Výtrus

V biologii je spora ( starořecké σπορά [sporá], „setí, sperma“) buňka nebo vzácněji reprodukční mnohobuněčná formace ( vede k novému jedinci nepohlavním nebo sexuálním rozmnožováním ). Je to jedna z fází životního cyklu mnoha bakterií , rostlin , řas , hub a dokonce i některých prvoků .

Spory ( mitospory nebo meiospory ) rodí mitózou nového jedince ( v rostlinách nazývaného gametofyt ) bez oplodnění , což je odlišuje od gamet . Během sexuální reprodukce reprodukuje meiosporový organismus n , který je výsledkem meiózy z mateřské buňky 2n, mitózou organismus n. Během nepohlavní reprodukce n nebo 2n mitospora, vzniklá mitózou z n nebo 2n mateřské buňky, dává mitózou respektive n nebo 2n organismus.

Některé spory, včetně těch z bakterií nebo plísní , vykazují pozoruhodné vlastnosti odporu: mohou přežívat po tisíce let, a to i za nepříznivých podmínek, a tím umožňují rozptýlení z druhů , někdy i na velkou vzdálenost místa vzniku, nebo dlouho poté, „rodič“ zmizel.

Houbové spóry rozptýlené ve vzduchu tvoří díky svému aerodynamickému průměru (parametr v závislosti na jejich velikosti mezi 0,5 až 30  μm , jejich tvaru a hustotě ) nejdůležitější zdroj bioaerosolu, který může mít účinky na zdraví dýchacích cest . Mohou dosáhnout maximální koncentrace 10 000  spor · m -3, když jsou podmínky vlhkosti a kyslíku optimální.

Různé typy spor

Termín spora je obecný, označuje oba orgány pohlavního rozmnožování a nepohlavního rozmnožování. Spory můžeme klasifikovat podle různých kritérií:

Podle struktury, která jim dává zrod

U hub a některých souvisejících organismů jsou spory klasifikovány podle struktury, ve které dochází k meióze a tvorbě spor. Protože klasifikace hub je do značné míry založena na těchto strukturách, jsou tyto druhy spor často charakteristické pro taxon .

Podle jejich funkce

Podle jejich původu v reprodukčním cyklu

Podle jejich mobility

Můžeme rozlišit spory podle toho, zda jsou nebo nejsou schopné se samy pohybovat.

Bakteriální spóra

Když se podmínky opět stanou příznivými, může spor, který je formou rezistence bakterií, obnovit vegetativní formu: to je klíčení . Například bakteriální spóry byly nalezeny v mumie z Ramsese II (v tomto případě byly endospory , jejich lokalizace je intracelulární), které byly schopny obnovit vegetativních forem.

Tepelná odolnost výtrusu je částečně způsobena jeho dehydratací (vegetativní forma = 80% vody a výtrus = mezi 10 a 20% vody).

Existencí této spory jsou ovlivněny pouze tři bakteriální rody: rod Bacillus (aerobní bakterie s Gram + bacily), rod Clostridium (anaerobní bakterie s Gram + bacily) a rod Sporosarcina .

V červnu 2009 popsali Ghosh J a spolupracovníci [1] v Mycobacterium marinum „spóry, které kultivované v čerstvém médiu vyklíčí ve vegetativní formě a poté se znovu objeví ve stacionární fázi tvorbou spor“. Souhrn mlčí o odolnosti těchto spor. Autoři naznačují, že tato sporulace může být obecná pro Mycobacteriaceae .

Bakteriální spóra se nepovažuje za formu reprodukce, protože na buňku se produkuje pouze jedna spora.

Zvýraznění

Výtrus je refrakční zabarvení jednoduchý ( barviva nepronikají do výtrusu). Je nutné použít speciální skvrny ( Wirtzovo barvení nebo malachitově zelené barvení ), které vynucují vstup barviva teplem (zahřátí řádově na 80 až 90  ° C ).

Bakteriální sporulace

Sporulace trvá od sedmi do deseti hodin:

  1. Tvorba pre-spory:
    • štěpení bakteriálního chromozomu a uspořádání jaderného materiálu ve tvaru axiální tyče,
    • tvorba asymetrické příčné přepážky z plazmatické membrány (většina z nich se nazývá sporangium).
  2. Zrání:
    • tvorba kůry z vnitřní vrstvy,
    • vzhled tuniky,
    • spora dokončí své zrání; poté se získá zralá a zahrnutá spora.
  3. Uvolnění spór:
    • spor se uvolňuje lýzou mateřské buňky.

