In biologia , una spora ( greco antico σπορά [spora], “semina del seme”) è un cellulare o, più raramente una formazione multicellulare riproduttiva (che dà origine ad un nuovo individuo da asessuata o sessuale riproduzione ). È una delle fasi del ciclo di vita di molti batteri , piante , alghe , funghi e persino di alcuni protozoi .
Le spore ( mitospore o meiospore ) danno alla luce per mitosi un nuovo individuo (chiamato gametofito nelle piante) senza fecondazione , che le distingue dai gameti . Durante la riproduzione sessuale, l' organismo meiospore n , risultante per meiosi da una cellula madre 2n, dà per mitosi un organismo n. Durante la riproduzione asessuata, la mitospora n o 2n, risultante per mitosi da una cellula madre n o 2n, dà per mitosi rispettivamente un organismo n o 2n.
Alcune spore, comprese quelle di batteri o funghi , presentano notevoli caratteristiche di resistenza: possono sopravvivere per migliaia di anni, anche in condizioni avverse, e quindi consentire la dispersione delle specie , talvolta a grande distanza dal punto di origine, o molto dopo la "genitore" è scomparso.
A causa del loro diametro aerodinamico (parametro a seconda della loro dimensione tra 0,5 e 30 μm , della loro forma e della loro densità ), le spore fungine disperse nell'aria costituiscono la fonte più importante del bioaerosol che può avere effetti sulla salute delle vie respiratorie . Possono raggiungere una concentrazione massima di 10.000 spore · m -3 quando le condizioni di umidità e ossigeno sono ottimali.
Il termine spora è generico, designa sia gli organi della riproduzione sessuale che la riproduzione asessuata. Possiamo classificare le spore secondo diversi criteri:
Nei funghi e in alcuni organismi correlati, le spore sono classificate in base alla struttura in cui si verificano la meiosi e la produzione di spore. Poiché la classificazione dei funghi si basa in gran parte su queste strutture, questi tipi di spore sono spesso caratteristici di un taxon .
Possiamo distinguere le spore a seconda che siano in grado o meno di muoversi da sole.
Quando le condizioni tornano favorevoli, la spora, che è la forma di resistenza dei batteri, può ripristinare una forma vegetativa: questa è la germinazione . Ad esempio, nella mummia di Ramses II sono state trovate spore batteriche (in questo caso si trattava di endospore , essendo la loro localizzazione intracellulare), in grado di ripristinare le forme vegetative.
La resistenza al calore della spora è in parte dovuta alla sua disidratazione (forma vegetativa = 80% di acqua e spora = tra il 10 e il 20% di acqua).
Solo tre generi batterici sono interessati dall'esistenza di questa spora: il genere Bacillus (batteri aerobici con Gram + bacilli), il genere Clostridium (batteri anaerobi con Gram + bacilli), e il genere Sporosarcina .
Nel giugno 2009 Ghosh J e colleghi [1] hanno descritto in Mycobacterium marinum "spore che, coltivate in terreno fresco, germinano in forma vegetativa per poi riapparire in fase stazionaria tramite la formazione di spore". Il riassunto tace sulla resistenza di queste spore. Gli autori suggeriscono che questa sporulazione potrebbe essere generale per le Mycobacteriaceae .
La spora batterica non è considerata una forma di riproduzione perché viene prodotta solo una spora per cellula.
La spora è la semplice colorazione rifrangente (i coloranti non penetrano nella spora). È necessario utilizzare coloranti speciali ( macchia di Wirtz o verde malachite ) che costringano l'ingresso del colorante a caldo (riscaldamento: dell'ordine di 80-90 °C ).
La sporulazione dura dalle sette alle dieci ore:
Nei cicli vitali delle piante (alghe ed embriofite), si chiama sporofito la generazione che ha prodotto spore (a seconda dei casi: spore asessuali o microspore e macrospore ). Questo sporofito è diploide : ha una quantità 2n di cromosomi.
Il gametofito è la generazione risultante dallo sviluppo delle spore e che produce i gameti (il gametofito è aploide : ha un numero n di cromosomi). È necessaria una fecondazione dei gameti per produrre lo zigote , che, a sua volta, porterà alla crescita di uno sporofito . L'importanza che assumono queste generazioni varia a seconda delle piante. Nel Fucus, ad esempio, non c'è produzione di spore.
Funghi e pseudofunghi producono numerose spore, sia sessuali che vegetative (asessuali), che sono coinvolte nella dispersione e sopravvivenza della specie. Quando le condizioni sono favorevoli (temperatura, umidità atmosferica per molte specie) avviene la germinazione delle spore fungine.
Alcune spore vengono espulse violentemente dall'organo che le contiene, mentre altre cadono sotto il solo effetto della gravità (la stragrande maggioranza entro poche decine di centimetri attorno allo sporoforo) prima che parte di esso venga trascinata via dalle correnti d'aria (che talvolta rendono attraversano continenti e oceani), acqua o da animali, come gli insetti.
In molte specie di Basidiomiceti ( soffioni , Lactaria , Russules , porcini del genere Suillus ), i basidiospore secernono composti idrofili come il mannitolo che contribuiscono alla formazione di uno strato di acqua che li circonda. L'umidità favorisce lo sviluppo di una goccia di Buller la cui crescita si traduce in coalescenza con lo strato d'acqua, che provoca il rilascio di energia a tensione superficiale che espelle le spore in una direzione allineata con le spore faccia piatta. Quando vengono trasportati nell'aria per formare un bioaerosol , l'acqua evapora, il che induce un movimento verso l'alto ad una velocità media di 6,5 km/h. Queste particelle sospese nell'aria , formando nuclei di condensazione e cristallizzazione, sono coinvolte nella formazione di gocce d'acqua piovana e cristalli di ghiaccio.
Un fungo produce un numero molto elevato di spore per completare il suo ciclo vitale. Ad esempio, un palloncino gigante può produrre 5.000 miliardi di spore (5,1 × 10 12 basidiospore per un corpo di 38 × 37 × 22 cm ).
I basidiomiceti sono più produttivi degli ascomiceti . Un grande esemplare di rosa dei prati ( Agaricus campestris ) può emettere 30.000 spore al secondo, ovvero quasi tre miliardi al giorno. Tuttavia, la sua durata è breve, solo pochi giorni. Il fungo pulsante, Agaricus bisporus , può produrre quasi 16 milioni di spore al giorno e Bulgaria inquinans : 80 milioni al giorno .
In media, nel corso di un anno, 50 milioni di tonnellate di spore fungine vengono disperse nell'atmosfera, con ogni metro cubo d'aria che contiene una media da 1.000 a 20.000 spore.
Le spore fungine possono trovarsi in concentrazioni molto elevate nell'aria esterna (100 spore di Cladosporium per litro) al punto da provocare allergie respiratorie se inalate. Questo è il caso con spore di stampo Cladosporum herbarum che ad una concentrazione di 8.000 spore / m 3 / giorno è allergenico.
Nonostante queste quantità gigantesche, la probabilità che una spora dia origine a un nuovo fungo è molto bassa. Occorre infatti che siano soddisfatte le condizioni favorevoli per ottenere la germinazione di una spora in un filamento di micelio primario, quindi la fecondazione tra due miceli per ottenere un nuovo fungo.
D'altra parte, gli Ascomiceti mostrano frequentemente una riproduzione vegetativa molto forte mediante la produzione di conidi . Sono anche spesso meglio conosciuti per la loro forma asessuale (es. Penicillium ) che per la loro forma sessuale.
Alcune spore fungine possono rimanere dormienti per molti anni, specialmente in condizioni di grave siccità o freddo.