Spore

Sporen des Pilzes Agaricus bisporus sprießen. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme .

In der Biologie bezeichnet der Begriff Spore einen ein- oder mehrzelligen mikroskopisch kleinen Körper , der zu Ausbreitungszwecken und zum langfristigen Überleben ( Ruhezustand ) unter widrigen Bedingungen gebildet wird und im Allgemeinen eine haploide Zelle ist . Bei vielen eukaryotischen Wesen ist es ein grundlegender Teil ihrer Fortpflanzung , indem ein neuer Organismus durch Teilung durch Mitose (insbesondere bei Pilzen ) oder Meiose (Pflanzen) entsteht, ohne mit einer anderen Zelle verschmelzen zu müssen, während es bei einigen Bakterien stattdessen ruht Stadium, austrocknungsbeständig und für nicht-reproduktive Überlebenszwecke. Der Begriff leitet sich vom griechischen σπορά ( sporá ), „ Samen “ ab.

Die Spore ist ein wichtiges Element in den biologischen Lebenszyklen von Pflanzen , Pilzen , Algen und einigen Protozoen , die die Sporen normalerweise in Strukturen produzieren, die Sporangien genannt werden . In Pflanzen sind die Sporen die Gametophyten innerhalb ihres Lebenszyklus und ermöglichen gleichzeitig die Ausbreitung der Fortpflanzungsorgane . Die meisten Pilze produzieren Sporen; diejenigen, die dies nicht tun, werden als asporogene Pilze bezeichnet.

Sporenklassifizierung

Sporen können nach ihrer Funktion, Struktur, Herkunft des Lebenszyklus oder nach ihrer Mobilität eingeteilt werden:

Durch seine Funktion

Diasporen sind Ausbreitungseinheiten von Pilzen, Moosen und einigen anderen Pflanzen . Bei Pilzen sind Chlamydosporen dickwandige vielzellige Sporen, die aus asexueller Fortpflanzung resultieren, und Zygosporen sind der sexuelle Teil, da sie sich durch Meiose teilen, wenn sie Keimbedingungen erreichen. Die Hypnozygoten der Zygomyceten- Pilze werden sexuell produziert und können eine asexuelle Konidiospore („Zygosporangium“) hervorbringen.

Durch seine Entstehung während des Lebenszyklus

Eine Meiospore ist das Produkt der Meiose (dem kritischen zytogenetischen Stadium der sexuellen Fortpflanzung ), was bedeutet, dass sie haploid ist und zu einer haploiden Zelle oder einem Individuum führt. Dies ist charakteristisch für die Lebenszyklen von Pflanzen und Algen.

Eine Mitospore wird durch einen Sporulationsmechanismus produziert und vermehrt sich asexuell als Ergebnis der Mitose . Die meisten Pilze produzieren Mitosporen.

Beweglichkeit

Motilität ist die Fähigkeit, sich autonom und spontan zu bewegen. Die Sporen teilen sich danach, ob sie sich bewegen können oder nicht. Die Zoospore kann sich mittels einer oder mehrerer Flagellen fortbewegen und ist in einigen Algen und Pilzen zu finden. Währenddessen kann sich die Autospore nicht bewegen und hat nicht das Potenzial, Flagellen zu entwickeln. Ballistosporen werden aktiv aus dem Fruchtkörper (wie dem Pilz ) ausgetragen. Die Statismospore wird nicht wie bei Puffball aktiv aus dem Fruchtkörper ausgetragen .

Pflanzensporen

Sporen, die in einem Pflanzenlebenszyklus produziert werden, in dem es einen haplontischen (n) - diplontischen (2n) Wechsel gibt.

Pflanzen zeichnen sich durch einen Lebenszyklus mit Generationenwechsel , einer sporophytischen und einer gametophytischen Generation aus. Bestimmte Zellen der Sporophyten produzieren durch Meiose haploide Sporen . Diese Sporen entwickeln sich zu Gametophyten . Ein Beispiel ist der Gametophyt höherer Gefäßpflanzen ( Angiospermen und Gymnospermen ), die Meiosporen von zwei Arten sind:

• Mikrospore : männliche Spore, die Pollen hervorbringt
• Makrospore : Weibliche Spore, aus der die Samenanlagen hervorgehen, die sich in den Blüten und Zapfen des Nadelbaums befinden ; solche Pflanzen verbreiten sich durch Samen .

