ASCOSPORES: CARACTÉRISTIQUES, FORMATION, FONCTIONS, EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Les ascospores sont des spores issues de la reproduction sexuée, de la cariogamie et des champignons de division méiotique de la classe des ascomycota. Ceux-ci, en germant, sont capables de donner naissance à un nouveau champignon indépendant.

Les champignons Ascomycota ou Ascomycetes sont une classe de champignons qui comprend environ 30% de toutes les espèces fongiques connues. Ils se trouvent le plus abondamment dans les environnements terrestres et aquatiques. Seules quelques espèces sont typiques des habitats marins.

Photo des ascospores de l'espèce Morchella elata prises au microscope optique (Source: Peter G.Werner Via Wikimedia Commons)

La caractéristique distinctive des ascomycètes est la formation d'une structure productrice d'endospores. Cette structure représente un type spécial de sporange et est appelée «dégoût». Par conséquent, tous les champignons qui produisent le dégoût sont de la classe des Ascomycètes.

Les asci sont généralement en forme de sac et représentent l'endroit où se forment les ascospores. Les ascomycètes plus spécialisés, tels que ceux trouvés dans les lichens, ont des asques macroscopiques et un organe de fructification appelé ascocarpus.

La forme des asques et des ascospores est utilisée par les taxonomistes pour différencier les différentes espèces de la classe Ascomycota. Par exemple, dans les ascomycètes se trouvent des levures, des champignons unicellulaires qui ne forment pas de fructifications.

Une partie de l'industrie agroalimentaire s'est consacrée à la préservation des articles et des aliments de la contamination par les ascospores car, lorsqu'ils germent et produisent des individus matures, ils détériorent et décomposent les aliments.

caractéristiques

Les ascospores sont comme une sorte de «graines» de champignons Ascomycota, analogues à celles des plantes, puisqu'elles peuvent rester inactives (en dormance) mais vivre pendant de longues périodes de temps.

Ces structures sont très résistantes, peuvent donner naissance à de nouveaux individus complets et peuvent rester en vie longtemps après la germination, puisqu'elles se nourrissent de substrats endogènes.

Photo de Schizosaccharomyces octosporus montrant des ascospores avec des enveloppes protectrices par microscopie optique. A = Ascospores, B = Ascas, C = Ascospores divisées par fission avec quatre ascospores, D = Ascospores avec coquilles protectrices. Barre d'échelle = 0,01 mm (Source: Photo de Schizosaccharomyces octosporus montrant des ascospores avec des coquilles de protection par microscopie optique. A = Ascospores, B = Ascas, C = Ascospores divisées par fission avec quatre ascospores, D = Ascospores avec coquilles protectrices. Bar échelle = 0,01 mm. Via Wikimedia Commons)

Cependant, les ascospores ont des caractéristiques uniques qui les différencient des graines de plantes, par exemple, les principaux stimuli pour la germination des ascospores sont des substances chimiques produites par la décomposition des substrats.

Chez les plantes, au contraire, le stimulus de la germination est l'eau et la lumière, dans certains cas. Les ascospores ont la moitié de la charge chromosomique d'une cellule normale, c'est-à-dire qu'elles sont haploïdes; pendant ce temps, les graines des plantes sont pour la plupart polyploïdes.

Les ascospores sont généralement des structures microscopiques rarement légèrement visibles avec des loupes de faible puissance. En revanche, les graines de légumes sont macroscopiques et quelques exceptions peuvent être nommées avec des graines microscopiques.

En regardant au microscope et en détaillant une ascospore typique, nous observons qu'ils sont de forme elliptique, qu'ils ont leurs protoplastes entourés par une paroi cellulaire de chitine à trois niveaux ou en couches et qu'ils ont un pore germinal à chaque extrémité de la cellule.

Formation de dégoût et d'ascospore

Germination de l'ascospore et développement du mycélium

Les ascospores sont le produit final du processus de reproduction sexuée des ascomycètes. La formation de mycélium dans ces organismes commence par la germination d'une ascospore, et juste après, les conidiophores commencent à se former.

Le champignon commence une phase de croissance où un grand nombre de conidies sont produites qui contribuent à la propagation du champignon dans le substrat. Dans ce mycélium commence la formation du dégoût.

Avant cela, une gamétogenèse se produit par laquelle les anthéridies (mâles) et les ascogones (femelles) se forment. Les noyaux de l'anthéridie sont transférés vers l'ascogonium et les protoplastes des deux cellules fusionnent dans un processus appelé plasmogamie.

