Riproduzione di funghi sessuali, asessuali e parasessuali

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Charles McCarthy
Riproduzione di funghi sessuali, asessuali e parasessuali

Il riproduzione del fungoS è l'evento biologico per cui tutti i funghi si moltiplicano. Le diverse specie di funghi possono riprodursi attraverso la riproduzione sessuale o asessuata o attraverso entrambi i tipi di riproduzione contemporaneamente..

Alcuni funghi si riproducono esclusivamente in modo asessuato. Tuttavia, ce ne sono alcuni, come ad esempio i lieviti, che possono resistere per lunghi periodi di tempo senza riprodursi sessualmente e possono dare l'impressione che si riproducano esclusivamente asessualmente..

Ciclo di vita dei funghi

In generale, i funghi hanno una riproduzione rapida che consente loro di adattarsi, colonizzare e diffondersi in breve tempo praticamente in qualsiasi ambiente che abbia condizioni moderatamente ideali per il loro sviluppo..

Tutti i funghi sono classificati tassonomicamente nel regno dei funghi. Molti di loro vivono liberi, altri sono patogeni di piante e / o animali e altri vivono in associazione con altri esseri viventi (come i simbionti, per esempio).

La maggior parte delle misure sanitarie nell'industria alimentare, in particolare quelle relative alla produzione e al confezionamento di pane, latticini, frutta e verdura, si concentrano sull'evitare la colonizzazione, la crescita e, soprattutto, la riproduzione di funghi e batteri potenzialmente patogeni in questi alimenti.

Indice articolo

  • 1 Riproduzione sessuale dei funghi
    • 1.1 Specie di funghi dioici
    • 1.2 Fusione di due nuclei
    • 1.3 Com'è il processo?
  • 2 Riproduzione asessuata dei funghi
    • 2.1 Conidium
    • 2.2 Conidiogenesi
  • 3 Riproduzione parasessuale dei funghi
  • 4 Altre forme di riproduzione asessuata nei funghi
  • 5 Riferimenti

Riproduzione sessuale dei funghi

Riproduzione sessuale in un basidiomicete (Fonte: LaNitaRi, tramite Wikimedia Commons)

La riproduzione sessuale nei funghi è descritta in alcuni testi come "riproduzione perfetta". Questo è prodotto da due cellule differenziate chiamate gameti o gameti che, a loro volta, sono prodotti da cellule chiamate gametangia.

I gametangi possono essere isogami e produrre isogameti, cioè strutture che producono gameti morfologicamente indistinguibili tra i due sessi. Altrimenti possono essere eterogametici e produrre eterogameti (gameti diversi).

I gametangi eterogamici producono gameti maschili e femminili ed entrambe le cellule sono morfologicamente diverse. In questo caso, i gameti maschili sono noti come antheridia e quelli femminili come oospore..

Specie fungine dioiche

Funghi nella foresta

In generale, le specie fungine eterogamiche che producono strutture sessuali maschili e femminili grossolane sono conosciute come specie fungine dioiche. In questi casi, i funghi producono gli organi sessuali solo in presenza di un individuo del sesso opposto..

Nonostante quanto sopra, è comune che lo stesso individuo porti gli organi sessuali maschili e femminili, ed è per questo che alcuni funghi sono considerati organismi ermafroditi..

Fusione di due nuclei

Come in tutti gli organismi eucarioti, la riproduzione sessuale nei funghi comporta la fusione di due nuclei cellulari con metà del carico cromosomico dell'individuo o degli individui che li producono, il che implica necessariamente un precedente processo di meiosi per ridurre detto carico genetico..

Com'è il processo?

La riproduzione sessuale è un processo che garantisce la produzione di nuove combinazioni genetiche all'interno delle popolazioni fungine.

Di solito queste nuove combinazioni consentono loro di acquisire i cambiamenti necessari nelle informazioni genetiche per adattarsi a nuovi ambienti che presentano condizioni difficili per la loro sopravvivenza..

La riproduzione sessuale nei funghi consiste di tre processi: plasmogamia, cariogamia e meiosi, vale a dire:

- Plasmogamia

È la fusione tra le membrane cellulari delle due cellule gametiche con una carica nucleare aploide (n). Questa fusione delle membrane consente ai due nuclei delle cellule gametiche di avvicinarsi e successivamente fondersi.

- Karyogamy

Nella cariogamia, la fusione dei due nuclei gametici (n) dà origine a un nucleo diploide (2n) chiamato zigote. Lo zigote è una massa uniforme ben definita di materiale genetico che può essere facilmente vista con un microscopio ottico..

- Meiosi

La meiosi si verifica per ripristinare la condizione aploide dei nuclei gametici. La fusione dei due nuclei aploidi dà origine a 4 nuovi nuclei aploidi ricombinanti (n).

