Reproducción asexual
La reproducción asexual es aquella en la que los nuevos individuos se originan a partir de células somáticas del progenitor, es decir, a través de células no reproductoras. Es propia de animales poco evolucionados.
A) Gemación
Consiste en la formación de una evaginación pluricelular en el cuerpo del animal progenitor. Posteriormente, estas yemas pueden separarse para originar un individuo adulto, como en el caso de la hidra de agua dulce, o bien pueden quedar unidas al animal progenitor y dar lugar a colonias, como sucede en los corales.
B) Escisión
El organismo progenitor se divide en dos o más porciones, cada una de las cuales forma un nuevo individuo.
- Longitudinal: La escisión es paralela al cuerpo (esporangios).
- Transversal: Se trata de una escisión perpendicular al eje del cuerpo (celentéreos).
- Por estrobilación: Es una escisión transversal múltiple que se da en algunos celentéreos, como la medusa Aurelia, cada uno de cuyos segmentos escindidos se separa y da lugar a un nuevo individuo.
- Poliembrionía: Tipo especial de reproducción asexual por escisión en animales. Se da en embriones formados por reproducción sexual que se fragmentan durante los primeros estados del desarrollo; cada uno de estos fragmentos constituye luego un nuevo animal. Tal es el caso de los armadillos.
Reproducción sexual
Es aquella que ocurre mediante la fusión de dos gametos o células sexuales generadas en el aparato reproductor. Las células germinales o gametos, en animales, se generan mediante un proceso de división denominado meiosis, a través del cual se produce la reducción a la mitad del número cromosómico y la diferenciación de las células encargadas de la reproducción. Este tipo de células pueden proceder, generalmente, de dos progenitores distintos o bien de uno solo. El ciclo biológico de los metazoos es siempre diplonte, ya que la única fase haploide la constituye la formación de los gametos. La complejidad del aparato reproductor vendrá marcada por el grado evolutivo de la especie; así, en especies más sencillas estará compuesta únicamente por una serie de órganos donde se forman los gametos (gónadas) y unos conductos que transportarán estos gametos al exterior (gonoductos). En animales de mayor complejidad, aparecerá además un órgano copulador, característico de animales terrestres, aunque puede aparecer en algunas especies acuáticas, y que sirve para unir los gonoductos de los individuos que se aparean, permitiendo la aproximación de los gametos y facilitando la fecundación. Con independencia del grado evolutivo de los animales, las gónadas son de dos tipos: masculinas (testículos), donde se producen los gametos masculinos o espermatozoides, y femeninas (ovarios), donde se forman los gametos femeninos u óvulos.
- El espermatozoide es una célula pequeña y móvil, formado por la cabeza, en cuyo interior se encuentra el núcleo; el cuello, que contiene gran cantidad de mitocondrias necesarias para producir la energía que este gameto necesita para desplazarse hasta el óvulo; y la cola o flagelo, responsable de la movilidad celular.
- El óvulo es una célula grande e inmóvil, en cuyo citoplasma se encuentra el núcleo, así como una gran cantidad de sustancias de reserva que constituyen el vitelo. Alrededor de la membrana plasmática se localizan otras cubiertas.
En los seres unisexuados, cada individuo tiene un solo tipo de gónadas. Los seres hermafroditas, en cambio, tienen los dos tipos de gónadas, por lo que pueden producir gametos de los dos tipos. Normalmente, en los animales hermafroditas se da la fecundación cruzada, es decir, en el momento del apareamiento uno de ellos actúa como macho y el otro como hembra e intercambian los gametos. No obstante, en ciertas especies de hermafroditas se realiza la autofecundación. En la reproducción sexual de los animales se distinguen dos procesos fundamentales: el primero es la formación de los gametos o gametogénesis, y el segundo, la fusión de estos para dar lugar a un cigoto o fecundación.
Gametogénesis
Es el proceso de formación de los gametos mediante el cual, a partir de células indiferenciadas diploides, se originan los gametos haploides por procesos meióticos. Pueden ser:
- Espermatogénesis:
- Multiplicación: las células germinales originan por mitosis otras células germinales, espermatogonias.
- Crecimiento: aumentan de tamaño las espermatogonias, transformándose en espermatocitos de primer orden (2n).
