LA REPRODUCCIÓN
EJERCICIOS

 

La reproducción un mecanismo mediante el cual las células y los organismos producen descendientes semejantes a ellos, perpetuando la vida y asegurando la continuidad de la especie.

TIPOS DE REPRODUCCIÓN

  • Reproducción asexual: los descendientes son copias genéticamente idénticas de un único progenitor. Así se reproducen los organismos unisexuales y algunos pluricelulares.
  • Reproducción sexual: los descendientes presentan una combinación de genes que los hace genéticamente únicos. Necesita de dos progenitores.

Las células que se especializan en la reproducción se producen en órganos especiales y constituyen las células germinales:

  •  Las esporas: se desarrollan directamente y, sin unirse a otras células, originan un nuevo individuo.
  •  Los gametos: en su inmensa mayoría necesitan unirse a otro gameto para formar la célula huevo o cigoto que, tras sucesivas divisiones, dará lugar a un nuevo individuo.

 

LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL

Un individuo se separa de la unidad reproductora. La multiplicación sólo por mitosis da como resultado una descendencia genéticamente idéntica al progenitor. Es una forma rápida y efectiva de formar nuevos individuos. Existen varias modalidades:

Tipos:

  • Bipartición

Se da en individuos unicelulares. A partir de una célula salen dos iguales. En moneras y protoctistas.

 

 

  • Gemación
    • En los organismos unicelulares se produce por una  división desigual del citoplasma (levaduras).
    • En los organismos pluricelulares se separa un grupo de células del progenitor (yema), que dará lugar a un nuevo individuo. Puede independizarse o incorporarse a una colonia. Aparece en muchos vegetales, esponjas y celentéreos
Consiste en la rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales dará lugar a un nuevo individuo completo. Se debe al desarrollo de células totipotentes. Lo encontramos en algunos de los siguientes organismos: celentéreos, anélidos y platelmintos. En algunos animales este proceso se llama regeneración si tiene como objeto formar partes del cuerpo perdidas (cola de lagartijas, brazos en estrellas). En este caso no tendría función reproductora.
  • Poliembrionía: un cigoto procedente de reproducción sexual se divide en varios embriones, clónicos e idénticos. Ej. En armadillos. De manera excepcional en los humanos con los gemelos univitelinos.

 

LA REPRODUCCIÓN SEXUAL

Intervienen células especializadas llamadas gametos. Son células haploides. La reducción en el número de cromosomas se hace mediante la meiosis.

Según la morfología de los gametos se distinguen dos tipos de reproducción:

  • Isogámica: los dos gametos son morfológicamente iguales, aunque tengan distinto comportamiento. Se identifican con “+” y “–”. En algunos protoctistas y organismos pluricelulares sencillos.
  •  Anisogámica: en la mayoría de los organismos. Los gametos son morfológicamente diferentes
    • El femenino suele ser inmóvil y de gran tamaño.
      • Óvulo: en animales
      • Oosfera: en vegetales
    • El masculino suele ser móvil y pequeño.
      • Espermatozoide: en animales
      • Anterozoide: en vegetales

En los organismos pluricelulares los gametos se forman en:

  • gónadas: en animales
  • gametangios: en vegetales
 

Según los gametos que formen los individuos se clasifican en:

  • Dioicas o unisexuales: Cada individuo solamente produce un tipo de gameto. Los sexos están separados en distintos individuos. Es frecuente el dimorfismo sexual, por el que las variaciones en la fisonomía externa, como forma, coloración o tamaño, permite diferenciar los machos de las hembras de una misma especie.

  • Monoicas o hermafroditas: Cada individuo produce los dos tipos de gametos. Ocurre en la mayoría de los vegetales. Tiende a evitarse la autofecundación mediante la fecundación cruzada.

Partenogénesis: consiste en la formación de un nuevo organismo a partir de un óvulo sin fecundar (sin la participación de un espermatozoide). Puede ser:

  • Meiótica: el óvulo es haploide por haber sufrido una meiosis. Ej. abejas. De los óvulos no fecundados salen machos haploides (zánganos) y si son fecundados nacen hembras diploides (obreras). Se considera un tipo especial de reproducción sexual al existir células haploides.
  • Ameiótica: el óvulo es diploide y se forma por mitosis. Se considera un tipo especial de reproducción asexual ya que originan individuos genéticamente idénticos a su progenitor y no se forman células haploides. Algunas especies de peces y reptiles tienen sus poblaciones formadas únicamente por hembras.

LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN ANIMALES


La reproducción sexual es el mecanismo generalizado en los animales. Los gametos siempre se forman tras la meiosis.

LOS APARATOS REPRODUCTORES

Tienen como función

  • la formación de los gametos
  • la introducción de los espermatozoides en el cuerpo de la hembra si tienen fecundación interna
  • el desarrollo del embrión en el caso de los mamíferos
  • almacenamiento de espermatozoides tras la cópula en los receptáculos seminales, como en el caso de las hembras de algunos insectos

Algunos animales tienen una cavidad común en la que desembocan los aparatos digestivo, excretor y reproductor, denominada cloaca.

EL APARATO REPRODUCTOR MASCULINO

Los machos que tienen reproducción interna presentan un órgano copulador denominado pene que es el encargado de introducir los espermatozoides en el interior de la hembra.

Los reptiles escamosos (serpientes y lagartos) presentan dos hemipenes. Suelen ser internos y afloran antes de la cópula. Solamente se usa usa uno por cópula.

 

 

EL APARATO REPRODUCTOR FEMENINO
 

 

LA GAMETOGÉNESIS

Es el proceso de formación de los gametos. En la ovogénesis se forman los gametos femeninos y en la espermatogénesis los masculinos.

LA FECUNDACIÓN Y EL DESARROLLO EMBRIONARIO

Los gametos necesitan un medio acuoso para poder sobrevivir y realizar la fecundación. Ésta puede ser:

  • Fecundación interna: característica de animales terrestres. Los espermatozoides son liberados en el interior del cuerpo de la hembra tras un apareamiento. Se puede hacer mediante:
    • cópula: los espermatozoides se liberan directamente en el interior de la hembra. En ocasiones los machos disponende un órgano copulador.
    • espermatóforos: bolsas con espermatozoides que los machos transfieren a las hembras
  • Fecundación externa: óvulos y espermatozoides son liberados al exterior. Es característica de animales acuáticos

Tipos de huevos en animales:

  • Isolecitos u oligolecitos: poco vitelo distribuido de manera uniforme. En cnidarios, equinodermos, marsupiales y placentarios.
  • Heterolecitos o mesolecitos: más vitelo que el anterior y distribuido de manera irregular. Con un polo vegetal (vitelo) y otro animal (donde está el núcleo). En anélidos, moluscos y anfibios.
  • Telolecitos: mucho vitelo distribuido por todo el huevo, excepto donde está el núcleo. En reptiles, aves y peces.
  • Centrolecitos: mucho vitelo que ocupa el centro del huevo. El núcleo está en medio del vitelo. En insectos.

Según el lugar donde se realice el desarrollo del cigoto, se distingues tres tipos de animales:

  • Ovíparos: los huevos se desarrollan en el medio externo.
  • Ovovivíparos: los huevos se desarrollan en el interior del aparato reproductor femenino. Obtienen protección de la hembra.
  • Vivíparos: los huevos de desarrollan dentro en el interior del aparato reproductor femenino. Obtienen protección y nutrición de la hembra.

 

El desarrollo embrionario es el proceso por el cual se forma un nuevo individuo a partir de la célula huevo o cigoto. En animales el desarrollo embrionario consta de tres etapas: segmentación, gastrulación y organogénesis.

SEGMENTACIÓN

Esta etapa se inicia con el cigoto. Tras una serie de rápidas divisiones se transforma en una estructura denominada blástula. En los mamíferos posteriormente se formará el blastocisto.

 
 

 

   

GASTRULACIÓN

Las células de la blástula se desplazan formando capas, denominadas hojas embrionarias.

Según el número de hojas embrionarias que se formen existen dos tipos de animales:

  • Diblásticos: el embrión presenta con dos capas , la hoja interna o endodermo y la hoja externa o ectodermo. El endodermo delimita una cavidad denominada arquenterón (intestino primitivo). El arquenterón comunica con el exterior mediante un orificio denominado blastoporo.
 
   
  • Triblásticos: el embrión forma una tercera hoja embrionaria denominada mesodermo. Se situa entre el ectodermo y el endodermo. Aparece en la mayoría de los animales. El mesodermo está formado por dos hojas. La hoja parietal está pegada al ectodermo y la hoja visceral al mesodermo. Entre ambas hojas se encuentra una cavidad denominada celoma. Los animales triblásticos se pueden dividir en:
    • Protóstomos: la boca se forma a partir del blastoporo. El ano es de nueva formación. Incluye a los moluscos, anélidos y artrópodos entre otros.
    • Deuteróstomos: el ano se forma a partir del blastoporo. La boca es de nueva formación. Incluye a los equinodermos y cordados.