Diasporas

Im Fall von Gefäßpflanzen wie Farnen bietet die Anemochorie-Verbreitung eine große Kapazität für die Sporenverteilung. Außerdem sind Sporen weniger förderlich für Raubtiere als Samen, da sie fast keine Nahrungsreserven enthalten, aber sie sind förderlicher für Pilze und Bakterien. Ihr Hauptvorteil besteht darin, dass Sporen von allen Fortpflanzungsformen am wenigsten Energie und Material benötigen, um produziert zu werden. Die Sporen von Gefäßpflanzen sind immer haploid und können Isosporen (Homosporen) oder Heterosporen sein. Heterosporen, die zum Beispiel in Selaginellas , Isoeten und einigen Wasserfarnen vorkommen, produzieren Sporen in zwei Größen: Größere Sporen (Megasporen) produzieren weibliche Gametophyten und kleinere (Mikrosporen) produzieren männliche Gametophyten . Die Sporen können abhängig von den Entwicklungsmerkmalen zwei Arten sein: Monoletas oder Triletas. Bei Monolithen gibt es eine einzelne erhabene Linie auf der Spore, die die Achse anzeigt, entlang der sich die Mutterzelle der Spore geteilt hat. Bei Triplett-Sporen haben die vier Sporen einen gemeinsamen Ursprung, sind gemäß einem Tetraeder angeordnet und kommen auf drei Flächen in Kontakt, die durch drei Carinae getrennt sind, die von einem zentralen Punkt (in Y) ausgehen.

Siehe auch: Disseminulus

Algensporen

Sehr vielfältige Sporen und andere Fortpflanzungsorgane spielen in den meisten vielzelligen Algen eine zentrale Rolle und beeinflussen ihre Ökologie. Die ältesten Fossilien sind Rotalgen-Sporangien von vor 1,2 Milliarden Jahren. Sporen kommen in Grünalgen , Rhodophyten , Heterocontophyten und Chlorarachniophyten vor . ]

Pilzsporen

Basidiosporenausstoß beim Puffball- Pilz .

Bei Pilzen und Pseudopilzen werden sie oft nach sporenproduzierenden Strukturen klassifiziert. Diese Sporen haben oft Eigenschaften eines bestimmten Taxons. Hauptarten von Sporen:

• Ascospora : Produziert in Asci , speziell in Schlauchpilzen .
• Basidiospore : Produziert in den Basidien von Basidiomyceten .
• Conidium : Asexuelle Sporen, die in denConidiophoren unvollkommener Pilze (Deuteromyceten) produziert werden.
• Ecidiospora : Produziert zum Beispiel in Puccinia , wo es einen Wechsel mit der Produktion von Basidiosporen gibt.
• Sporangiospore : Wie die, die von den Sporangien vieler Zygomyceten produziert werden .
• Glomerospora ː Produziert von Glomeromyceten
• Teliospora : Wird in den Basidien einiger Basidiomyceten produziert .
• Zygospora : Produziert in Zygosporangien von Zygomyceten .
• Zoospore : Begeißelte Sporen, die von primitiven Pilzen wie Chytriden und Opisthosporidien produziert werden .

Bei Pseudopilzen

Oosporen sind Teil des Sexualzyklus von Oomyceten .

Bakteriensporen

Unter Verwendung der Schaeffer-Fulton-Färbung, die Malachitgrün enthält , sieht man, dass Endosporen eine grüne Farbe haben und kleiner als aktive Zellen sind.

Bakteriensporen sind charakteristisch für bestimmte Bakterien , die typischerweise eine einzige Spore pro Zelle entwickeln. In diesem Fall ist die Sporenbildung keine definitive Fortpflanzungsart; Diese Zellen können der Zerstörung in einer feindlichen oder ungünstigen Umgebung widerstehen. Es gibt verschiedene terrestrische Bakterien , insbesondere Gram-positive , die durch einen als Sporulation bezeichneten Mechanismus in den Sporenzustand gebracht werden können, wodurch eine Resistenz gegen Austrocknung, Zerkleinerung, Nährstoffmangel, Kälte, Hitze, Strahlung (UV, X, γ), Salz erreicht wird. Oxidationsmittel, Desinfektionsmittel, extremer pH-Wert usw. aufgrund seiner harten und wasserdichten Hülle. Es ist ein inaktiver oder ruhender Zustand, in dem es nicht wächst und keine Fortpflanzung stattfindet, da eine einzelne Spore von einem Bakterium produziert wird. Ihre Aktivierung unter günstigen Bedingungen wird Keimung genannt. Es gibt 3 Arten von Bakteriensporen: ]

• Endospore : Es ist typisch für mehrere Firmicutes - Bakterienund wird innerhalb der Zelle gebildet. Unter ihnen sind Bacillus und Clostridium von größerer medizinischer Bedeutung. Ein Beispiel sind die Endosporen, die bei den Anthrax-Angriffen von 2001 verwendet wurden .
• Exospora : Sie ist charakteristisch für einige Aktinobakterien und wird äußerlich durch Knospung eines bakteriellen Fadenmycels gebildet, wie bei Actinomyces und Streptomyces , analog zu den Konidien von Pilzen. Sie sind weniger widerstandsfähig als Endobakterien und auch in ihrer Struktur ganz anders.
• Acineto : Es ist typisch für einige Cyanobakterien , die durch Erhöhung ihrer Größe, Dichte, Nahrungsreserve und Verdickung ihrer Wand gebildet werden, insbesondere bei Nostocales und Stigonemateles . Sie sind weniger widerstandsfähig als Endobakterien, schützen aber gut vor Winterfrost.