spora

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Una cellula in stand by

La spora è un tipo di cellula riproduttiva in grado di rimanere in uno stato di vita latente per molto tempo e poi di germinare dando origine a un nuovo organismo. È presente nel mondo vegetale, ma anche nei Procarioti (batteri) e tra i Protozoi. Oltre a rappresentare un tipo primordiale di cellula riproduttiva, è anche, come nei batteri, una struttura biologica particolarmente resistente agli stress ambientali

Spora non è seme

Come tante parole scientifiche anche la parola spora deriva dal greco e vuol dire «seme». Attenzione, però: da un punto di vista biologico spora e seme sono alquanto diversi. L’una è una cellula riproduttiva asessuata capace di svilupparsi in un nuovo essere senza l’intervento dei gameti; l’altro – il seme – è quella parte vegetale che deriva dall’ovulo fecondato, costituito dall’embrione, dall’endosperma e dai tegumenti seminali.

Volendo fare un paragone, la spora è l’equivalente di un tubero (per esempio la patata), l’organo vegetativo che senza fecondazione può dare origine a una nuova pianta completa, mentre il seme è paragonabile piuttosto all’embrione nato dalla fecondazione tra un uovo e uno spermatozoo.

Cellule totipotenti primordiali

Negli organismi pluricellulari la maggior parte delle cellule sono dette cellule somatiche (dal greco sòma «corpo») perché costituiscono il corpo dell’individuo. Esistono poi le cellule germinali, o gameti, prodotte in organi appositi (le gonadi) per la riproduzione della prole. Esiste infine un altro tipo di cellule riproduttive che hanno la capacità di dare origine da sole, senza fecondazione, a un nuovo essere completo, quali sono le spore che servono alla riproduzione asessuata. Le spore sono presenti in molti vegetali, tra cui le Briofite, le Felci, le piante superiori (anche se qui con significato biologico particolare), oltre che in alcuni tipi di Procarioti (batteri) e di Protozoi.

Facendo un viaggio tra i viventi, dai più semplici ai più evoluti, si osserva che la differenza tra spore e gameti aumenta sempre di più con la complessità degli esseri. Ai livelli più semplici, come nel caso di alcuni Fitoflagellati – organismi monocellulari, muniti di un flagello per il movimento e in grado di compiere la fotosintesi – quale il genere Chlamydomonas, le cellule riproduttive sono identiche tra loro, ma a seconda delle condizioni ambientali (intensità di luce, concentrazione di sali o acidità della soluzione in cui vivono) possono diventare o spore o gameti. Mentre le prime possono da sole formare un nuovo fitoflagellato, i secondi, per dare origine a un nuovo essere, devono fondersi con un altro gamete (fecondazione). La biologia di questi semplici organismi ci suggerisce che forse all’origine della vita non esisteva differenza tra le potenzialità riproduttive delle cellule e che tutte, a seconda delle condizioni ambientali, potevano all’occorrenza dare origine a un nuovo individuo. Le spore probabilmente rappresentano gli ultimi esemplari di quelle cellule primordiali totipotenti.

Le spore batteriche

Alcuni tipi di batteri, per superare periodi sfavorevoli, producono spore, nel senso che è la stessa cellula batterica a passare dalla vita vegetativa alla vita latente trasformandosi in endospora attraverso un processo detto sporulazione. Questo inizia con alcune trasformazioni della cellula madre che portano alla distruzione di gran parte delle sue proteine e poi alla sua divisione in due cellule figlie di diversa dimensione: intorno alla più piccola (la spora vera e propria) si forma una parete cellulare particolarmente resistente e molto spessa.

fig.

Un’endospora batterica è formata da diversi strati che racchiudono una parte interna, detta in inglese core. Nel core si trova l’acido dipicolinico (DPA), un acido organico che, associato agli ioni di calcio, conferisce al citoplasma particolare viscosità e resistenza al calore. È per questo che le spore sono distrutte solo attraverso la sterilizzazione (v. fig.).

Le spore batteriche conservano la capacità di germinare dando vita a nuovi batteri anche molto tempo dopo la loro formazione: se si trovano in ambiente secco possono passare anche secoli.

La trasformazione di una spora in una cellula vegetativa avviene attraverso tre fasi: l’attivazione (per riscaldamento), la germinazione (in pochi minuti la spora perde il calcio associato all’acido dipicolinico), la crescita (la cellula assorbe acqua dall’ambiente e ricominciano i processi vitali quali la sintesi di DNA, di RNA e proteine).