SPORES: CARACTÉRISTIQUES ET TYPES - LA BIOLOGIE - 2024

Les spores sont des structures capables de générer de nouveaux individus sans avoir besoin de cellules reproductrices préalablement fusionnées. Ce sont le produit de la reproduction asexuée chez les bactéries, les protozoaires, les algues et les plantes. Chez les champignons, ils peuvent être produits par reproduction sexuée ou asexuée.

En général, les spores de tous les organismes sont des structures très résistantes, entourées d'une paroi cellulaire épaisse ou double. Ce type de revêtement leur permet de survivre aux conditions extrêmes de l'environnement, où ils sont dépourvus de tout abri.

Spores du champignon Psathyrella corrugis (Source: Cette image a été créée par l'utilisateur Kingman Bond Graham (Kingman) chez Mushroom Observer, une source d'images mycologiques.Vous pouvez contacter cet utilisateur ici.Anglais - español - français - italiano - македонски - മലയാളം - português - +/− / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

Ils peuvent survivre pendant de longues périodes et une fois qu'ils «perçoivent» que les conditions environnementales sont idéales, ils activent et créent un nouvel individu de la même espèce que l'organisme qui les a engendrés.

La plupart des spores sont de petite taille et ne peuvent être visualisées qu'à l'aide d'appareils grossissants tels que des loupes ou des microscopes. La taille rend cette structure facile à étendre, pouvant «se déplacer» dans l'air, l'eau, les animaux, etc.

De nombreuses précautions prises dans l'industrie en général, mais surtout dans l'industrie alimentaire, sont prises pour empêcher les spores de coloniser et de contaminer les produits commerciaux, car leur germination peut aboutir à la production de grandes populations d'organismes. non désiré.

Types de spores

Spores fongiques

Les spores des champignons ont une fonction analogue à celle des graines des plantes. A partir de chaque spore, un nouveau mycélium peut être généré, indépendamment de celui qui a donné naissance à la spore.

Exemple de spores d'un champignon (Source: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) via Wikimedia Commons)

Cependant, les graines et les spores diffèrent considérablement dans la façon dont elles sont produites, car les graines ne proviennent que de la fusion de gamètes mâles avec des gamètes femelles, tandis que les spores ne proviennent pas nécessairement de la fusion de deux gamètes.

Les spores fongiques provoquent un grand nombre d'allergies et d'infections chez l'homme et l'animal. Cependant, les spores sont également utilisées pour reproduire et propager des espèces fongiques présentant un intérêt alimentaire.

- Reproduction

Dès que chaque spore détecte que l'environnement a les bonnes conditions pour son développement, celles-ci sont activées et commencent à dégrader sa paroi cellulaire de chitine; juste à ce moment, le premier mycélium émerge pour se nourrir de l'environnement qui l'entoure.

Selon les caractéristiques du champignon, un individu multicellulaire pleinement mature naîtra et se développera. Certaines espèces de champignons comme les levures sont des individus unicellulaires, auquel cas ils se multiplieront en nombre et formeront des colonies de millions de cellules.

Chez les espèces fongiques multicellulaires, le mycélium croît en taille et en nombre de cellules et se développe dans une structure appelée sporange ou sporangiophore, où les processus cellulaires de reproduction se produisent pour former de nouvelles spores.

Le processus, les structures, le temps et les caractéristiques du sporange et des spores varient en fonction du groupe de champignons et de l'espèce.

- Fonction

La fonction principale des spores chez les champignons est de reproduire et de propager une espèce. Ce sont à leur tour des structures très résistantes qui peuvent rester «dormantes» (inactives) pendant de longues périodes jusqu'à ce qu'elles détectent les stimuli appropriés pour croître et se développer.

- Formation

Chaque famille de champignons a différentes façons de produire ses spores. Dans ce cas, les processus de formation des spores de quatre des 5 phylums qui composent le royaume Mycota seront expliqués, à savoir:

Chytridiomycota: les hyphes se développent et génèrent des thalles haploïdes ou des hyphes. Dans ceux-ci, un thalle devient un gamétange femelle et l'autre un gamétange mâle, qui fusionnent et forment une hyphe où les sporanges et plus tard les zoospores mûriront.

Ascomycota: une hyphe du champignon s'allonge jusqu'à former une courbure pour créer une sorte de «trou» entre la partie finale de l'hyphe et une partie interne. Dans le crochet, il y a une cellule mâle et une cellule femelle, celles-ci se croisent et provoquent le dégoût dont les ascospores prendront naissance.

Basidiomycota: c'est un processus similaire à bien des égards à celui des champignons Ascomycota. Cependant, certaines de leurs différences résident dans la production de basidiospores au lieu d'ascospores et les organes de fructification sont plus grands et plus développés.

Oomycota: ce sont des champignons qui envahissent les tissus des individus vivants; Une fois que l'infection s'est propagée à travers les tissus, deux hyphes avec des cellules sexuelles différentes, un mâle et une femelle, fécondent et produisent des oospores.

Spores bactériennes

Les spores bactériennes se produisent fréquemment dans les bactéries à Gram positif qui ont une faible teneur en bases azotées guanine et cytosine dans leur ADN. Ceux-ci commencent à se former lorsqu'ils perçoivent une pénurie de nutriments dans l'environnement.

