Esporulación

La esporulación es el proceso biológico por el cual un organismo forma esporas, estructuras microscópicas que sirven para reproducirse, dispersarse o resistir condiciones adversas. Aparece en bacterias, hongos, plantas sin semillas y algunos protistas, pero cumple funciones muy distintas según el grupo: en unos casos es un mecanismo de supervivencia y en otros, una forma de multiplicación.

¿Qué es la esporulación?

El término procede del griego spora («semilla, siembra»). Una espora es una célula, o una estructura de pocas células, capaz de originar un nuevo individuo o de permanecer en estado latente hasta que el medio vuelve a ser favorable. Es importante no confundir los dos grandes sentidos del proceso:

• Esporulación como resistencia: propia de ciertas bacterias, que forman una espora para sobrevivir sin reproducirse. Una célula origina una espora, y esta, una sola célula al germinar.
• Esporulación como reproducción: propia de hongos, helechos, musgos y algunos protistas, donde una estructura produce muchas esporas que se dispersan y dan lugar a nuevos organismos.

Esporulación en bacterias: las endosporas

Géneros como Bacillus y Clostridium forman endosporas cuando escasean nutrientes. Es un proceso de diferenciación celular que dura varias horas:

1. Replicación del ADN y división asimétrica: aparece un septo cerca de uno de los polos de la célula.
2. Formación de la preespora: la célula mayor (célula madre) engloba a la menor, que queda rodeada por dos membranas.
3. Maduración: se forma entre ambas membranas el córtex de peptidoglucano y, por fuera, varias capas de proteínas. La espora se deshidrata y acumula ácido dipicolínico y proteínas que protegen su ADN.
4. Liberación: la célula madre se lisa y libera la endospora madura.

Las endosporas resisten el calor, la desecación, la radiación y numerosos desinfectantes, y pueden mantenerse viables durante muy largos periodos. Cuando las condiciones mejoran, germinan y dan lugar a una célula vegetativa normal. Por eso la esterilización en laboratorio y hospital emplea autoclaves a 121 °C, una temperatura que destruye también las esporas.

Esta resistencia tiene relevancia sanitaria: Clostridium botulinum (botulismo), Clostridium tetani (tétanos) y Bacillus anthracis (carbunco) son bacterias esporuladas. Para más contexto, consulta el artículo sobre las bacterias.

Esporulación en hongos

Los hongos producen esporas de forma habitual y las dispersan por el aire, el agua o los animales. Se distinguen dos tipos:

Las láminas del sombrerillo de una seta albergan millones de basidiosporas, que se liberan y son transportadas por el viento. Cuando una espora cae en un sustrato adecuado, germina y forma hifas.

Esporulación en plantas

En helechos, musgos y otras plantas sin semillas, las esporas se forman por meiosis en unas estructuras llamadas esporangios. En los helechos se agrupan en soros, visibles como manchas pardas en el envés de las hojas. La espora germina y origina un gametofito haploide, que produce gametos; de su unión surge un esporofito diploide, y así se completa el ciclo con alternancia de generaciones.

Esporulación en protistas

Algunos protistas esporulan para reproducirse o resistir. El parásito Plasmodium, causante de la malaria, atraviesa fases de multiplicación llamadas esquizogonia y esporogonia, en las que forma esporozoítos, la fase infectiva transmitida por el mosquito Anopheles. Los mohos mucilaginosos como Dictyostelium forman cuerpos fructíferos que liberan esporas. Más información en reino protista.

Diferencias con otras formas de reproducción asexual

La esporulación se parece a otros procesos de multiplicación sin gametos, pero tiene rasgos propios. En la gemación se forma una yema que crece unida al progenitor hasta desprenderse; en la bipartición, la célula se divide en dos mitades similares; en la esporulación se generan células especializadas, a menudo múltiples, diseñadas para dispersarse o resistir.

Importancia de la esporulación

• Supervivencia: permite a las bacterias resistir periodos de sequía, frío o escasez de alimento.
• Dispersión: las esporas ligeras viajan grandes distancias y colonizan nuevos hábitats.
• Salud y alimentación: las esporas de bacterias contaminan conservas mal esterilizadas; por eso las conservas caseras deben tratarse a temperaturas adecuadas.
• Industria y agricultura: se utilizan esporas de Bacillus thuringiensis como bioinsecticida, y la micología y la biotecnología emplean esporas de hongos para cultivo y fermentación.

Preguntas frecuentes

Referencias

• Madigan, M. T., Bender, K. S., Buckley, D. H., Sattley, W. M. y Stahl, D. A. Brock. Biología de los microorganismos. Pearson.
• Raven, P. H., Evert, R. F. y Eichhorn, S. E. Biología de las plantas. Reverté.
• Webster, J. y Weber, R. Introduction to Fungi. Cambridge University Press.