REPRODUCCIÓN EN PLANTAS Y ANIMALES

REPRODUCCIÓN EN PLANTAS Y ANIMALES

La reproducción a diferencia de las funciones de nutrición y de relación con el medio, no es indispensable para que un organismo se mantenga vivo. Sin embargo, es una condición necesaria para la supervivencia de la especie, es decir, la función que permitirá que una especie persista a través del tiempo aunque los individuos que la componen mueran en determinados momentos.

1. ¿QUÉ ES REPRODUCCIÓN?

Es el proceso o mecanismo mediante el cual los organismos producen descendencia, es decir, seres semejantes a ellos. Conociendose dos formas: asexual y sexual.

1.1. REPRODUCCIÓN ASEXUAL. 

La reproducción asexual consiste en la formación de nuevos individuos por medio de la mitosis de células provenientes de un único progenitor. Este único progenitor puede ser una célula o individuo multicelular. La mayoría de los organismos unicelulares y algunos multicelulares se reproducen de esta forma. La característica más importante de este tipo de reproducción es que los hijos tendrán la misma información genética de su progenitor.

Existen varias modalidades de reproducción asexual, como las siguientes:

1.2. REPRODUCCIÓN SEXUAL.

La reproducción sexual consiste en la formación de un organismo a partir del intercambio de material genético entre dos progenitores. Generalmente, el progenitor masculino aporta un gameto masculino o espermatozoide y el progenitor femenino aporta un gameto femenino u ovulo. Estos gametos se fusionan en la fecundación para dar origen a un cigoto, que luego de varias divisiones sucesivas formara un individuo.

2. CICLOS REPRODUCTIVOS EN ORGANISMOS SENCILLOS.

Los organismos más simples exhiben diferentes formas de reproducción asexual y sexual, esta última realizada sin la formación de gametos. Esta combinación de tipos de reproducción les es útil para prosperar en diferentes ambientes.

2.1. REPRODUCCIÓN EN BACTERIAS.

Las bacterias se reproducen asexualmente por biparticion. En este proceso, la célula bacteriana duplica su único cromosoma antes de dividirse y luego forma un tabique o pared transversal, el cual divide la célula en dos células idénticas. Si el tabique bacteriano no forma dos paredes, no se separan y puede generarse una cadena de bacterias; como resultado de este tipo de división se obtienen colonias de individuos genéticamente homogéneos.

Sin embargo, las bacterias también pueden producir variabilidad genética cuando intercambian ADN a través del proceso de conjugación. Una bacteria hace contacto con otra por medio de una estructura parecida a un hilo, llamada pili. Cuando los citoplasmas de las bacterias están conectados, una bacteria transfiere parte de su ADN a la otra a través del pili. Este ADN se incorpora al material genético de la bacteria receptora y por este camino se transmitirá a su descendencia.

2.2. REPRODUCCIÓN EN PROTOZOOS.

Casi todos los protozoos, en algún momento de su vida, se dividen asexualmente por fisión binaria o biparticion, aunque en algunos, como en las amebas, es común la fisión múltiple, en la cual la célula madre se divide en múltiples células hijas.

Algunos protozoos tienen reproducción sexual con producción y fusión de gametos. Sin embargo, otros protozoos como el paramecio, presentan un tipo de reproducción sexual en la cual hay un intercambio y una fusión de núcleos.

2.3. REPRODUCCIÓN EN ALGAS.

La reproducción asexual por biparticion, esporulacion o gemación es común en algas unicelulares,m y por medio de esta, pueden producir colonias. La reproducción sexual también es común en las algas y se realiza por medio de gametos que varían mucho en tamaño y forma. En las algas multicelulares se puede presentar alternancia de generaciones en donde se producen de manera cíclica las dos formas de reproducción, asexual o esporofitica y sexual o gametofitica.

2.4. REPRODUCCIÓN EN HONGOS.

Los hongos presentan reproducción asexual y sexual. En los hongos unicelulares, como las levaduras, la reproducción asexual se realiza mediante gemación. En los hongos multicelulares como en el moho negro del pan, la reproducción asexual se efectúa por medio de esporas, pero también se pueden reproducir sexualmente.

Las esporas asexuales se forman a partir de células que se encuentran en el extremo de los filamentos o hifas que conforman a los hongos. El hongo comienza con una espora microscópica haploide que se transporta por el aire y germina cuando entra en contacto con la superficie del pan, en donde se extiende con rapidez y forma el micelio o cuerpo del hongo.