Structure d'une spore bactérienne (Source: Videobiotechno / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

- Reproduction

Contrairement aux champignons et autres organismes, les spores des bactéries ne constituent pas une structure reproductrice typique. Ces microbes détectent les changements défavorables de leur environnement et commencent à synthétiser une cellule inactive aux caractéristiques très résistantes.

Cette résistance permet à la cellule inactive de garder son matériel génétique intact pendant longtemps, dans des conditions qui tueraient toute cellule bactérienne. Comme les spores fongiques, elles restent inactives jusqu'à ce que les conditions extérieures soient propices à leur développement.

Chez les bactéries, les spores sont appelées endospores, car ce sont des «corps» cellulaires internes qui proviennent d'une division asymétrique à l'intérieur de la cellule, c'est-à-dire qu'ils sont d'origine asexuée.

- Fonction

La fonction principale des endospores est de prolonger et de maintenir la vie de la cellule qui les a engendrés le plus longtemps possible, même dans des conditions dans lesquelles elle ne peut pas survivre. Une fois que les conditions environnementales s'améliorent, l'endospore peut sortir de son état d'inactivation et engendrer une nouvelle cellule bactérienne égale en tous points à sa cellule progénitrice.

- Formation

L'espèce modèle dans laquelle la formation de cette structure est étudiée est Bacillus subtilis. Le processus comporte quatre ou cinq phases selon la bibliographie consultée. Ceux-ci sont:

- Phase 1: la cellule se divise de manière asymétrique, créant deux cavités; le plus grand contient tous les composants de l'intérieur de la cellule de la mère, tandis que la plus petite partie formera l'endospore.

- Phase 2: un système de communication est établi entre la cellule progénitrice et ce qui deviendra l'endospore. Ce système pilote l'expression de gènes spécifiques pour les parties qui composent la structure interne de l'endospore.

- Phase 3: la section de la paroi cellulaire qui séparait la grande cellule de la petite cellule disparaît, ce qui encourage la plus petite cellule à rester à l'intérieur de l'environnement intracellulaire de la plus grande cellule.

- Phases 4 et 5: au cours de ces phases, les composants externes de la coque de l'endospore sont générés, elle est déshydratée et relâchée dans l'environnement après la dégradation de la cellule «mère».

L'endospore ne sera activée que lorsqu'elle détectera avec ses récepteurs extracellulaires que les conditions sont favorables à son développement.

Spores de protozoaires

Chez les protozoaires, un seul sous-embranchement produisant des spores est connu et correspond à celui des organismes Apicomplexa, auparavant connus sous le nom de sporozoaires, en raison de leur condition unique dans la production de spores.

La grande majorité de ces organismes sont des endoparasites de vertébrés et ont une structure appelée «complexe apical» qui est une structure spécialisée pour pénétrer dans les cellules et les tissus de l'hôte.

- Reproduction

Tous les individus de ce groupe ont des cycles biologiques complexes, car ils se développent dans un ou plusieurs hôtes. Comme de nombreux micro-organismes, au cours de leur cycle de vie, ils alternent entre les stades sexuels et asexués.

Dans la phase de sporogonie, un produit zygote de la fusion de cellules gamétiques précédente se différencie en un sporozoïte. Cela mûrit et commence le stade de la mérogonie où il se multiplie par des cycles consécutifs de division cellulaire (mitose) et produit de multiples spores, appelées sporozoïtes.

Ces spores se propagent dans le système circulatoire de l'hôte et commencent à coloniser et à étendre son intérieur, envahissant de multiples organes et tissus. Le cycle de formation du sporozoïte et de la mérogonie est répété dans chaque tissu colonisé.

- Fonction

Les spores des organismes «complexes d'abeilles» sont de petites versions bien emballées d'individus adultes, qui voyagent dans la circulation sanguine des vertébrés parasites pour coloniser autant de tissus et d'organes que possible.

Toutes les spores sont le produit de la division cellulaire après la formation du zygote; par conséquent, ils sont le produit d'une reproduction asexuée qui est précédée d'un événement de reproduction sexuée. Sa fonction principale est de propager et de propager l'infection parasitaire dans tous les tissus possibles.

- Formation

Pendant une autre partie du cycle, les sporozoïtes produits de la division cellulaire sont entourés d'une couverture très résistante pour former des oocystes. Ce formulaire leur permet de quitter l'hôte dans l'environnement et d'envahir de nouveaux hôtes.

Lorsqu'un oocyste est ingéré par un hôte potentiel, il est activé et internalisé dans une cellule à l'aide de son complexe apical. À l'intérieur, il commence à se diviser en sporozoïtes pour envahir d'autres tissus.

Les nouvelles cellules envahies se cassent en raison du grand nombre de sporozoïtes à l'intérieur et, de cette manière, leur propagation se poursuit. Les sporozoïtes et les oocystes sont des spores aux caractéristiques différentes.

Spores d'algues

Les algues sont un groupe polyphylétique qui regroupe une grande diversité d'organismes photosynthétiques producteurs d'oxygène. Quatre des neuf divisions classées au sein du groupe produisent des spores.

