Ciclo de Vida de las Clamidomonas (Con Diagrama)

En este artículo discutiremos sobre los métodos asexuales y sexuales de reproducción que ocurren en el ciclo de vida de las clamidomonas.

1. Reproducción asexual:

Se lleva a cabo por los siguientes métodos:

(A) Por zoosporas – La formación de zoosporas tiene lugar en condiciones favorables. La formación de zoosporas tiene lugar de la siguiente manera:

El protoplasto se contrae y se separa de la pared celular. La célula madre pierde flagelos o en algunas especies de Chlamydomonas se absorben flagelos. Las vacuolas contráctiles y el aparato neuro-motor desaparecen. El protoplasma se divide longitudinalmente por división mitótica simple formando dos protoplastos hijos.

La segunda división longitudinal del protoplasma tiene lugar en ángulo recto con la primera, formando así cuatro cloroplastos hija. A veces, el protoplasma puede dividirse aún más para formar 8-16-32 protoplastos hija. Los pirenoides y las iniciales del aparato neuro-motor también se dividen. Las vacuolas contráctiles también se desarrollan en protoplastos hijos. Cada célula hija desarrolla pared celular, flagelos y se transforma en zoospora (Fig. 6).

Las zoosporas se liberan de la célula madre o zoosporangio por gelatinización o ruptura de la pared celular. Las zoosporas son idénticas a la célula madre en estructura, pero de menor tamaño. Las zoosporas simplemente se agrandan para convertirse en clamidomonas maduras. En condiciones favorables, la formación de zoosporas puede tener lugar cada 25 horas.

(ii) Por Aplanosporas:

Las aplanosporas se forman ligeramente en condiciones desfavorables, por ejemplo, en C. caudata. La célula madre pierde flagelos.

El protoplasto redondea y segrega una pared delgada en el exterior, pero no se desarrolla Fig. 7. (A) Célula madre, (B) Formación de aplanosporas, (C) flagelos de poros Hypnos. Estas estructuras no móviles se denominan aplanosporas. Al acercarse las condiciones favorables, las aplanosporas pueden germinar directamente o dividirse para producir zoosporas (Fig. 7 A, B).

(iii) Por Hipnosporas:

En condiciones desfavorables extremas, el protoplasto desarrolla una pared gruesa y la estructura desarrollada se llama poro Hypnos, por ejemplo, en C. nivalis. Las hipnosporas también germinan como aplanosporas al acercarse a condiciones favorables. (Higo. 7 C).

(iv) Etapa de palmella:

La etapa de palmella se forma en condiciones desfavorables como escasez de agua, exceso de sales, etc. El protoplasto de la célula madre se divide para formar muchos protoplastos hijos, pero no forman zoosporas. La pared celular del padre se gelatiniza para formar una vaina mucilaginosa alrededor de los protoplastos de la hija. Los protoplastos de la hija también desarrollan una pared gelatinosa alrededor de sí mismos, pero no desarrollan flagelos.

Estos segmentos de protoplastos se denominan palmelosporas. La división y las visiones rojas de estos protoplastos finalmente forman una colonia amorfa con un número indefinido de esporas y se llama estadio de palmela (Fig. 8). Cuando las condiciones favorables regresan, la pared gelatinosa se disuelve, las palmelosporas desarrollan flagelos y las esporas se liberan para producir talos nuevos.

2. Reproducción sexual:

La reproducción sexual en Chlamydomonas puede ser isógama, anisógama u oógama. el talo puede ser homotálico, es decir, ambos tipos de gametos se producen en el mismo talo, por ejemplo, C. mogama y C. media, o puede ser heterotálico, es decir, los gametos (+) y (-) provienen de diferentes padres, los gametos pueden estar desnudos y llamados gymnogametes, por ejemplo, C. debaryana, o cubiertos por un id de pared celular llamado caliptogametes, por ejemplo, C. media.

i) Isogamia:

La mayoría de las especies de Chlamydomonas son de naturaleza isógama. En la reproducción isógama se produce la fusión de gametos, que son similares en tamaño, forma y estructura. Estos gametos son morfológicamente similares pero fisiológicamente diferentes.

En muchas especies isógamas, las células vegetativas pueden funcionar directamente como gametos sin sufrir ninguna división, por ejemplo, en C. snowiae, esta fusión se denomina holografía. Los talos se despojan de sus paredes y funcionan como gametos.