Výtrus rostlin

V životním cyklu z rostlin (řas a vyšší rostliny), s názvem Sporophyte na generaci , která produkovala výtrusy (v případě potřeby: asexuální výtrusy nebo mikrospor a macrospores ). Tento sporofyt je diploidní  : má 2n množství chromozomů.

Gametophyte je výroba v důsledku vývoje spor a který produkuje gamety (gametophyte je haploidní  : má číslo n chromozomů). K produkci zygoty je nutné oplodnění gamet , což zase povede k růstu sporofytu . Důležitost, kterou tyto generace berou, se liší podle rostlin. Například ve Fucusu nedochází k produkci spor.

Houbová spora

Houby a pseudofungi produkují četné spory, sexuální i vegetativní (nepohlavní), které se podílejí na šíření a přežití druhu. Za příznivých podmínek (teplota, vlhkost vzduchu u mnoha druhů) dochází ke klíčení spor hub.

Některé spory jsou prudce vyloučeny z orgánu, který je obsahuje, zatímco jiné spadají pod jediný účinek gravitace (drtivá většina v rozmezí několika desítek centimetrů kolem sporoforu), než je část unesena proudy vzduchu (což někdy způsobuje překračují kontinenty a oceány), vodou nebo zvířaty, jako je hmyz.

U mnoha druhů Basidiomycetes ( pýchavky , Lactaria , Russules , boletus rodu Suillus ) vylučují bazidiospory hydrofilní sloučeniny, jako je mannitol, které přispívají k tvorbě vrstvy vody kolem nich. Vlhkost podporuje rozvoj kapky Bulleru, jehož růst má za následek splynutí s vodní vrstvou, což způsobuje uvolnění energie povrchové napětí, které vyvrhuje sporu ve směru vyrovnaném se spórami plochého obličeje. Když jsou ve vzduchu neseny za vzniku bioaerosolu , voda se odpařuje, což vyvolává pohyb nahoru při průměrné rychlosti 6,5 km / h. Tyto vzdušné částice se vytvářením kondenzačních a krystalizačních jader podílejí na tvorbě kapek dešťové vody a ledových krystalů.

Výroba

Houba produkuje velké množství spór dokončit svůj životní cyklus. Například obří pýchavka může vyprodukovat 5 000 miliard spor (5,1 × 10 12  bazidiospor pro tělo 38 × 37 × 22  cm ).

Tyto basidiomycetes jsou produktivnější než Ascomycetes . Velký exemplář luční růže ( Agaricus campestris ) může emitovat 30 000 spor za sekundu, tedy téměř tři miliardy denně. Jeho životnost je však krátká, jen několik dní. Knoflíková houba, Agaricus bisporus , může produkovat téměř 16 milionů spor denně a bulharští vyšetřovatelé  : 80 milionů denně .

V průměru se v průběhu roku v atmosféře rozptýlí 50 milionů tun spor hub, přičemž každý metr krychlový vzduchu obsahuje průměrně 1 000 až 20 000 spor.

Plísňové spóry mohou být ve venkovním vzduchu ve velmi vysokých koncentracích (100 spor Cladosporium na litr) do té míry, že při vdechování způsobí respirační alergii. To je případ spór plísně Cladosporum herbarum, která je při koncentraci 8 000 spor / m 3 / den alergenní.

Navzdory těmto obrovským množstvím je pravděpodobnost výskytu spór, které způsobí vznik nové houby, velmi nízká. Je skutečně nutné, aby byly splněny příznivé podmínky pro získání klíčení spór ve vláknu primárního mycelia , poté pro oplodnění mezi dvěma myceliemi pro získání nové houby.

Na druhou stranu, Ascomycetes často vykazují velmi silnou vegetativní reprodukci produkcí konidií . Oni jsou také často lépe známí podle jejich nepohlavní formy (např. Penicillium ) než podle jejich sexuální formy.

Přežití

Některé houbové spory mohou zůstat spící po mnoho let, zejména za silného sucha nebo za chladného počasí.