ORGANOGÉNESIS

Consiste en la formación de los órganos a partir de las hojas embrionarias. A partir de este momento las células embrionarias, bastante similares entre sí hasta ahora, adquieren formas y estructuras adecuadas a la función que van a desempeñar.

MEMBRANAS EXTRAEMBRIONARIAS

  • Saco vitelino: es la primera membrana embrionaria que se forma y rodea a la masa del vitelo, cuando existe.
  • Amnios: es una membrana que rodea al embrión y secreta un líquido, el líquido amniótico, que le proporciona un ambiente acuoso.
  • Corion: envuelve al amnios y al saco vitelino, limita la pérdida de agua del embrión y controla el intercambio gaseoso con el medio exterior.
  • Alantoides: forma una bolsa en la que se almacenan los desechos metabólicos que genera el embrión.
 

En la mayoría de los mamíferos estas membranas, junto con los tejidos de la pared del útero, forman:

  • La placenta: el órgano responsable de la nutrición del embrión
  • El cordón umbilical: une el embrión a la placenta
 

Embrión humano de 7 semanas
   

EL DESARROLLO POSTEMBRIONARIO

Es el conjunto de procesos que ocurren desde el nacimiento de un individuo hasta que llega a la fase adulta (maduración sexual)

Según la cantidad de vitelo que tenga el huevo o cigoto, puede ser:

  • Desarrollo directo: en animales con mucho vitelo (aves y reptiles) o que se desarrollan en el interior de la madre (mamíferos). Los animales nacen como adultos en miniatura.
  • Desarrollo indirecto: en animales con insuficiente vitelo. Del huevo nacen larvas, muy diferentes al adulto. Pueden, incluso, diferenciarse en alimentación y hábitat.

Para alcanzar la fase adulta sufren una metamorfosis, que puede ser:

  • Simple: la larva sufre cambios de manera gradual (anélidos, moluscos, anfibios y muchos insectos)
  • Compleja: la larva pasa por etapas en las que se inmoviliza, durante las cuales sufre cambios muy profundos. En la mayoría de los insectos

 

LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN VEGETALES (Espermatofitas)

LA FLOR

Los órganos reproductores en las espermatofitas (plantas con semilla) se encuentran en la flor. La for es una estructura formada por un conjunto de hojas modificadas que reciben el nombre de verticilos florales. Una flor completa consta de las siguientes partes:

Pedúnculo floral: es el tallo sobre el que se asienta la flor. El extremo se encuentra ensanchado formando el receptáculo. Sobre él se insertan el resto de estructuras florales. Aquí pueden encontrarse los nectarios.

Periantio: puede estar formado por dos verticilos:

Cáliz: en la parte exterior del periantio. Está formado por un conjunto de hojas generalmente verdes denominadas sépalos. Tienen función protectora. Si los sépalos están libres entre sí el cáliz se denomina dialisépalo, mientras que si están unidos se llama gamosépalo.

Corola: es la parte interior del periantio. Está formado por un conjunto de hojas generalmente coloreadas denominadas pétalos. Tiene como función atraer a los animales polinizadores. La dicotiledóneas presentan cuatro o cinco pétalos por flor, mientras que las monocotiledóneas tienen tres o múltiplo de tres.

Órganos sexuales:

Androceo: constituye la parte masculina de la flor. Está formado por un conjunto de hojas muy transformadas llamadas estambres. Cada estambre consta de un filamento con una cápsula en su extremo denominada antera. En su interior se encuentran los sacos polínicos, dos cavidades donde se forman los granos de polen que contienen los gametos masculinos.

Gineceo: constituye la parte femenina de la flor. Está formado por unas hojas denominadas carpelos que forman una cavidad en la que se encuentra el óvulo. Los carpelos forman una estructura denominada pistilo. En la zona inferior hay un ensanchamiento denominado ovario (contiene los óvulos). Le sigue una zona intermedia llamada estilo. El extremo superior el pistilo se ensancha formando el estigma.

 

LA POLINIZACIÓN

La polinización es el proceso mediante el cual los granos de polen son transportados desde los sacos polínicos hasta el estigma de una flor. Según la procedencia del polen existen dos tipos de polinización:

  • Polinización cruzada: el polen procede de flores de una plantas diferente.
  • Autopolinización: el polen procede de la misma flor o de flores de la misma planta. La autofecundación genera endogamia (aumento de la homocigosis), por lo que caracteres recesivos podrían aflorar. Para evitarlo las plantas hermafroditas usan diferentes mecanismos, como madurar los órganos masculinos y femeninos en diferentes momentos.