Los dos gametos se acercan entre sí por sus extremos anteriores y la fusión posterior procede a los lados laterales (Fig. 9A a D). El producto de fusión es una estructura flagelada cuadri y bi-nucleada con dos pirenoides y dos manchas oculares. El cigoto flagelado cuadri permanece móvil durante varias horas o pocos días. (Higo. 9 E, F).

En C. eugametos, las células vegetativas no se desprenden de sus paredes, después de la unión, el contenido de un gameto entra en otro gameto como tal. Según Chapman (1964) la reproducción isógama tiene lugar mediante la producción de 8, 16 o 32 gametos bilagelados. El proceso se lleva a cabo de la siguiente manera (Fig. 10). El talo vegetativo que funciona como gametangio se detiene y pierde sus flagelos.

El protoplasto se retira de la pared celular. El protoplasto se divide por divisiones mitóticas longitudinales repetidas para producir 8-16-32 o 64 protoplastos hija. Cada protoplasto hija desarrolla un par de flagelos y se transforma en gametos. Los gametos se liberan rompiendo la pared del gametangio. Los flagelos de los gametos están cubiertos por aglutinas y secretan una hormona llamada gamona.

Estas sustancias químicas participan en el reconocimiento de gametos de las cepas opuestas. En las especies heterotálicas (+) y ( – ), los gametos de cepas se agrupan y este fenómeno se denomina agrupamiento. Los gametos de deformación opuesta se fusionan por el extremo anterior, es decir, la fusión apical, o lateralmente, es decir, la fusión lateral (Fig. 10). Los gametos emparejados se alejan del grupo.

La pared en el lugar de contacto se disuelve y la fertilización se lleva a cabo en dos pasos: plasmogamia y cariogamia. En la plasmogamia se produce la fusión del citoplasma y en la cariogamia la fusión de núcleos. Después de la fertilización se forma un cigoto cuadriflagelado. El cigoto más tarde pierde flagelos y queda cubierto por una pared gruesa y ahora se llama cigospora.

(ii) Anisogamia:

En la reproducción anisógama, los gametos son de tamaño desigual. Los gametos masculinos o microgametos son más pequeños, los gametos femeninos o macrogainetos son más grandes, por ejemplo, en C. braunii y C. suboogama. Los macrogametos se forman en el gametangio femenino en el que el protoplasto se divide para formar solo de 2 a 4 gametos (Fig. 11 A, C).

Los microgametos se forman en gametangio masculino donde el protoplasto se divide para formar de 8 a 16 gametos (Fig. 11 B, D). Los microgametos son más activos que los macrogametos. Los microgametos se acercan al macrogamete, el protoplasto de microgamete entra en el macrogamete y después de la fusión se forma un cigoto diploide. El cigoto segrega una pared gruesa y se transforma en cigospora (Fig. 11 E-H).

(iii) Oogamia:

La reproducción sexual oógama tiene lugar en C. coccifera y C. ooganum. El talo vegetativo que funciona como célula femenina retira sus flagelos y funciona directamente como macrogamete o huevo no móvil. El gameto femenino contiene muchos pirenoides (Fig. 12A, B).

Los microgametos están formados por cuatro divisiones de protoplastos como en el caso de reproducción anisógama (Fig. 12 C, D). El microgameto alcanza el gameto femenino y se une por los extremos anteriores. La pared de contacto entre los dos se disuelve. Después de la plasmogamia y la cariogamia se forma un cigoto diploide (Fig. 12 E-G). El cigoto segrega una pared gruesa y se transforma en cigospora.

Cigoto / cigospora:

El cigoto es una espora diploide en reposo. El cigoto segrega una pared gruesa que es lisa u ornamentada. El cigoto acumula una gran cantidad de aceites y almidón. Las cigosporas son de color rojo debido a la presencia de hematocromo. la cigospora sobrevive a un largo período de condiciones desfavorables y germina al acercarse la estación favorable.

Cuando termina el período de reposo y reaparecen las condiciones favorables, la cigospora germina. Su núcleo diploide se divide por meiosis para formar cuatro núcleos haploides. Los cuatro protoplastos hijos, cada uno con un núcleo haploide, forman cuatro zoosporas haploides o meiozoosporas.