EL PROCESO DE LA REPRODUCCIÓN I
La reproducción es el proceso mediante el cual los seres vivos generan nuevos individuos semejantes a los progenitores, asegurando la supervivencia de la especie.
En los animales y dependiendo del tipo de división nuclear (mitosis o meiosis) y según se produzca intercambio de material genético o no, se distinguen dos tipos de reproducción: reproducción asexual y sexual. Algunos animales optan por un tipo de reproducción u otra dependiendo de las circunstancias ambientales.
REPRODUCCIÓN ASEXUALEn la reproducción asexual, los descendientes son genéticamente idénticos a sus progenitores y entre si (clones), debido a que la única forma de división nuclear es la mitosis
También se le llama multiplicación vegetativa.
En este tipo de reproducción solo participa un individuo y no existen células sexuales especializadas.
Los principales tipos son:
- Gemación: es frecuente en poríferos y cnidarios.
Se produce partir de una yema que se desarrolla y da lugar al nuevo individuo que se separa del progenitor.
En algunas ocasiones quedan unidos los nuevos individuos y dan lugar a una colonia.
- Escisión o fragmentación: se produce en cnidarios, platelmintos y anélidos.
Consiste en la rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales dará lugar, tras su desarrollo, a un individuo completo, adulto e independiente.
Fragmentación en una planaria
En algunos cnidarios el proceso se denomina estrobilación. El pólipo se fragmenta trasversalmente varias veces y cada una de las partes o éfiras da lugar a una medusa adulta
Regeneración: Algunos animales conservan la capacidad asexual, no como un mecanismo de reproducción sino para regenerar partes que han perdido por causas externas. Este último no sería un mecanismo reproductivo, sino de regeneración.Ejemplos: regeneración de la cola de lagartija, regeneración de brazos en las estrellas de mar... En algunas ocasiones pueden llegar a dar un nuevo individuo.
Regeneración
Un caso especial de fragmentación es la poliembrionía: el embrión se divide en sus primeras fases de desarrollo embrionario. En vertebrados este proceso tiene lugar en el armadillo, cuyo embrión se divide en 4 u 8 en una fase temprana del desarrollo.
Armadillo (poliembrionía)
En la especie humana también se produce este proceso: tiene lugar cuando se producen gemelos monocigóticos o univitelinos
Gemelos univitelinos (poliembrionía)
Ventajas e inconvenientes de la reproducción asexual
En condiciones favorables, mediante la reproducción asexual, tan solo se necesita un individuo para producir en poco tiempo una gran cantidad de descendientes en los que se mantienen las características del progenitor.
Además, los procesos asexuales de reproducción son poco complejos.
Puesto que hay un solo progenitor, apenas hay variabilidad genética, lo que dificulta la adaptación a otros ambientes y por tanto la evolución de las especies.
La única posibilidad de variabilidad genética, que posibilitaría la aparición de diferentes clones dentro de la población, serían los errores surgidos en el proceso de replicación del ADN
Es un tipo de reproducción ventajosa mientras el ambiente se mantenga estable, ya que los descendientes son idénticos al progenitor.
REPRODUCCIÓN SEXUALLa reproducción sexual requiere la participación de dos progenitores y la formación de células reproductoras especializadas.
Los descendientes son semejantes a los padres y entre si, pero no idénticos.
Ambos progenitores suelen ser morfológicamente distintos y pertenecen a sexos diferentes: machos y hembras.
Siempre involucra dos procesos: la fecundación y la meiosis.
En la reproducción sexual, cada uno de los progenitores produce células haploides (n) especializadas denominadas gametos o células sexuales que portan información genética del individuo que las produce (la mitad).
La unión de los gametos se denomina fecundación y tras ella, se forma una célula diploide (n + n = 2n), denominada cigoto, a partir de la cual, se formará un nuevo individuo.
La reproducción por gametos se denomina gametogamia y puede ser de dos tipos: Anfigonia y Partenogénesis
Anfigonia
Es el tipo más frecuente de reproducción sexual e implica la fecundación y fusión del material genético de los gametos (cariogamia).
Se forma un cigoto que posee la información genética de ambos progenitores, a partir del cual se desarrolla un individuo con los caracteres de ambos.
Según las características de los gametos, se pueden distinguir tres modalidades:
Isogamia: los dos gametos (isogametos) son estructuralmente iguales.
Por lo general tienen estructuras locomotoras como cilios o flagelos.
No es frecuente en animales, sí en muchos protoctistas (protozoos).
Anisogamia: los dos gametos (anisogametos) tienen formas similares, pero tienen tamaños diferentes.El mayor recibe el nombre de macrogameto y el menor microgameto.
El gameto más pequeño es el que suele dirigirse hacia el grande para fecundarlo.
