Reproducción Animal: Ciclos, Tipos y Desarrollo Embrionario

Reproducción Animal: Tiene un ciclo diplonte.

Ciclo de Vida

Un animal macho con capacidad reproductora (2n) fabrica espermatozoides (n). Una animal hembra con capacidad reproductora (2n) fabrica óvulos (n). El óvulo y el espermatozoide se unen y forman el cigoto (2n), que permanece en el vientre de la madre hasta su nacimiento. El animal que nace es (2n).

Reproducción Asexual

Los nuevos individuos se originan a partir de células somáticas del progenitor (no reproductoras). Es propia de animales poco evolucionados.

Gemación

Formación de una evaginación pluricelular en el cuerpo del animal progenitor. Más tarde, las yemas se separan para originar un individuo adulto (hidra de agua dulce). Si quedan unidas al animal progenitor, dan lugar a colonias (corales).

Escisión

El progenitor se divide en 2 o más porciones, cada una de las cuales forma un nuevo animal.

  • Longitudinal: La escisión es paralela al eje del cuerpo (esporangios).
  • Transversal: Escisión perpendicular al eje del cuerpo (celentéreos).
  • Por estrobilación: Escisión transversal múltiple que se da en medusas. Cada uno de cuyos segmentos escindidos se separa y da lugar a un nuevo individuo. En el ciclo biológico se alternan la reproducción sexual y la asexual, por eso es alternante.

Poliembrionía

En embriones formados por reproducción sexual que se fragmentan durante los primeros días del desarrollo. Cada fragmento constituye un nuevo animal (gemelos múltiples de armadillo).

Reproducción Sexual

Ocurre mediante la fusión de dos gametos generados en el aparato reproductor. Los gametos en animales se originan por meiosis, a través de la cual se produce la reducción a la mitad del número cromosómico (células haploides). Estas células pueden proceder de dos progenitores distintos (fecundación cruzada) o de uno solo (autofecundación). El ciclo biológico de los metazoos es siempre diplonte, ya que la única fase haploide la constituye la formación de gametos. La complejidad del aparato reproductor está marcada por el grado evolutivo de la especie. Gónadas masculinas: testículos; gónadas femeninas: ovarios.

Gametogénesis

Proceso de formación de los gametos mediante el que, a partir de células indiferenciadas, se originan los gametos haploides por procesos meióticos.

Espermatogénesis

(Formación de espermatozoides a partir de células germinales (2n) de las paredes de los tubos seminíferos de los testículos).

  • Multiplicación: Las células germinales originan por mitosis otras células germinales (espermatogonias).
  • Crecimiento: Aumentan de tamaño las espermatogonias y se transforman en espermatocitos de primer orden (2n).
  • Maduración: Por meiosis, cada espermatocito de primer orden (2n) sufre la primera división meiótica originando 2 espermatocitos de 2º orden (n). En la 2º división meiótica se forman 4 espermátidas (n).
  • Espermiogénesis: Las espermátidas experimentan una transformación profunda dando lugar a 4 espermatozoides.

Ovogénesis

(Formación de óvulos)

  • Multiplicación: Las células germinales originan por mitosis otras células germinales (oogonias).
  • Crecimiento: Las oogonias acumulan sustancias de reserva y aumentan de tamaño transformándose en oocitos de primer orden (2n).
  • Maduración: Cada oocito de primer orden (2n) sufre la primera división meiótica dando lugar a un oocito de 2º orden (n) grande y con sustancias de reserva y a un corpúsculo polar (n) pequeño. Ambos experimentan la segunda división meiótica en la que forman 1 óvulo (n) en el que se concentran todas las reservas nutritivas y 3 corpúsculos polares, que degeneran y mueren.

Fecundación

Fusión de los gametos masculino y femenino para formar el cigoto y dar origen a un nuevo ser. Tras sucesivas divisiones celulares se transforma en embrión. Este embrión, después de desarrollarse, dará lugar a un nuevo individuo.

Fecundación Externa

Típica de los animales acuáticos, tiene lugar fuera del organismo. Los invertebrados acuáticos liberan gran cantidad de gametos que se encuentran en el agua. En la mayoría de los peces, el macho expulsa sus espermatozoides directamente sobre los óvulos arrojados por la hembra.