Las esporas sexuales se forman por la fusión de un gameto masculino y uno femenino, producidos por los gametangios, que están presentes en hifas distintas. Al unirse los gametos se forman esporas diploides resistentes a las condiciones adversas del medio. Cuando una de estas esporas germina y da origen al esporangioforo que sostiene el esporangio, por meiosis, se producen esporas haploides que serán liberadas al aire para comenzar de nuevo el ciclo.

3. REPRODUCCIÓN EN PLANTAS.

En las plantas, la reproducción asexual tiene la ventaja de generar rápidamente individuos adultos, idénticos entre sí. Por otra parte, la reproducción sexual tiene la ventaja de generar mayor variación en las características, y la posibilidad de colonizar lugares lejanos gracias a la dispersión o movimiento de las semillas.

3.1. REPRODUCCIÓN ASEXUAL O VEGETATIVA.

Las plantas tienen la capacidad de producir nuevos individuos a partir de divisiones mitoticas generadas por un fragmento de sus hojas, tallos o raíces, es decir, por fragmentación. La reproducción asexual puede darse de forma natural o artificial, como podrás ver en el cuadro.

3.2. REPRODUCCIÓN SEXUAL EN PLANTAS.

Para la reproducción sexual en las plantas existen estructuras especiales que se encargan de la producción de cada uno de los gametos. Estas estructuras se han modificado a través de la historia evolutiva de las plantas.

3.3. REPRODUCCIÓN EN PLANTAS SIN FLORES.

Los musgos y los helechos presentan alternancia de generaciones: la primera generación, o esporofito, se reproduce asexualmente por esporas, y la segunda, o gametofito, lo hace sexualmente por gametos.

En el caso de los musgos, la generación dominante es el gametofito, y la planta adulta es haploide. En este se producen los gametos, que al unirse forman un cigoto, cuya división por mitosis producirá el esporofito.

En los helechos, la generación dominante es el esporofito. Las esporas producidas por meiosis germinan formando un gametofito haploide, que produce los gametos masculino y femenino. Estos gametos, al unirse, forman el cigoto, que origina el esporofito.

3.4. REPRODUCCIÓN EN PLANTAS CON FLORES.

En las plantas con flores, el esporofito diploide es la generación dominante. El gametofito masculino es el grano de polen y el gametofito femenino es una estructura llamada saco embrionario, que se desarrolla dentro del ovulo.

Aunque el proceso de reproducción en gimnospermas, a diferencia de las angiospermas, carecen de sépalos y pétalos, que protejan las partes reproductivas. Las gimnospermas, como los pinos, poseen unas estructuras denominadas, como los pinos, poseen unas estructuras denominadas, como los pinos , poseen unas estructuras denominadas conos: los masculinos son pequeños, poco visibles y producen polen, y los femeninos son más grandes y en ellos se desarrollan los óvulos.

Las angiospermas, en cambio, tienen flores con sépalos y pétalos, y sus óvulos se encuentran encerrados en un ovario.

El proceso de fecundación del ovulo por un grano de polen se conoce como polinizacion. Una vez ocurre la polinizacion se forman los frutos dentro de los cuales se encuentran las semillas, que al dispersarse se encargarán de producir nuevas plantas.

4. REPRODUCCIÓN EN ANIMALES.

A pesar de la gran variedad de estructuras y formas dentro del reino, los animales son bastante similares en lo que respecta a la reproducción sexual y al ciclo vital. Estos son diploides y producen gametos haploides: los femeninos u óvulos son de gran tamaño e inmóviles, y los masculinos o espermatozoides son pequeños y se mueven gracias a flagelos.

4.1. REPRODUCCIÓN ASEXUAL.

La reproducción asexual se da en la mayoría de los invertebrados. En el cuadro puedes apreciar los tipos de reproducción asexual en los animales: la fragmentación, la gemación y la partenogenesis.

4.2. REPRODUCCIÓN SEXUAL. 

En la reproducción sexual, cuando el macho y la hembra son físicamente diferentes, se dice que hay dimorfismo sexual; en algunas especies, un organismo puede tener los dos sexos, en cuyo caso se dice que el individuo es hermafrodita.

La reproducción sexual implica la inversión de una gran cantidad de tiempo y energía en conseguir pareja, construir nidos y cuidar de las crías, pero permite, a diferencia de la reproducción asexual, la variabilidad genética útil para la adaptación de ciertas especies a las condiciones del medio.

Los espermatozoides y los óvulos se producen a través del proceso de la gametogénesis que dependiendo de sí el producto final son los espermatozoides o los óvulos, se denomina espermatogenesis u ovogénesis, respectivamente.

