberan de las setas de hongo . 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 las plantas diseñadas para la dispersión también se conocen como diásporas . Las esporas de las plantas son más obvias en la reproducción de helechos y musgos . Sin embargo, también existen en 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 convierten en individuos haploides multicelulares o esporas . En los organismos heterosporosos , existen dos tipos de esporas: las microsporas dan lugar a machos y las megasporas a hembras. En los organismos homosporosos , todas las esporas son iguales y se convierten en individuos que llevan partes reproductivas de ambos sexos.
La esporogénesis se produce en estructuras reproductivas llamadas esporangios . El proceso implica que las células esporógenas (esporocitos, también llamadas células madre de las esporas) se dividen para dar lugar a las esporas.
En la esporogénesis meiótica, una célula madre de esporas diploides dentro del esporangio experimenta meiosis, produciendo una tétrada de esporas haploides. En los organismos 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 sobreviven las cuatro microsporas.
En las gimnospermas , como las coníferas , las microsporas se producen a través de la meiosis a partir de microsporocitos en microestróbilos 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 los megastrobilos de las coníferas (por ejemplo, una piña) y dentro del óvulo de las flores de las plantas con flores. Un megasporocito dentro de un megasporangio u óvulo experimenta meiosis, produciendo cuatro megasporas. Solo una es una megaspora funcional, mientras que las demás permanecen disfuncionales o degeneradas. La megaspora experimenta 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 a través de la división celular mitótica dentro de un esporangio. En los hongos, estas mitosporas se denominan conidios .
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 desencadenan un cambio de reproducción asexual a reproducción sexual en estos organismos. Las esporas resultantes están protegidas mediante la formación de una pared celular gruesa y pueden soportar condiciones duras como la sequía o las temperaturas extremas. Algunos ejemplos son las clamidosporas , las teliosporas , las zigosporas y las mixosporas . Las estructuras de supervivencia similares producidas en algunas bacterias se conocen como endosporas .
Las clamidosporas son estructuras asexuales, generalmente multicelulares. Las teliosporas son una forma de clamidospora producida a través de la fusión de células o hifas , donde los núcleos de las células fusionadas permanecen separados. Estos núcleos experimentan cariogamia y meiosis tras la germinación de la espora.
Las zigosporas se forman en ciertos hongos ( zigomicotas , por ejemplo Rhizopus ) y algunas algas (por ejemplo Chlamydomonas ). La zigospora se forma a través de la fusión isogámica de dos células (células individuales móviles en Chlamydomonas ) o conjugación sexual entre dos hifas (en zigomicotas). La plasmogamia es seguida por la cariogamia , por lo tanto las zigosporas son diploides ( cigotos ). Experimentarán meiosis cigótica al germinar.
En los oomicetos , el cigoto se forma mediante la fecundación de un óvulo con un núcleo de espermatozoide y entra en una etapa de reposo como oospora diploide de paredes gruesas . La oospora germinante experimenta 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 fecundación da lugar a un cigoto denominado auxospora . Además de la reproducción sexual y como fase de reposo, la función de una auxospora es la restauración del tamaño celular original, a medida que las diatomeas se hacen cada vez 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 que las células sobrevivan en condiciones desfavorables. Las endosporas no son estructuras reproductivas y su formación no requiere fusión o división celular. En cambio, se forman a través de la producción de una capa de esporas que las encapsula dentro de la célula formadora de esporas.
La "planta" de esporas tiene muchas partes. La estructura que encierra un grupo de esporas se llama esporangio . [ Aclaración necesaria ]