Спори: как се размножават, структура и значение при гъби и растения

Спорите са начинът, по който се размножават гъбите и някои несеменни растения (папрати и мъхове). Те се произвеждат и от бактериите за дългосрочно оцеляване. Някои протозои също създават спори за дългосрочно оцеляване.

Спорите на семенните растения са единични клетки, които се превръщат в поленово зърно или гаметофит в яйцеклетката. Структурата на семената при висшите растения е по-сложна от тази на спорите. Основното "нововъведение" на семената е тяхната храна за развиващия се зародиш, каквато спорите нямат.

Какво представляват спорите?

Спорите са малки (често едноклетъчни) възпроизводствени или покривни структури, предназначени за разпространение и оцеляване в неблагоприятни условия. Те могат да бъдат едноклетъчни или многоклетъчни (в зависимост от таксономичната група) и обикновено съдържат веществени резерви, дебели клетъчни стени и защитни пигменти. В състояние на спяща жизненост (дормантност) метаболизма е намален, което позволява издържане на суша, студ, висока температура или липса на храна.

Типове спорообразуване и основни видове спори

• Асексуални спори — образуват се без сливане на клетки или ядра; при гъбите това са конидии, спорангиоспори и хламидоспори.
• Сексуални спори — резултат от мейоза и генетична рекомбинация; при гъбите това са аскоспори (в асците) и базидиоспори (в базидиите), при растенията са спорите, образувани в спорофита чрез мейоза.
• Зооспори — подвижни спори с едно или повече камшичета (напр. при някои водни гъби и водорасли).
• Ендоспори (бактериални) — силно устойчиви структури, образувани от родове като Bacillus и Clostridium; служат за оцеляване, а не за нормално размножаване.

Структура и особености

Обикновено спорите имат:

• дебела клетъчна стена — често богата на хитин или други устойчиви полимери;
• защитни пигменти — които предпазват от ултравиолетови лъчи;
• резервни вещества (липиди, гликоген) — за първоначален растеж при покълване;
• механизми за дълбока дормантност и ремонт на ДНК — позволяващи оцеляне при стрес.

Размножаване и жизнен цикъл при гъби и несеменни растения

При много гъби спори се образуват в специализирани структури: спорангии, аски или базидии, често разположени в плодните тела (например шапката на гъбата). Спорите се освобождават и се разпространяват чрез вятър, вода или животни. При покълване спорите дават началото на нишковидни клетки (хифи), които формират мицел и в подходящи условия — ново плодово тяло.

При папратите и мъховете спори се образуват от спорофита чрез мейоза. Тези спори покълват и развиват гаметофит — хаплоидна фаза, която произвежда гамети (полови клетки). След оплождане се образува нов спорофит: това е класическият пример за смяна на поколението (alternation of generations).

Разпространение и покълване

Спорите могат да се разпространяват на големи разстояния чрез:

• вятър — най-често срещаният начин за много гъбни спори и спорите на мъховете;
• вода — при водни организми и при пренасяне по капки и потоци;
• животни и насекоми — чрез прикрепяне или чрез преминаване през храносмилателната система;
• антропогенни фактори — пренасяне със земеделска техника, облекло и хранителни продукти.

Покълването обикновено се задейства от подходящи външни условия: влага, подходяща температура, хранителни сигнали или специфични химични фактори. При някои видове е необходимо също светлинен или температурен цикъл за излизане от дормантността.

Екологично и човешко значение

Спорите имат ключова роля в екосистемите:

• участват в разлагането на органична материя и кръговрата на веществата, особено гъбните спори;
• осигуряват разпространение и оцеляване на видове в променливи условия;
• някои са патогени за растения, животни и хора (напр. растителни гъби, причинители на болести при животните);
• предизвикват алергии чрез вдишване на спори (напр. плесени и гъбички);
• имат промишлена употреба — в производство на ферментирали храни, в биотехнологиите и като източник на биоактивни вещества (антибиотични, ензими);
• бактериалните ендоспори са важни в контролa на стерилността и дезинфекцията — изискват специфични методи (автоклавиране) за унищожаване.

Разлика между спори и семена

Семена (при вишите, семенни растения) са комплексни структури: съдържат ембрион, хранителни резерви и многослойна обвивка. Те са резултат от оплождане и развой на завършен плод. Спорите обикновено са по-прости (често една клетка), не съдържат сложни хранителни тъкани и не са продукт на оплождане (освен сексуалните спори, които след това покълват в гаметофит). Семената обикновено осигуряват по-дълга защита и по-големи хранителни запаси за растеж на зародиша в сравнение със спорите.

Кратко заключение

Спорите са универсална стратегия за оцеляване и разпространение при много организми — от гъбите и мъховете до бактериите и някои протозои. Те са адаптирани да издържат на неблагоприятни условия и да стартират нов цикъл от живот при настъпване на подходящи условия. Разбирането на тяхната биология е важно за екологията, селското стопанство, здравеопазването и индустриалните приложения.

Търсене по буква