Poznámky a odkazy

Poznámky

  1. Pseudofungi jsou fungiformní organismy, které byly kdysi klasifikovány jako houby a které se nyní s příchodem fylogenetické klasifikace nacházejí rozptýleny v několika nemonofyletických subtypech (Silar et al, 2013)

Reference

  1. Lexikografické a etymologické definice „spór“ z počítačové pokladnice francouzského jazyka na webových stránkách Národního centra pro textové a lexikální zdroje
  2. (in) William C. Hinds, Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles , Wiley ,1999( číst online ) , s.  394-395
  3. (in) „Microsporidia (Protozoa): A Handbook of Biology and Research Techniques“ (verze ze dne 26. června 2008 v internetovém archivu ) ,26. června 2008. modares.ac.ir
  4. Průvodce feminizací .
  5. Proc Natl Acad Sci USA A. 2009 30. června; 106 (26): 10781-6. Epub 2009 16. června Sporulace v mykobakteriích. Ghosh J, Larsson P, Singh B, Pettersson BM, Islam NM, Sarkar SN, Dasgupta S, Kirsebom LA. Oddělení buněčné a molekulární biologie, Biomedicínské centrum, Univerzita v Uppsale, Uppsala SE-751 24, Švédsko
  6. * Henri Camefort a H. Boué, Reprodukce a biologie vyšších rostlin: mechorosty . pteridofyty . spermaphytes , Doin, 1993 2 e ed. ( 5 th  edition), 436 str. ( ISBN  2-7040-0380-7 )
  7. John Webster a Roland Weber, Úvod do hub , Cambridge, Cambridge University Press ,2009.
  8. Na počest „Einstsein mykologie“ britský mykolog Buller, který jako první popsal postup.
  9. „  Reprodukujte mikrosekundu, během níž je spora vypuzována ze své houby sloučením dvou kapek vody  “ , na gurumed.org ,27. července 2017.
  10. (en) W. Elbert, PE Taylor, MO Andreae, U. Pöschl, „  Příspěvek hub k primárním biogenním aerosolům v atmosféře: mokré a suché vypouštěné spory, sacharidy a anorganické ionty  “ , Atmosférická chemie a fyzika , Evropská unie pro geovědy , sv.  7, n O  17,2007, str.  4569-4588 ( DOI  10.5194 / acp-7-4569-2007 ).
  11. (in) Jessica L. Stolze-Rybczynski, Yunluan Cui, pan Henry H. Stevens, Diana J. Davis, Mark WF Fischer & Nicholas P. Money, „  Adaptation of the Spore Discharge Mechanism in the Basidiomycota  “ , PLoS One , let.  4, n o  1,2009( DOI  10.1371 / journal.pone.0004163 ).
  12. (in) Jesús Pérez-Moreno, Alexis Guérin-Laguette Roberto Flores Arzú, Fu Qiang Yu, Houby, lidé a příroda v měnícím se světě: Perspektivy ekologických, zemědělských a sociálních věd , Springer Nature2020( číst online ) , s.  5
  13. (in) Maribeth O. Hassett, Mark WF Fischer, Nicholas P. Money, „  Houby mají Rainmakers: How Spores Act as Nuclei for Raindrops  “ , PLoS One , sv.  10, N O  10,2015( DOI  10.1371 / journal.pone.0140407 )
  14. Dewei Li , „  Pět bilionů bazidiospor v plodnici Calvatia gigantea  “, Mycosphere (Connecticut Agricultural Experiment Station, Valley Laboratory, 153 Cook Hill Road, Windsor, CT 06095, USA) ,2011( číst online )
  15. Francis Martin, nosí všechny houby klobouk? , Quae vydání ,2014, str.  22
  16. Philippe Silar a Fabienne Malagnac, znovuobjevené houby , Belin ,2013, 232  s.
  17. Stéphane Durand , „  Zpět k základním Les žampiony  “ La Recherche , n o  302,1997( číst online )
  18. Robert Hofrichter, Tajný život hub , Groupe Margot,2019( číst online ) , s.  121
  19. Guillaume Eyssartier , 50 zlatých pravidel houbaře , Larousse,2018( číst online ) , s.  12

Podívejte se také

Související články

externí odkazy