Toutes les spores qu'elles synthétisent dans les algues sont le produit d'une reproduction asexuée. Les spores et les propagules (extensions qui s'allongent et se détachent du corps) sont une forme très courante de reproduction asexuée chez les algues multicellulaires.

- Reproduction

On pense que le principal stimulus de la formation de sporanges dans le groupe des algues est la variation de la photopériode, c'est-à-dire des heures de lumière que chaque individu perçoit. Lorsque les heures de clarté tombent en dessous d'un niveau critique, les algues commencent à former des sporanges.

Le sporange est formé à partir d'un thalle qui se différencie dans sa structure reproductrice pour synthétiser des spores. Les spores peuvent provenir de multiples divisions internes de protoplastes de cellules de sporange.

Cependant, les spores de certaines espèces d'algues proviennent de la séparation d'une cellule du corps principal de l'algue.

Chaque spore peut être retrouvée en suspension dans le milieu ou mobilisée jusqu'à ce qu'elle repose sur un substrat contenant les conditions environnementales nécessaires au développement d'un nouvel individu.

- Fonction

Les spores d'algues sont spécialisées pour élargir au maximum la population d'algues. Chaque espèce a des spécialisations différentes pour coloniser différents écosystèmes. Cependant, ce sont tous des milieux aquatiques ou semi-aquatiques.

Dans la grande diversité d'espèces d'algues qui existent, on peut observer une diversité équivalente de spores, puisque certaines ont des flagelles qui les rendent mobiles, d'autres une épaisse couche de couverture, d'autres sont bleues, d'autres blanches, parmi tant d'autres caractéristiques qui peuvent varier.

- Formation

Toutes les spores des algues sont formées par les divisions cellulaires précédentes des cellules. Dans le thalle végétatif, il y a un thalle fertile où les spores seront générées. C'est ce qu'on appelle un sporange.

Au sein des algues, les spores peuvent être classées en deux types différents, celles qui proviennent d'une division méiotique et celles qui proviennent d'une division mitotique. De cette manière, dans le groupe des algues, nous trouvons le produit des meiospores de la méiose et le produit des mitospores de la mitose.

Spores végétales

Toutes les plantes classées comme «plantes non vasculaires» (bryophytes, fougères et prêles; ces dernières classées comme ptéridophytes) se reproduisent par spores et sont considérées comme «ancestrales».

Les spores d'une fougère ou d'un ptéridophyte (Source: Luis Miguel Bugallo Sánchez (Lmbuga) / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

- Reproduction

La reproduction par spores dans les plantes est connue sous le nom de «sporulation». Chez les bryophytes, le cycle de vie est assez différent de celui des ptéridophytes, car ils ont un cycle digénétique de type haplo-diplophase.

Cela signifie que la phase végétative a une charge génétique haploïde et que dans la région apicale les gamétanges sont produits (d'où proviennent les gamètes). Ce sont généralement des espèces dioïques, c'est-à-dire que les sexes sont séparés dans différentes plantes.

La pluie et le vent sont les principales forces qui poussent les gamètes mâles vers le gamète femelle d'une autre plante. Une fois que le gamète femelle est fécondé, un zygote est produit, qui mûrit en sporophyte.

Chez le sporophyte mature, les spores sont synthétisées pour donner naissance à de nouveaux individus haploïdes.

Chez les ptéridophytes, les sporanges sont situés sur la face inférieure des feuilles (la partie inférieure). Ces sporanges produisent de petites spores qui, lorsqu'elles sont placées dans des milieux appropriés, produisent des gamétanges.

Les gamétanges produisent des gamètes femelles et mâles qui se combinent pour produire un embryon et une nouvelle plante mature.

- Fonction

Les spores de ces espèces leur permettent de rester dans un état de vie «latent» jusqu'à ce que les conditions soient propices à leur développement et à leur croissance. Contrairement aux graines de plantes vasculaires, les spores ne contiennent pas d'embryon ni de tissus de réserve.

Ces groupes de plantes, cependant, ont été les premiers à coloniser l'environnement terrestre, car les spores leur ont permis de survivre pendant de longues périodes jusqu'à ce que l'humidité soit idéale pour que la plante se développe.

- Formation

Chez les bryophytes, les spores sont produites après la formation du sporophyte. Le tissu sporogène à l'intérieur du sporophyte commence à se diviser par un cycle de méiose et de multiples cycles de mitose. Cela produit un grand nombre de spores qui donneront naissance à de nouveaux gamétophytes.

Quelque chose de similaire aux bryophytes se produit dans les ptéridophytes; sur la face inférieure de la feuille se trouve un groupe de meiosporanges appelé synangia. Dans chaque meiosporange, il y a trois mégasporanges et un grand nombre de spores se trouvent à l'intérieur.

Les spores sont générées dans le mégasporange, où la première spore provient de la différenciation d'une cellule à l'intérieur. Il se transforme et mûrit en un mégaspore et subit un processus de méiose et plus tard de multiples cycles de mitose pour générer des centaines de nouvelles spores.

Références

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