Se durante la riproduzione sessuale si verificano condizioni sfavorevoli, alcune specie di funghi possono ritardare o rallentare il processo di meiosi e rimanere per lunghi periodi di tempo in una fase diploide (2n) o dikaryotic (n + n) cioè con due nuclei aploidi.

La riproduzione sessuale culmina nella produzione di spore che tendono a raggrupparsi in strutture note come sporangi..

Vista microscopica dello sporangio di un fungo. Fonte: Juan Carlos Fonseca Mata / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Riproduzione asessuata di funghi

La riproduzione asessuata dei funghi si verifica molto più frequentemente della riproduzione sessuale. Questi organismi, in condizioni normali, si riproducono costantemente attraverso le spore prodotte dalla riproduzione asessuata..

Attraverso la moltiplicazione asessuata, le specie fungine possono diffondersi rapidamente, poiché producono molte spore contemporaneamente in ogni ciclo di riproduzione. Inoltre, possono eseguire diversi cicli di riproduzione in brevi periodi di tempo..

Conidium

Conidi all'estremità di un conidioforo. Fonte: Emmanuel Boutet / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

In alcuni testi la riproduzione asessuata è descritta come "riproduzione anamorfica". Questo tipo di riproduzione produce un gran numero di spore che generalmente si raggruppano formando una struttura chiamata conidi..

Ogni spora di conidi è diversa a seconda della specie di fungo, ma tutti i conidi sono pieni di spore che formeranno nuovi funghi, che saranno cloni del fungo che ha sintetizzato le spore, cioè: geneticamente identico al fungo "genitore".

Le spore sono prodotte attraverso eventi di mitosi e funghi che si riproducono solo tramite questo processo sono noti come mitosporici. Tuttavia, molte specie di funghi sono mitosporiche per lunghi periodi di tempo e poi si riproducono sessualmente (potremmo dire che meiosporico).

Conidiogenesi

Generalmente, la riproduzione asessuata avviene in cellule specializzate di funghi chiamate cellule conidiogeniche, che si formano attraverso un processo chiamato conidiogenesi..

La conidiogenesi può verificarsi in due modi diversi: conidiogenesi talica e conidiogenesi blastica..

- Conidiogenesi talica: molte cellule del fungo si differenziano in cellule conidiogene e poi si sviluppano in diversi conidi.

- Conidiogenesi blastica: una protuberanza o gemma che sorge nella cellula conidiogena si differenzia in un conidia.

Riproduzione parasessuale dei funghi

In alcune specie di funghi è stato osservato che la ricombinazione (miscelazione di materiale genetico tra cromosomi) tipica della riproduzione sessuale (meiosi) può avvenire ma durante la riproduzione mitotica.

Questo tipo di riproduzione è chiamato riproduzione parasessuale ed è frequente in molte specie di funghi e in alcuni batteri..

La riproduzione parasessuale comporta la fusione di due nuclei aploidi geneticamente diversi (n) per formare un nucleo diploide (2n) che poi subisce una perdita di carico genetico fino a quando non diventa nuovamente aploide (n), ma con informazioni genetiche diverse per uno qualsiasi dei nuclei parentali.

La riproduzione parasessuale è di natura molto particolare e non si è ancora compreso il motivo per cui si verifica o molti dei suoi meccanismi.

Tuttavia, questo tipo di riproduzione aiuta molte specie di funghi che si riproducono solo clonalmente (asessualmente) ad aumentare il loro tasso di variabilità genetica in assenza della meiosi caratteristica della riproduzione sessuale..

Altre forme di riproduzione asessuata nei funghi

Germogliamento di un lievito (Fonte: Pngbot, tramite Wikimedia Commons)

Alcuni funghi come il lievito si riproducono semplicemente per gemmazione, fissione binaria o frammentazione. Tutti questi processi avvengono per semplice divisione di una cellula per dare indipendenza alla cellula di nuova origine. È caratteristico del fungo unicellulare.

Riferimenti

  1. Heitman, J., Sun, S. e James, T. Y. (2013). Evoluzione della riproduzione sessuale fungina. Micologia, 105(1), 1-27.
  2. Kuhar, J. F., Castiglia, V. C., & Papinutti, V. L. (2013). Kingdom Fungi: morfologie e strutture dei funghi.
  3. Petersen, J. H. (2013). Il regno dei funghi. Princeton University Press.
  4. Taylor, J. W., Hann-Soden, C., Branco, S., Sylvain, I., & Ellison, C. E. (2015). Riproduzione clonale nei funghi. Atti della National Academy of Sciences, 112(29), 8901-8908.
  5. Viegas, J. e Baum, M. (2016). Funghi e muffe. Il Rosen Publishing Group, Inc.

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