ASCOSPORES: CARACTERÍSTIQUES, FORMACIÓ, FUNCIONS, EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Les ascospores són espores producte de la reproducció sexual, cariogamia i divisió meiòtica en les ascs dels fongs de la classe dels Ascomycota. Aquestes, a l'germinar, són capaços de donar origen a un nou fong independent.

Els fongs Ascomycota o ascomicets són una classe de fongs que abasta prop de l'30% de totes les espècies de fongs coneguts. Es troben amb major abundància en ambients terrestres i aquàtics. Només algunes poques espècies són pròpies d'hàbitats marins.

Foto de les ascospores de l'espècie Morchella elata presa a través d'un microscopi de llum (Font: Peter G. Werner Via Wikimedia Commons)

La característica distintiva dels ascomicets és la formació d'una estructura productora de endòspores. Aquesta estructura representa un tipus especial de esporangi i és anomenada "fàstic". Per tant, tots els fongs que produeixen fàstic són de la classe dels ascomicets.

Els fàstics, en general, tenen forma de sac i representen el lloc on es formen les ascospores. Els ascomicets més especialitzats com, per exemple, els que es troben en els líquens, tenen fàstics macroscòpics i un cos fructífer anomenat ascocarp.

La forma de les ascs i les ascospores és utilitzada pels taxònoms per diferenciar les diferents espècies de la classe Ascomycota. Per exemple, dins dels ascomicets es troben els llevats, uns fongs unicel·lulars que no formen cossos fructífers.

Una part de la indústria agroalimentària s'ha dedicat a preservar els rubros i els aliments de la contaminació per ascospores ja que, a l'germinar i originar individus madurs, aquestes deterioren i descomponen els aliments.

Característiques

Les ascospores són com una mena de "llavors" dels fongs Ascomycota, anàlogues a les de les plantes, ja que aquestes poden romandre inactives (en latència) però vives per llargs períodes de temps.

Aquestes estructures són molt resistents, poden donar origen a nous individus complets i poden mantenir-se per molt de temps vives després de germinar, ja que aquestes s'alimenten de substrats endògens.

Foto de Schizosaccharomyces octosporus mostrant les ascospores amb embolcalls protectores a través microscòpia òptica. A = ascospores, B = ascs, C = ascospores dividides per fissió amb quatre ascospores, D = ascospores amb closques protectores. Barra d'escala = 0.01 mm (Font: Fotografia de Schizosaccharomyces octosporus mostrant les ascospores amb embolcalls protectores a través microscòpia òptica. A = ascospores, B = ascs, C = ascospores dividides per fissió amb quatre ascospores, D = ascospores amb closques protectores. Barra d'escala = 0.01 mm. Via Wikimedia Commons)

No obstant això, les ascospores posseeixen característiques úniques que les diferencien de les llavors de les plantes, per exemple, els principals estímuls per a la germinació de la ascospores són substàncies químiques producte de la descomposició de substrats.

En les plantes, per contra, l'estímul per a la germinació és l'aigua i la llum, en alguns casos. Les ascospores tenen la meitat de la càrrega cromosòmica d'una cèl·lula normal, és a dir que són haploides; mentrestant les llavors de les plantes són majoritàriament poliploides.

Les ascospores generalment són estructures microscòpiques que en escasses ocasions són lleugerament visibles amb lupes de poc augment. D'altra banda, les llavors dels vegetals són macroscòpiques i poques excepcions possibles nomenar amb llavors microscòpiques.

A l'mirar sota el microscopi i detallar una ascòspora típica, observem que són de forma el·líptica, que posseeixen els seus protoplasts tancats per una paret cel·lular de quitina de tres nivells o capes i que posseeixen un porus germinal a cada extrem de la cèl·lula.

Formació de l'fàstic i de la ascòspora

Germinació de la ascòspora i desenvolupament de l'miceli

Les ascospores són el producte final de el procés de reproducció sexual dels ascomicets. La formació dels micelis en aquests organismes s'inicia amb la germinació d'una ascòspora, i just després es comencen a formar els conidióforos.

El fong comença una fase de creixement on es produeix gran quantitat de conidis que contribueixen a la propagació de l'fong en el substrat. En aquest miceli comença la formació de l'fàstic.

Abans d'això ocorre una gametogènesi per la qual es formen els anteridis (masculí) i els ascogonios (femení). Els nuclis de l'anteridio es passen a l'ascogonio i es fusionen els protoplasts de les dues cèl·lules en un procés anomenat plasmogamia.

Dins el mateix citosol, els nuclis masculins s'aparellen amb els nuclis femenins, però sense fusionar-se. Després comencen a créixer els filaments "hifales" per fora de l'ascogonio i s'allarguen les hifes ascógenas.

En les hifes ascógenas els nuclis es desenvolupen i es multipliquen per divisions mitòtiques simultànies en totes les hifes de l'ascogonio. El fàstic es forma a l'extrem d'una de les hifes dicariótica ascógena que es va originar durant aquest pas.