Fecundación Interna

Debe haber contacto directo entre dos individuos de distinto sexo. Se da en el interior del aparato reproductor de la hembra. Los machos segregan un líquido en el que se desplazan los espermatozoides, que necesitan un medio fluido para sobrevivir y llegar hasta el óvulo. En los animales más evolucionados, la transferencia de los espermatozoides se realiza mediante un órgano copulador, mientras que los que carecen de él se aparean poniendo en contacto sus orificios reproductores. Este tipo de fecundación se da en animales terrestres, aunque también en tiburones y rayas.

Etapas de la Fecundación

  1. Aproximación de los espermatozoides al óvulo. Después, por la acción de una serie de proteínas específicas de cada uno de los gametos, tiene lugar la identificación entre estos. Así se impide que animales de especies diferentes puedan fecundarse y dar lugar a la aparición de especies intermedias.
  2. Al entrar en contacto óvulo y espermatozoide, este libera una serie de enzimas hidrolíticas que se encuentran en el acrosoma. Su función es romper las cubiertas que rodean al óvulo.
  3. Penetración: Solo entra en el interior del óvulo la cabeza del espermatozoide. El óvulo forma una membrana de fecundación para impedir el paso a los demás espermatozoides.
  4. Acercamiento del núcleo espermatozoide al centro del óvulo donde se encuentra el núcleo del óvulo.
  5. Las membranas de los pronúcleos se fusionan y se forma el cigoto diploide (2n).
  6. Casi a la vez, se origina el huso acromático y se inicia la primera división celular en la vida del nuevo ser y con ello su desarrollo.

Formas Especiales de Reproducción Sexual

Partenogénesis

El desarrollo del nuevo ser se produce a partir de un solo gameto que es una célula sexual no fecundada.

  • Partenogénesis facultativa: El óvulo puede desarrollarse con fecundación o sin ella, típica de los insectos (abejas). La abeja reina es fecundada en el vuelo nupcial por los machos y guarda los espermatozoides en un receptáculo del abdomen que comunica con su aparato genital por un esfínter. Si este no se abre, los espermatozoides no se liberan y no se produce fecundación. De los huevos (óvulos) nacen machos haploides (zánganos). Si los espermatozoides se liberan, fecundan óvulos y de los huevos nacen hembras diploides (obreras o reinas).
  • Partenogénesis obligada cíclica: Propia de ciertas especies de rotíferos en las que las hembras pueden ser productoras de óvulos diploides o haploides. Las primeras nunca son fecundadas y de sus óvulos (2n) solo nacen hembras productoras de óvulos haploides o diploides. Si las primeras no son fecundadas, los huevos son pequeños y originan machos. En cambio, si son fecundadas, los huevos son grandes y capaces de soportar el frío y la desecación y dan lugar a hembras productoras de óvulos diploides (2n).
  • Partenogénesis obligada completa: Todas las generaciones son partenogenéticas. Se duda de que no exista fecundación en algún momento del ciclo vital.

Neotenia: Proceso de algunos animales que alcanzan la madurez sexual antes de concluir su desarrollo corporal (ajolote). Llega a la madurez sexual en estado larvario.

Clonación: Se inserta el núcleo de una célula somática (2n) en un óvulo al que se le ha extraído el material genético. Este óvulo implantado en el útero de una hembra origina un nuevo ser idéntico al donante de la célula somática. Se pueden obtener tantas copias de ese animal como se desee.

Reproducción Alternante

Proceso en el que se alternan generaciones de reproducción sexual y asexual.

Ciclo

Una medusa fabrica de su gónada un óvulo (n) que se une con un espermatozoide formado por otro individuo (n). Al unirse se produce la fecundación y se forma el cigoto (2n). El cigoto se desarrolla y forma la larva plánula ciliada que se fija al sustrato y de ahí se desarrolla el pólipo (2n). Se produce una reproducción asexual por estrobilación y forma el estróbilo joven. Ahora, por reproducción asexual por gemación, se divide el estróbilo en éfitas (yemas) (2n). Se desarrolla, crece y dará lugar a una medusa adulta.

Desarrollo

Transformación del cigoto en un organismo adulto. Se lleva a cabo en 2 periodos sucesivos.

Periodo Embrionario

Desde la formación del cigoto hasta la eclosión del huevo.

Segmentación

(Conjunto de divisiones celulares en virtud de las cuales, a partir de una única célula, se origina una blástula. Desde el cigoto hasta la blástula).