Anisogamia
Oogamia: podría ser considerada un tipo especial de anisogamia, en la que uno de los gametos es inmóvil y de gran tamaño (óvulo), y el otro es móvil y pequeño (espermatozoide).
Se da en la mayor parte de los animales.
Oogamia
Partenogénesis
En ciertos casos y a partir de un gameto femenino sin fecundar se puede generar un nuevo individuo que será haploide. A este proceso se le denomina partenogénesis.
No hay intercambio de material genético pero se considera reproducción sexual porque sí hay producción de gametos.
En invertebrados se produce en muchos insectos sociales (abejas y hormigas), crustáceos y otros grupos de invertebrados: generaciones de verano de los pulgones, en los machos de algunos crustáceos de agua dulce y en los zánganos de las abejas
Los zánganos de las abejas nacen por partenogénesis a partir de huevos sin fecundar (son haploides)
En vertebrados la partenogénesis se ha observado en más de 80 especies, casi la mitad de las cuales son peces o lagartos.
Por ejemplo se produce en ocasiones en algunas especies de tiburones (tiburón cebra y tiburón martillo), en anfibios, reptiles (dragón de Komodo) y excepcionalmente en algunas aves (algunas especies de gallinas y de pavos).
No se conoce ningún mamífero que se reproduzca de este modo
Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexualLos organismos que presentan reproducción asexual tan solo tienen divisiones celulares por mitosis, mientras que los que tienen reproducción sexual, en alguna etapa de su vida, realizan divisiones celulares por meiosis.
Ventajas de la reproducción sexual
Produce nuevas y únicas combinaciones genéticas: favorece la variabilidad de las especies, favorece los procesos de adaptación a cambios ambientales y acelera los cambios evolutivos de las especies.
La variabilidad genética característica de la descendencia de la reproducción sexual se debe a las siguientes causas:
- Recombinación de genes: se produce durante la meiosis entre una de las cromátidas de un cromosoma y otra de otro cromosoma homólogo de modo fortuito. Las cromátidas resultantes son diferentes entre si y diferentes a las originales.
- Combinaciones de cromosomas: durante la formación de los gametos o de las meiosporas (en su caso), cada una de estas células tan solo recibe un ejemplar al azar de cada tipo de cromosoma. Por ello, los gametos son diferentes entre si.
- Mezcla al azar de los genes de ambos progenitores. En los seres diploides se heredan de los progenitores, un cromosoma de un progenitor y el segundo del otro. Esto produce combinaciones aleatorias de caracteres de ambos progenitores.
- Presencia de alelos recesivos por mutación: permite que ciertos alelos que aparecen por mutación, que serían ventajosos si las condiciones ambientales fueran distintas, puedan conservarse en las poblaciones (alelos recesivos que se conservan).
Desventajas frente a la reproducción asexual- En un ambiente que no presente cambios, una mayor variabilidad de los descendientes disminuye la supervivencia.
- Los procesos necesarios para que tenga lugar la reproducción sexual (formación gametos, encuentro entre sexos, fecundación y fusión gametos) presentan una mayor dificultad y un mayor gasto energético que la reproducción asexual.
Esquema de la reproducción sexual
LA FECUNDACIÓN EN ANIMALES
La fecundación es la unión de gametos de distinto sexo.Según el lugar donde se produzca, se distinguen dos tipos de fecundación:
Fecundación externa: se realiza fuera del organismo materno.Las hembras expulsan los óvulos al exterior y el macho hace lo mismo con los espermatozoides. Una vez en el agua se produce la fecundación.
Es característica de la mayoría de los organismos acuáticos (invertebrados y vertebrados) y algunos terrestres como los anfibios y algunos insectos
Fecundación interna: la unión del óvulo y el espermatozoide tiene lugar en el interior del aparato reproductor femenino.
Se da en algunos peces y en la mayoría de los organismos terrestres, ya que es una adaptación a las condiciones no acuáticas.
Se realiza generalmente mediante una cópula (unión sexual entre el macho y la hembra)
Cópula entre dos escarabajos
La fecundación interna crea el ambiente húmedo que requiere la unión del óvulo y el espermatozoide (sustituye por así decirlo, al medio acuático)
Las formas de introducir los espermatozoides en las hembras son variadas:
- Poniendo en contacto las cloacas, es decir, donde desemboca la parte final del tubo digestivo, del excretor y del reproductor (algunos insectos, aves, reptiles).
- Con órganos especializados para introducir los espermatozoides, como pueden ser aletas (tiburones), tentáculos modificados (calamares y pulpos), pedipalpos (arañas), etc.
- Mediante órganos copuladores (penes) en mamíferos, algunos reptiles y algunos invertebrados (lombriz, caracol de tierra, insectos coleópteros...).
En los animales hermafroditas puede existir autofecundación entre gametos de distinto sexo producidos por el mismo individuo, aunque la mayoría realizan fecundación cruzada
ver vídeo tipos de reproducción