Cicle de vida d'un fong Ascomycota. A - etapa haploide (llevat); B - etapa d'dicariótica (miceli); C - etapa diploide (proasci); D - desenvolupament de ascs i esporogénesis. 1 - sorgiment d'ascospores i blastosporas (conidis); 2 - dicariotizacion; 3 - miceli dicariòtic en cèl·lules vegetals, formant una capa ascógena; 4 - cariogamia; 5 - mitosi de l'nucli diploide, protoascos i formació de cèl·lules basals; 6 - desarrollao de fàstics després de la meiosi; 7 - mitosi de nuclis haploides, formació d'ascospores; 8 - formació de capa de les cèl·lules vegetals (Font: Afanasovich Via Wikimedia Commons)

Formació de l'fàstic

Una de les cèl·lules de les hifes dicarióticas creix fins a formar un ganxo anomenat "uncínulo". En aquesta cèl·lula en forma de ganxo, els dos nuclis es divideixen de tal manera que els seus fusos mitòtics queden disposats de forma paral·lela i en orientació vertical.

Dos dels nuclis fills queden a la zona superior de el ganxo, un queda a prop de l'extrem, i l'altre prop de l'septe basal de el ganxo. Allà es formen dos septes que divideixen el ganxo en tres cèl·lules.

La cèl·lula de l'mig de les tres és la que formarà el fàstic. A l'interior d'aquesta cèl·lula es dóna el procés de cariogamia, on els dos nuclis es fusionen per formar un nucli diploide conegut com zigot.

Aquest nucli diploide és l'únic diploide en el cicle de vida dels fongs Ascomycota. Després de la cariogamia el fàstic comença a madurar i augmentar la seva longitud (elongar).

Formació de la ascòspora

En les cèl·lules de l'fàstic jove dels nuclis diploides en el seu interior pateixen meiosi i posteriorment mitosi. A partir de la cèl·lula original s'originen 8 cèl·lules haploides noves. Aquestes vuit cèl·lules, a l'desenvolupar-se, es transformaran en ascospores.

Cada nucli que es va originar de la reproducció meiòtica i després mitòtica s'emmagatzemarà juntament amb una part de l'citosol de la cèl·lula on va ocórrer la divisió, en una paret cel·lular de quitina que es sintetitza en l'interior de la cèl·lula.

En gairebé tots els ascomicets el fàstic és una estructura rígida molt ben estructurada. Quan les ascospores maduren, el fàstic implosiona i allibera les ascospores a el medi ambient.

Generalment, les ascospores s'escampen per curtes distàncies, al voltant d'uns pocs centímetres, però, en algunes espècies s'escampen fins a alguns metres, tot depèn el medi on són expulsades.

exemples

Les espècies més abundants de Ascomycota a la natura i l'agroindústria són els llevats, que poden trobar-se en la superfície dels sòls, l'aigua, els fruits i gran quantitat d'aliments.

Aquests organismes tenen la capacitat de metabolitzar sucres, produint alcohol i diòxid de carboni en el procés.

En els llevats no es produeixen cossos fructífers, ja que aquests són organismes unicel·lulars que es reprodueixen amb més freqüència per fissió binària o gemmació. No obstant això, quan les condicions en el medi són adverses, dues cèl·lules compatibles es fusionen per formar un zigot.

El zigot es desenvolupa directament a l'interior de la cèl·lula, aquesta cèl·lula es diferencia en un fàstic i, al seu interior es divideixen 4 o 8 nuclis depenent de l'espècie de llevat. Aquests nuclis es desenvolupen i es recobreixen de quitina, transformant-se en ascospores.

Tots els fongs que componen l'associació simbiòtica que representa els líquens són de la família Ascomycota, per tant, desenvolupen ascospores a través de la seva reproducció sexual.

Generalment, a l'observar en detall un liquen que ja ha arribat al seu estadi de maduresa es poden apreciar unes petites estructures en forma de copa. Aquestes estructures són els cossos fructífers de l'fong, coneguts com "apotecios". A l'interior dels apotecis és el lloc on es generen les ascospores.

referències

1. Bellemere, A. (1994). Asci and ascospores in ascomycete systematics. In Ascomycete Systematics (pp. 111-126). Springer, Boston, MA.
2. Dijksterhuis, J. (2007). Heat-resistant ascospores. In Food Mycology (pp. 115-132). CRC press.
3. Guth, I., Hashimoto, T., & Conti, SF (1972). Morphogenesis of ascospores in Saccharomyces cerevisiae. Journal of Bacteriology, 109 (2), 869-880
4. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botanica Classificació, estructura i reproducció.
5. Lowry, RJ, & Sussman, AS (1968). Ultrastructural changes during germination of ascospores of Neurospora tetrasperma. Microbiology, 51 (3), 403-409.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, ES (2005). Biology of plants. Macmillan.