Según el mecanismo de transporte se distinguen dos tipos de polinización:

  • Polinización anemógama: el polen es transportado por el viento. Para facilitar la polinización estas flores tienen un periantio muy reducido y unos estigmas de gran tamaño para retener el polen. Se liberan grandes cantidades de polen al aire. Son las plantas que dan problemas de alergias (olivo, gramíneas,...).
 
  • Polinización zoógama: la llevan a cabo animales. Aunque la pueden realizar algunas aves y murciélagos, la más frecuente es la entomógama, realizada por insectos. Las flores que llevan a cabo esta polinización producen menos polen ya que es un mecanismo más eficaz. Para atraer a los animales polinizadores las plantas pueden contener nectarios. Otras los atraen por los colores de los pétalos, aromas que desprenden o simplemente porque mismo polen puede servirles de alimento.
 

 

LA FECUNDACIÓN. LA FORMACIÓN DE LA SEMILLA Y SU DISPERSIÓN. GERMINACIÓN

En el interior del ovario se encuentra el óvulo. A partir de él se desarrolla el saco embrionario. Es un conjunto de siete células. Una de ellas corresponde a la oosfera y otra a una célula con dos núcleos, los núcleos secundarios. Las cinco células restantes son haploides

Con la polinización un grano de polen llega al estigma de una flor. El grano de polen desarrolla un tubo polínico que se va desplazando por el estilo hasta llegar al ovario, donde se encuentra un óvulo maduro. En el tubo polínico se encuentran dos núcleos espermáticos. Cuando llegan al óvulo se produce una doble defundación:

  • Uno de los núcleos espermáticos se fusiona con el núcleo de la oosfera formando el cigoto. A partir de él se desarrollará en embrión.
  • El otro núcleo espermático se fusionará con los dos núcleos secundarios dando lugar a una célula triploide. A partir de ella de formará el albúmen, que constituirá la reserva energética del embrión.
 

Tras la doble fecundación se formará la semilla. Las membranas que rodeaban al saco embrionario se modificarán para rodear al embrión y al albúmen.

El embrión consta de:

  • Radícula: una pequeña raiz
  • Plúmula: un pequeño tallo
  • Cotiledones: las hojas embrionarias. según el número de hojas embrionarias las angiospermas se clasifican en dos grupos:
    • Monocotiledóneas: el embrión tiene un cotiledón. Ejm: las gramíneas (trigo, cebada, avena, centeno, maiz. arroz,...).
     
  • Dicotiledóneas: el embrión presenta dos cotiledones. Ejm.: las legumbres (judías, lentejas, garbanzos, guisantes, soja,...)
     

 

Tras la fecundación, en las angiospermas las semillas quedarán en el interior de un fruto. El fruto se forma a partir de la transformación de las paredes del ovario.

El fruto consta de tres partes:

  • Endocarpo: es la aprte del fruto que rodea a la semilla.
  • Mesocarpo: es la aprte carnosa del fruto
  • Epicarpo: es la zona externa del fruto (piel). A menudo contiene glándulas con esencias y pigmentos. Puede ser delgado (tomate), carnoso (naranjas), endurecido (melón), etc.

Se pueden encontrar dos tipos de frutos:

  • Frutos carnosos. sirven de alimento a los animales. Así las semillas serán ingeridas y posteriormente depositadas con las heces lejos de la planta de la que proceden.
  • Frutos secos: las paredes del ovario se impregnan de sustancias que la endurecen y protegen a la semilla.

La dispersión de la semilla depende del fruto.

Se puede hacer por:

  • Zoocoria: animales
    • zoocoria exterior: el animal no se come ni el fruto ni la semilla
    • zoocoria interior: el animal se come el fruto o la semilla
 
  • Anemocoria: el viento
 
  • Hidrocoria: el agua
 
  • Autocoria: por sí mismos
 

Cuando las condiciones ambientales (temperatura, humedad,...) son las adecuadas, se produce la germinación de la semilla. Se produce una imbibición, es decir una entrada masiva de agua en la semilla que provoca la ruptura de las membranas que la envuelven y el inicio de la actividad. La primera zona que inicia la actividad es la radícula. En sus inicios la semilla se nutre de las reservas hasta que desarrolla hojas verdes capaces de realizar la fotosíntesis.