Tipos de Huevos
  • Isolecitos: Vitelo escaso y aparece uniformemente distribuido.
  • Heterolecitos: Vitelo abundante y se sitúa en el polo vegetativo del citoplasma.
  • Centrolecitos: El vitelo se sitúa en el centro rodeando el núcleo.
  • Telolecitos: El vitelo ocupa casi todo el cigoto.
Tipos de Segmentación
  • Segmentación total:
    • Isolecito (igual): Se divide el huevo en 2 blastómeros iguales. El cigoto se sigue dividiendo por mitosis sucesivas veces y sigue formando blastómeros iguales. Más tarde se forma la mórula (conjunto de blastómeros). Las células van a la periferia (blástula) y forman en el centro un círculo (blastocele).
    • Heterolecito (desigual): Se divide el huevo en 2 blastómeros iguales. El cigoto se sigue dividiendo por mitosis sucesivas veces y sigue formando blastómeros iguales. Más tarde se forma la mórula. Las células que se encuentran en la parte de arriba del cigoto se dividen más rápido que las que están abajo, ya que abajo hay mayor concentración de vitelo que lo impide. Finalmente se forma la blástula con el blastocele.
  • Segmentación parcial:
    • Telolecito: Estos huevos tienen mucho vitelo y solo se dividen en la zona citoplasmática activa. El polo vegetativo queda sin segmentar. Los blastómeros forman en la parte de arriba del polo animal el blastodermo. Al final de la segmentación, el blastodermo se ahueca y forma la blástula.
    • Centrolecito: Tras la fecundación, el núcleo del cigoto se divide sin que se individualicen blastómeros. Se forman varios núcleos que están rodeados de una pequeña cantidad de citoplasma. A través del vitelo se desplazan y forman una capa continua en la superficie del huevo. Se forman tabiques de separación que aíslan blastómeros.
Gastrulación

Conjunto de procesos que originan, a partir de la blástula, la gástrula, la cual constituye el primer paso de la diferenciación celular.

Ciclo

A partir de la blástula se producen diversos movimientos y plegamientos celulares que dan lugar a las capas embrionarias. Al principio se forman 2 capas: el endodermo (interior) y el ectodermo (exterior). El blastocele termina desapareciendo cuando se juntan las capas. En el interior del endodermo aparece el arquénteron (origen del futuro tubo digestivo) que se comunica con el exterior por el blastoporo. En los animales protóstomos, el blastoporo origina la boca y en los animales deuteróstomos origina el ano (vertebrados). Los animales diblásticos, el arquénteron forma la cavidad gastrovascular y el cuerpo se origina a partir del ectodermo y el endodermo. Los animales triblásticos desarrollan el mesodermo (entre ectodermo y endodermo). Los animales acelomados (sin celoma; gusanos). Los animales celomados tienen celoma que constituirá las cavidades internas del organismo donde estarán la mayoría de órganos (ser humano).

Organogénesis

A partir de las 3 hojas blastodérmicas de la gástrula, se producen cambios estructurales y funcionales en las células (diferenciación celular) que se traducen en la formación y desarrollo de los distintos órganos del cuerpo.

  • Ectodermo: Forma la epidermis, las formaciones tegumentarias (pelo, uñas, glándulas sebáceas, sudoríparas), el sistema nervioso y las células de los receptores sensoriales.
  • Mesodermo: Forma la dermis, músculos, huesos, aparatos circulatorio, excretor y reproductor.
  • Endodermo: Forma el tubo digestivo y las glándulas anejas (páncreas, hígado) y revestimiento interior de los pulmones.

Periodo Postembrionario

Desarrollo Indirecto

Cuando los huevos tienen poca cantidad de vitelo, por lo que el desarrollo embrionario termina en un estado precoz.

  • Metamorfosis sencilla: Cuando las larvas se convierten en individuos adultos de manera progresiva. El renacuajo se transforma en rana (anélidos, equinodermos, anfibios).
  • Metamorfosis complicada: Más complejo. Tras desarrollarse, la larva pasa por un estado de inmovilidad (pupa) durante el que no se alimenta y experimenta profundos cambios que originarán el animal adulto. De larva a pupa y de pupa a imago (adulto).
Desarrollo Directo

El nuevo ser es semejante al adulto. Proceso de simple crecimiento en el que también se adquiere la madurez reproductora. Cuando el huevo contiene mucho vitelo o cuando el embrión se forma en el interior de la madre y se alimenta a través de ella por la placenta (mamíferos).

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