¿Qué son las ascosporas?
Las ascosporas son esporas producto de la reproducción sexual, cariogamia y división meiótica en las ascas de los hongos de la clase de los Ascomycota. Estas, al germinar, son capaces de originar un nuevo hongo independiente.
Los hongos Ascomycota, o ascomicetes, son una clase de hongos que abarca cerca del 30% de todas las especies de hongos conocidos. Se encuentran con mayor abundancia en ambientes terrestres y acuáticos. Solo algunas pocas especies son propias de hábitats marinos.
La característica distintiva de los ascomicetes es la formación de una estructura productora de endósporas. Dicha estructura representa un tipo especial de esporangio y es llamada “asco”. Por tanto, todos los hongos que producen asco son ascomicetes.
Los ascos, por lo general, tienen forma de saco y representan el lugar donde se forman las ascosporas. Los ascomicetes más especializados, como, por ejemplo, los que se encuentran en los líquenes, tienen ascos macroscópicos y un cuerpo fructífero llamado ascocarpo.
La forma de las ascas y las ascosporas es utilizada por los taxónomos para diferenciar las diferentes especies de la clase Ascomycota. Por ejemplo, dentro de los ascomicetes se encuentran las levaduras, unos hongos unicelulares que no forman cuerpos fructíferos.
Una parte de la industria agroalimentaria se ha dedicado a preservar los rubros y los alimentos de la contaminación por ascosporas, ya que, al germinar y originar individuos maduros, deterioran y descomponen los alimentos.
Características de las ascosporas
– Origen sexual. Se producen tras un proceso de meiosis, seguido normalmente de una mitosis. Garantizan variabilidad genética en los hongos.
– Localización. Se forman dentro del asco, una célula en forma de saco que funciona como contenedor. Generalmente hay ocho ascosporas por asco, aunque el número puede variar según la especie.
– Estructura. Son unicelulares, rodeadas por una pared celular resistente. Su forma puede variar: esférica, elipsoidal o alargada. Algunas tienen ornamentaciones (espinas, surcos o engrosamientos) que ayudan en su dispersión.
– Función biológica. Permiten la reproducción sexual y la dispersión del hongo. Son resistentes a condiciones ambientales adversas, actuando como estructuras de supervivencia.
– Liberación y dispersión. Pueden liberarse de manera activa (expulsión por presión del asco) o pasiva (cuando el asco se descompone). Se dispersan por viento, agua, insectos o animales.
– Importancia ecológica y económica. Participan en ciclos de nutrientes como descomponedores. Incluyen especies beneficiosas (levaduras, hongos usados en fermentación) y patógenas (como los que causan royas o tizones en plantas).
Formación del asco y de la ascospora
- Germinación de la ascospora y desarrollo del micelio. Las ascosporas son el producto final del proceso de reproducción sexual de los ascomicetes. La formación de los micelios en estos organismos inicia con la germinación de una ascospora, y justo después se comienzan a formar los conidióforos. El hongo comienza una fase de crecimiento en donde se produce gran cantidad de conidios que contribuyen a su propagación en el sustrato. En dicho micelio comienza la formación del asco. Antes de esto ocurre una gametogénesis por la que se forman los anteridios (masculino) y los ascogonios (femenino). Los núcleos del anteridio se pasan al ascogonio y se fusionan los protoplastos de ambas células en un proceso llamado plasmogamia. Dentro del mismo citosol, los núcleos masculinos aparean con los núcleos femeninos, pero sin fusionarse. Luego comienzan a crecer los filamentos “hifales” por fuera del ascogonio y se alargan las hifas ascógenas. En las hifas ascógenas los núcleos se desarrollan y se multiplican por divisiones mitóticas simultáneas en todas las hifas del ascogonio. El asco se forma en el extremo de una de las hifas dicariótica ascógena que se originó durante este paso.
- Formación del asco. Una de las células de las hifas dicarióticas crece hasta formar un gancho llamado uncínulo. En esta célula en forma de gancho, los dos núcleos se dividen de tal forma que sus husos mitóticos quedan dispuestos de forma paralela y en orientación vertical. Dos de los núcleos hijos quedan en la zona superior del gancho, uno queda cerca del extremo, y el otro cerca del septo basal del gancho. Allí se forman dos septos que dividen el gancho en tres células. La célula del medio de las tres es la que formará el asco. En el interior de esta célula se da el proceso de cariogamia, donde los dos núcleos se fusionan para formar un núcleo diploide, conocido como zigoto. Este núcleo diploide es el único diploide en el ciclo de vida de los hongos Ascomycota. Después de la cariogamia, el asco comienza a madurar y aumentar su longitud (elongarse).
- Formación de la ascospora. En las células del asco joven, los núcleos diploides en su interior sufren meiosis y posteriormente mitosis. A partir de la célula original se originan 8 células haploides nuevas. Estas ocho células, al desarrollarse, se transformarán en ascosporas. Cada núcleo que se originó de la reproducción meiótica y después mitótica se almacenará, junto con una parte del citosol de la célula donde ocurrió la división, en una pared celular de quitina que se sintetiza en el interior de la célula. En casi todos los ascomicetes el asco es una estructura rígida muy bien estructurada. Cuando las ascosporas maduran, el asco implosiona y libera las ascosporas al medioambiente. Generalmente, las ascosporas se esparcen por cortas distancias, alrededor de unos pocos centímetros, pero en algunas especies se esparcen hasta algunos metros, dependiendo del medio donde son expulsadas.
Ejemplos de ascosporas
Las especies más abundantes de Ascomycota en la naturaleza y la agroindustria son las levaduras, que pueden hallarse en la superficie de los suelos, el agua, los frutos y gran cantidad de alimentos.
Estos organismos tienen la capacidad de metabolizar azúcares, produciendo alcohol y dióxido de carbono en el proceso.
En las levaduras no se producen cuerpos fructíferos, ya que son organismos unicelulares que se reproducen con mayor frecuencia por fisión binaria o gemación. No obstante, cuando las condiciones en el medio son adversas, dos células compatibles se fusionan para formar un cigoto.
El cigoto se desarrolla directamente en el interior de la célula, esta célula se diferencia en un asco y, en su interior, se dividen 4 u 8 núcleos, dependiendo de la especie de levadura. Estos núcleos se desarrollan y se recubren de quitina, transformándose en ascosporas.
Todos los hongos que componen la asociación simbiótica que representa a los líquenes son de la familia Ascomycota, por lo tanto, desarrollan ascosporas a través de su reproducción sexual.
Generalmente, al observar en detalle un liquen que ya ha alcanzado su estadio de madurez, se pueden apreciar unas pequeñas estructuras en forma de copa. Estas estructuras son los cuerpos fructíferos del hongo, conocidos como “apotecios”. En el interior de los apotecios es el lugar donde se generan las ascosporas.
Referencias
- Bellemère, A. Asci and ascospores in ascomycete systematics. In Ascomycete Systematics. Springer.
- Dijksterhuis, J. Heat-resistant ascospores. In Food Mycology. CRC press.
- Guth, E., Hashimoto, T., Conti, S.F. Morphogenesis of ascospores in Saccharomyces cerevisiae. Journal of bacteriology.
- Lindorf, H., De Parisca, L., Rodríguez, P. Botanica Clasificación, estructura y reproducción.
- Raven, P.H., Evert, R.F., Eichhorn, S.E. Biology of plants. MacMillan.