Biology for Beginners: What is Spirogyra?

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Spirogyra is a filamentous algae, commonly found in freshwater ditches and ponds. Go through this article for a brief overview about these algae.

Spirogyra is also known as pond silk, as its filaments shine like silk due to the presence of mucilage. The outer cell wall has pectin which dissolves continuously, thereby producing the mucilage. Spirogyra filaments are slippery and float in large masses.

Spirogyra is a genus of green algae that belong to the order Zygnematales. Estas algas filamentosas de flujo libre se caracterizan por tener cloroplastos en forma de cinta que están dispuestos de forma helicoidal dentro de las células. Así, el nombre deriva de la disposición en espiral de los cloroplastos en estas algas. Esta característica es exclusiva de este género, que cuenta con unas 400 especies.

Spirogyra – Partes y estructura

Spirogyra tiene filamentos largos y no ramificados con células cilíndricas que están conectadas de extremo a extremo. La pared celular está formada por una capa externa de pectina y una capa interna de celulosa. La superficie interior de la pared celular está recubierta por una fina capa de citoplasma. En esta capa de citoplasma están incrustados los cloroplastos con forma de cinta en espiral. El número de filamentos de cloroplastos en cada célula puede variar entre 1 y 16. Cada filamento del cloroplasto tiene varios cuerpos redondos llamados «pirenoides», que son responsables de la producción de almidón. Cada célula tiene una vacuola central y un núcleo prominente que está suspendido por finos filamentos de citoplasma que están adheridos a la parte interna de la pared celular. Las células son largas y delgadas, y cada filamento de espirogira mide entre 10 y 100 micrómetros de ancho. A veces, estos filamentos desarrollan estructuras parecidas a raíces para fijarse al sustrato.

Reproducción vegetativa, asexual y sexual

La reproducción vegetativa se produce por fragmentación de los filamentos. La fragmentación se produce de diferentes maneras. En caso de lesiones mecánicas, el filamento de la espirogira se rompe en fragmentos, y cada fragmento se convierte en un nuevo filamento. En algunos casos, las láminas intermedias de las paredes finales de las células se disuelven, provocando así la rotura del filamento. Esto ocurre cuando la temperatura y el pH del agua cambian. También se ha observado que las láminas de las paredes extremas sobresalen hacia el interior de las células adyacentes, rompiendo así el filamento. La ilustración que se ofrece a continuación muestra la fragmentación de un filamento de espirogira cuando las paredes extremas crecen hacia dentro, provocando así la fragmentación.

La reproducción asexual en las espirogiras implica la formación de akinetes, aplanosporas o azigosporas/partenosporas. En condiciones desfavorables, algunos tipos de espirógiros forman esporas en reposo de paredes gruesas llamadas akinetes. Para ello, algunas células del filamento se contraen, pierden agua y forman paredes gruesas de celulosa y pectina. Estas esporas se denominan akinetes y pueden formar nuevos filamentos en condiciones favorables. El proceso de formación de las aplanosporas es similar al de los akinetes, pero las primeras tienen paredes más finas. Estas esporas no móviles desarrollan nuevos filamentos cuando el filamento madre se descompone. Las azigosporas o partenosporas son los gametos que no se fusionan durante la reproducción sexual. Los protoplastos de las células forman gametos que se fusionan con los gametos de otras células. Si dicha fusión no se produce, los gametos se reproducen asexualmente, y se denominan azigosporas.

La reproducción sexual en las espirogiras puede ser de dos tipos: conjugación escalariforme y conjugación lateral. En la conjugación escalariforme, dos filamentos se juntan y se colocan uno al lado del otro. El mucílago de las paredes celulares los mantiene unidos. Las células de cada filamento desarrollan pequeñas estructuras tubulares que se fusionan para formar canales de conjugación. Los gametos masculinos de un filamento viajan a través de estos canales y se fusionan con los gametos femeninos del otro filamento, para formar cigotos, que son ovales o circulares. Tras la conjugación, un filamento queda vacío y el otro tiene cigotos. Una vez liberados los cigotos, los filamentos padres mueren. Los zigotos esperan condiciones favorables para germinar.

Conjugación escalariforme

En la conjugación lateral, el contenido de las células adyacentes actúa como gametos masculinos y femeninos. Así, las células adyacentes del mismo filamento desarrollan tubos de conjugación. Hay dos tipos de conjugación lateral: directa e indirecta. El estilo de formación del canal de conjugación difiere en estos dos métodos. En la conjugación lateral directa, los canales de conjugación se desarrollan cuando las paredes extremas de las células adyacentes pierden el contacto con su lámina media. En otras palabras, las células adyacentes se fusionan a través de la lámina media. En el caso de la conjugación lateral indirecta, las células que actúan como gametos masculinos forman canales de conjugación separados que se conectan con sus células adyacentes, que actúan como gametos femeninos. En ambos casos, los gametos masculinos entran en sus células adyacentes y se fusionan con los gametos femeninos. After conjugation, alternate cells of the same filament have zygotes and others will be empty.

Direct Lateral Conjugation

Indirect Lateral Conjugation

Spirogyra is commonly found in clean water and it produces food through the process of photosynthesis. Usually, spirogyra algae are seen as floating slimy masses, during summer. They are often referred to as ‘scum’. Though they grow underwater during spring, these algae come to the surface when there is enough sunlight. They produce oxygen as a byproduct of photosynthesis. This is the reason why such scum has tiny gas bubbles in it.