- Maduración: se produce la meiosis. Cada espermatocito de primer orden sufre la primera división meiótica, originando dos espermatocitos de segundo orden (n). En la segunda división meiótica, se forman 4 espermátidas (n).
- Espermiogénesis: las espermátidas sufren una transformación dando lugar a 4 espermatozoides.
- Oogénesis:
- 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 sufre la primera división meiótica, dando lugar a un oocito de segundo orden (n), grande y con sustancias de reserva, y a un corpúsculo polar (n), pequeño. Ambos experimentan la segunda división meiótica, en la que se forman un óvulo (n), en el que se concentran todas las reservas nutritivas, y 3 corpúsculos polares, que degeneran y mueren.
Fecundación
Es la fusión de los gametos masculinos y femeninos para formar el cigoto y dar origen a un nuevo ser. En todos los animales, este proceso presenta unas características generales idénticas y ha de efectuarse en medio acuoso. Según el nivel evolutivo de los animales y el medio en el que tenga lugar, la fecundación puede ser:
- Externa: El macho y la hembra expulsan, al mismo tiempo y en el mismo lugar, grandes cantidades de gametos al exterior, donde alguno de ellos se fecundan. Es propia de organismos poco evolucionados y se da en la mayoría de animales acuáticos, excepto en el pulpo, en algunos peces, como los tiburones, y en los mamíferos acuáticos. También la presentan algunos anfibios e insectos que se reproducen en el medio acuático.
- Interna: Ha de existir un contacto directo entre dos individuos de distinto sexo. Tiene lugar en el interior del aparato reproductor de la hembra, cuyos tejidos están acondicionados para ello. Los machos segregan un líquido en el que se desplazan los espermatozoides, que necesitan un medio fluido para poder 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 supone un gran paso evolutivo, pues el encuentro de los gametos no depende tanto del azar y se necesita una menor cantidad de ellos para asegurar la fecundación. Presentan fecundación interna algunos peces, un gran número de artrópodos y los vertebrados terrestres.
El mecanismo es idéntico tanto en la fecundación interna como externa. Consta de las siguientes etapas:
- Se produce la aproximación de los espermatozoides gracias a la movilidad que les proporciona el flagelo. Por acción de una serie de proteínas específicas de cada uno de los gametos, tiene lugar la identificación entre estos. De esta forma, se impide que animales de especies diferentes puedan fecundarse.
- Reacción acrosómica: al entrar en contacto óvulo y espermatozoide, este libera una serie de enzimas hidrolíticas que se encuentran en el acrosoma, cuya función es romper las cubiertas que rodean al óvulo.
- Penetración: solamente entra al interior del óvulo la cabeza del espermatozoide. Se forma entonces, por parte del óvulo, una membrana de fecundación para impedir el paso a los demás espermatozoides.
- Acercamiento del núcleo del espermatozoide al centro del óvulo, donde se encuentra el núcleo del óvulo.
- Las membranas de los pronúcleos se fusionan y se forma el cigoto diploide (2n).
- Casi simultáneamente, 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, normalmente el femenino.
- Partenogénesis facultativa: El óvulo puede desarrollarse con fecundación y sin ella. Es típica de insectos como las abejas. La abeja reina, que es fecundada en el vuelo nupcial por los machos, 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. Por tanto, no se produce fecundación, y de los huevos/óvulos nacen, por partenogénesis, machos haploides llamados zánganos. Si, por el contrario, los espermatozoides se liberan y fecundan los óvulos, de los huevos nacen hembras diploides, que serán obreras o reinas según su alimentación.
- Clonación: Consiste en insertar 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 así tantas copias (clones) de ese animal como se deseen. Esta forma de reproducción no se da en la naturaleza espontáneamente.
Reproducción alternante
Es un proceso en el que se alternan generaciones de reproducción sexual y asexual. Alternando los dos tipos de reproducción, se consiguen dos objetivos: por un lado, la existencia de una mayor variabilidad genética gracias a la reproducción sexual y, por otro, aumentar rápidamente el número de individuos mediante la asexual. Este tipo de reproducción es típico en medusas.
El desarrollo
El desarrollo es la transformación del cigoto en un organismo adulto. Se lleva a cabo en dos periodos sucesivos.