Dans le même cytosol, les noyaux mâles s'accouplent avec les noyaux femelles, mais sans fusionner. Ensuite, les filaments «hyphes» commencent à se développer à l'extérieur de l'ascogonium et les hyphes ascogènes s'allongent.

Dans les hyphes ascogéniques, les noyaux se développent et se multiplient par divisions mitotiques simultanées dans tous les hyphes de l'ascogonium. Le dégoût se forme à la fin de l'un des hyphes dicaryotes aschogènes qui est né au cours de cette étape.

Cycle de vie d'un champignon Ascomycota. A - stade haploïde (levure); B - stade de dicariotica (mycélium); C - stade diploïde (proasci); D - développement des asques et sporogenèse. 1 - émergence d'ascospores et de blastospores (conidies); 2-dicariotisation; 3 - mycélium dicaryote dans les cellules végétales, formant une couche ascogène; 4 - caryogamie; 5 - mitose du noyau diploïde, protoasci et formation de cellules basales; 6 - développement du dégoût après la méiose; 7 - mitose des noyaux haploïdes, formation d'ascospores; 8 - formation de couches de cellules végétales (Source: Afanasovich via Wikimedia Commons)

Formation de dégoût

L'une des cellules des hyphes dicaryotes se développe pour former un crochet appelé "uncinulo". Dans cette cellule en forme de crochet, les deux noyaux se divisent de telle manière que leurs fuseaux mitotiques sont disposés dans une orientation parallèle et verticale.

Deux des noyaux filles se trouvent dans la zone supérieure du crochet, l'un est près de l'extrémité et l'autre près du septum basal du crochet. Là, deux septa sont formés qui divisent le crochet en trois cellules.

La cellule au milieu des trois est celle qui formera le dégoût. À l'intérieur de cette cellule, se produit le processus de caryogamie, où les deux noyaux fusionnent pour former un noyau diploïde connu sous le nom de zygote.

Ce noyau diploïde est le seul diploïde du cycle de vie des champignons Ascomycota. Après la caryogamie, le dégoût commence à mûrir et à augmenter en longueur (allongé).

Formation de l'ascospore

Dans les jeunes cellules asco, les noyaux diploïdes en leur sein subissent une méiose puis une mitose. 8 nouvelles cellules haploïdes proviennent de la cellule d'origine. Ces huit cellules, au fur et à mesure de leur développement, se transformeront en ascospores.

Chaque noyau issu de la reproduction méiotique et plus tard mitotique sera stocké, avec une partie du cytosol de la cellule où la division s'est produite, dans une paroi cellulaire de chitine qui est synthétisée à l'intérieur de la cellule.

Dans presque tous les ascomycètes, le dégoût est une structure rigide très bien structurée. À mesure que les ascospores mûrissent, le dégoût implose et libère les ascospores dans l'environnement.

Généralement, les ascospores se propagent sur de courtes distances, autour de quelques centimètres, cependant, chez certaines espèces, elles se propagent jusqu'à quelques mètres, tout dépend de l'environnement où elles sont expulsées.

Exemples

Les espèces les plus abondantes d'Ascomycota dans la nature et dans l'agro-industrie sont les levures, qui peuvent être trouvées à la surface des sols, de l'eau, des fruits et une grande quantité de nourriture.

Ces organismes ont la capacité de métaboliser les sucres, produisant ainsi de l'alcool et du dioxyde de carbone.

Les fructifications ne se produisent pas dans les levures, car ce sont des organismes unicellulaires qui se reproduisent le plus souvent par fission binaire ou par bourgeonnement. Cependant, lorsque les conditions dans le milieu sont défavorables, deux cellules compatibles fusionnent pour former un zygote.

Le zygote se développe directement à l'intérieur de la cellule, cette cellule se différencie en dégoût et, à l'intérieur, 4 ou 8 noyaux se divisent selon l'espèce de levure. Ces noyaux se développent et sont recouverts de chitine, se transformant en ascospores.

Tous les champignons qui composent l'association symbiotique qui représentent les lichens sont de la famille Ascomycota, par conséquent, ils développent des ascospores grâce à leur reproduction sexuée.

Généralement, lorsqu'on observe en détail un lichen qui a déjà atteint son stade de maturité, on peut voir de petites structures en forme de coupe. Ces structures sont les organes de fructification du champignon, appelés «apothécies». À l'intérieur de l'apothécie se trouve l'endroit où les ascospores sont générées.

Références

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