Un factor importante en la reproducción sexual es la fecundación, es decir, el encuentro entre el ovulo y el espermatozoide. Hay dos tipos de fecundación: externa e interna. La fecundación externa ocurre cuando los gametos son liberados en el medio externo, y es propia de los animales acuáticos; en este tipo de fecundación, el desarrollo de los embriones se ve afectado por factores como la depredación. La fecundación interna ocurre cuando el macho tiene la capacidad de liberar los espermatozoides en el interior del cuerpo de la hembra; todos los animales terrestres tienen este tipo de fecundación.

4.3. REPRODUCCIÓN EN INVERTEBRADOS.

A diferencia de los vertebrados, muchos animales invertebrados presentan reproducción asexual. Sin embargo, muchas especies combinan las dos formas de reproducción. En el cuadro encontrarás las características de la reproducción en los diferentes grupos de invertebrados.

4.4. REPRODUCCIÓN EN VERTEBRADOS.

Los vertebrados solo se reproducen sexualmente y sus individuos son dioicos, es decir, tienen un solo sexo. Además, generalmente presentan dimorfismo sexual. Los vertebrados acuáticos normalmente tienen fecundación externa, pero los terrestres siempre tienen fecundación interna, para lo cual, se requiere de órganos especializados. En el macho es una estructura tubular denominada pene, que permiten depositar los espermatozoides dentro de la hembra, en una cavidad especial denominada vagina. Las aves poseen una cloaca, que es una cámara común donde desembocan los tractos de excreción y de reproducción.

De acuerdo con el tipo de desarrollo el huevo luego de ser fecundado, los vertebrados pueden dividirse en tres grupos: oviparos ponen huevos en el medio externo y el embrión se desarrolla dentro de ellos; en los ovoviviparos, el embrión se desarrolla en un huevo alojado en el interior del cuerpo de la madre; en los vivíparos, el embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre, en una región llamada útero.

Los mamíferos presentan diferentes grados de adaptación del útero: unos úteros permiten el desarrollo completo del embrión, como ocurre en los mamíferos placentarios y otros úteros albergan el embrión poco tiempo, como en los mamíferos marsupiales; en este caso el feto nace y se desplaza hasta una bolsa llamada marsupio, en la que termina de desarrollarse, como ocurre en los koalas y canguros.

ACTIVIDADES:

1. Completa el siguiente esquema conceptual.

2. Para cada uno de los casos ilustrados, señala el tipo de reproducción que representa, e indica si participan uno o dos progenitores, si los hijos son genéticamente iguales o diferentes a los padres, y si hay formación de gametos o no.

3. La ilustración muestra los ciclos de vida de un alga verde unicelular y de un ave.

a) En los ciclos, indica en cada paso si la estructura en cuestión es n o 2n, señala los gametos masculino y femenino y el momento de la fecundación.

b) Que ciclo de vida representa cada uno: ¿haploide, diploide o haplodiploide? Explica.

4. Observa con atención las ilustraciones que corresponden al ciclo vital de una planta.

a) Ordena la secuencia desde cuando la planta nace hasta cuando es capaz de producir un nuevo ser.

b) ¿Cómo sabes que esta planta logró reproducirse?

c) ¿Cuales son los órganos que llevaron a cabo la función de reproducción?

d) Que tipo de reproducción se representa en este ejemplo: ¿sexual o asexual?

e) ¿Qué función cumple el agente polinizador?

f) ¿Cuál es el resultado final de la fecundación?

5. Piensa y responde:

a) Después de la fecundación, ¿en qué se transforma el ovario de la flor?¿y el ovulo?

b) ¿Que tipos de gametos produce un animal hembra, uno macho y uno hermafrodita?

c) ¿Qué ventajas crees que tiene un animal vivíparo frente a uno ovíparo?

d) Que embriones tendrán mejores posibilidades de llegar a adultos: ¿los de un calamar, los de una tortuga o los de una rata? Explica.

e) Muchas hierbas alternan eventos de reproducción asexual y sexual. A partir de lo que sabes sobre la mezcla de información genética en los procesos de reproducción, ¿que ventajas puede traer uno y otro tipo de reproducción? ¿En qué condiciones puede ser apropiada cada una de ellas?

f) Se dice que la reproducción sexual requiere una inversión de energía y tiempo, por lo que la reproducción asexual es más sencilla y rápida. ¿Qué ventajas puede traer a una bacteria reproducirse asexualmente y en que momentos sexualmente? Explica.

g) ¿Por qué crees que los vertebrados no se reproducen asexualmente?