Biología celular

¿Qué es la plasmogamia?


La plasmogamia es una fase de la reproducción sexual en la cual ocurre la fusión de los citoplasmas de los gametos o células sexuales, sin la fusión de sus núcleos. La plasmogamia es común en los hongos, siendo la primera etapa de su reproducción sexual. También puede ocurrir en células vegetales y animales que han sido fusionadas y cultivadas.

Los gametos son células especiales, diferenciadas de las demás células de un organismo, por su morfología y por la función de reproducción que cumplen. En algunos casos, el proceso de plasmogamia ocurre no entre gametos diferenciados sino entre células somáticas indiferenciadas (plasmogamia del tipo somatogamia).

Después de un período de crecimiento intensivo, los hongos entran en una fase de reproducción, formando y liberando grandes cantidades de esporas. Las esporas son generalmente unicelulares y se producen por fragmentación del micelio o dentro de estructuras especializadas como los esporangios, los esporóforos o los gametangios, entre otras.

Las esporas pueden producirse por vías asexuales o indirectamente en la reproducción sexual. La reproducción sexual en los hongos, así como en otros organismos, implica la fusión de dos núcleos que contienen la información genética de cada individuo parental. Los núcleos se encuentran físicamente cuando dos células sexuales o gametos se unen.

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Etapas de la reproducción sexual de los hongos

La reproducción sexual puede definirse como un mecanismo que renueva constantemente la carga genética de los individuos de una especie biológica. Es una fuente importante de variabilidad genética, que permite una mayor capacidad de adaptación a nuevas condiciones ambientales.

El proceso de reproducción sexual de los hongos tiene características únicas y particulares de este reino.

En otros organismos eucariotas (con núcleo y organelos encerrados con membranas), como las plantas, los animales y los protistas (eucariotas muy sencillos, sin tejidos diferenciados), la división celular involucra la disolución y reconstrucción de la membrana nuclear.

En los hongos, la membrana nuclear permanece intacta a través de todo el proceso; en algunas especies, que son la excepción, la membrana nuclear se rompe pero solo parcialmente.

La reproducción sexual de los hongos se lleva a cabo en tres etapas: plasmogamia, cariogamia y meiosis. La duración de cada evento o etapa de la reproducción sexual, varía y también son variables los intervalos entre estos eventos, según el tipo de organismo.

En los hongos primitivos, menos evolucionados, la cariogamia ocurre casi inmediatamente después de la plasmogamia. En cambio, en los hongos superiores, más evolucionados, existe un intervalo entre ambas etapas.

Plasmogamia

La plasmogamia o fusión celular es la primera etapa de la reproducción sexual en hongos, donde se fusionan dos gametos que son células haploides, diferentes genéticamente, resultando en una célula con dos núcleos haploides. En la plasmogamia solo se unen los citoplasmas de los dos gametos haploides parentales.

Las células haploides contienen un solo juego de cromosomas y se representan como: n. Las células diploides poseen dos series o juegos de cromosomas; se simbolizan como: 2n.

Cariogamia

En la siguiente etapa, llamada cariogamia, ocurre la fusión o unión de los dos núcleos haploides de los gametos parentales, dando lugar a una célula con un núcleo diploide.

Con la fusión de los núcleos, se produce una nueva célula llamada zigoto. El núcleo de este zigoto contiene un número de cromosomas duplicado (es decir, es diploide o 2n).

Meiosis

La meiosis es la última etapa de la reproducción sexual, donde se reduce nuevamente a la mitad el número de cromosomas. En la meiosis, una célula diploide (2n) produce cuatro células haploides (n).

En la meiosis ocurren además procesos de recombinación de los cromosomas que garantizan que la composición genética (o carga genética) de las nuevas células, sea diferente de la de los gametos precursores de todo el proceso.

Tipos de plasmogamia

Los hongos emplean una variedad de métodos para unir dos núcleos haploides de células compatibles, es decir para que ocurra la plasmogamia.

La plasmogamia ocurre más frecuentemente en células que no difieren en morfología y en este caso se le denomina isogamia. Cuando las células que fusionan sus citoplasmas son de tamaño diferente, la plasmogamia se denomina anisogamia.

Existen 5 tipos principales de plasmogamia que son los siguientes: fusión de gametos, copulación gametangial, fusión de gametangios, espermatización y somatogamia. A continuación se describen estos tipos de plasmogamia.

Fusión de gametos

Algunos hongos producen células sexuales especializadas (gametos) que son liberadas de órganos sexuales llamados gametangios, como vimos anteriormente.

La fusión de gametos unicelulares ocurre en el caso de que ambos o al menos uno de ellos sea móvil. La movilidad de las esporas depende de que posean flagelos que les permitan impulsarse para nadar, en cuyo caso son llamadas zoosporas. Generalmente, los dos gametos que se fusionan son del mismo tamaño y se llaman zoosporas isogámicas.

Puede darse el caso ocasionalmente, de que un gameto sea de mayor tamaño que el otro (gametos anisogámicos). En el género Monoblepharis del phylla Chytridiomycota, los gametos masculinos móviles son liberados del gametangio masculino o anteridio.

Posteriormente, los gametos masculinos penetran un gametangio femenino (llamado oogonio) y fertilizan a los gametos femeninos, grandes e inmóviles (llamados oosferas).

Copulación gametangial

En otros hongos, dos gametangios se ponen en contacto y el núcleo pasa del gametangio masculino al femenino. En este caso, los gametangios cumplen funciones de gametos.

Este tipo de plasmogamia se presenta en los organismos del grupo Oomycota, en los cuales los pequeños gametangios masculinos (anteridios) producen tubos de fecundación que crecen, se ramifican y luego se fusionan con el gametangio femenino (oogonio), de mayor tamaño.

Los tubos de fecundación permiten que los núcleos de los gametos masculinos pasen a través de una clavija fina de penetración y se fusionen con los gametos femeninos (oosferas).

Fusión de gametangios

En este tipo de plasmogamia, los gametangios se fusionan y unen sus núcleos. Por ejemplo, las esporas de los hongos del grupo Zigomycota son morfológicamente idénticas, crecen juntas y forman gametangios diferenciados que se fusionan formando un cigoto o huevo. Este cigoto se transforma posteriormente en una zigospora de paredes gruesas.

Espermatización

La espermatización consiste en la fusión de células mononucleadas (con un solo núcleo), no móviles (sin flagelo), con un gametangio femenino.

Somatogamia

Algunos hongos más evolucionados no producen gametangios. En estos casos, las hifas somáticas vegetativas que forman el cuerpo del hongo adquieren la función sexual, entran en contacto, se fusionan e intercambian sus núcleos entre sí.

Este tipo de plasmogamia ocurre con fusión de estructuras vegetativas, no sexuales, como hifas y células de levaduras.

Ventajas y desventajas de la reproducción sexual

La reproducción de tipo sexual tiene algunas desventajas comparada con la reproducción de tipo asexual. Entre estas desventajas se pueden mencionar el gasto energético mayor en hacer que los gametos se encuentren, una reproducción más lenta y un número menor de descendientes como resultado.

Por otro lado, la reproducción de tipo sexual presenta como ventaja el hecho de que produce variación genética entre los individuos. En este tipo de reproducción, la carga genética de los descendientes proviene de los genes de  los dos progenitores, y no es idéntica a la de ninguno de estos.

A mayor variabilidad genética en una población es mayor su velocidad de evolución. Las poblaciones con alta variabilidad genética poseen diferentes mecanismos de respuesta a los cambios en su ambiente, puesto que en estas pueden producirse individuos que tengan capacidades adaptativas superiores.

Referencias

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