43.1: Métodos de reproducción
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- Describir las ventajas y desventajas de la reproducción asexual y sexual
- Discutir los métodos de reproducción asexual
- Discutir los métodos de reproducción sexual
Los animales producen descendencia a través de la reproducción asexual y/o sexual. Ambos métodos tienen ventajas e inconvenientes. La reproducción asexual produce descendencia genéticamente idéntica al progenitor porque la descendencia son todos clones del progenitor original. Un solo individuo puede producir descendencia asexualmente y un gran número de crías se pueden producir rápidamente. En un ambiente estable o predecible, la reproducción asexual es un medio efectivo de reproducción porque toda la descendencia se adaptará a ese ambiente. En un ambiente inestable o impredecible, las especies que se reproducen asexualmente pueden estar en desventaja porque todas las crías son genéticamente idénticas y pueden no tener la variación genética para sobrevivir en condiciones nuevas o diferentes. Por otro lado, las rápidas tasas de reproducción asexual pueden permitir una respuesta rápida a los cambios ambientales si los individuos tienen mutaciones. Una ventaja adicional de la reproducción asexual es que la colonización de nuevos hábitats puede ser más fácil cuando un individuo no necesita encontrar pareja para reproducirse.
Durante la reproducción sexual se combina el material genético de dos individuos para producir descendencia genéticamente diversa que difiere de sus padres. Se cree que la diversidad genética de las crías producidas sexualmente brinda a las especies una mejor oportunidad de sobrevivir en un ambiente impredecible o cambiante. Las especies que se reproducen sexualmente deben mantener dos tipos diferentes de individuos, machos y hembras, lo que puede limitar la capacidad de colonizar nuevos hábitats ya que ambos sexos deben estar presentes.
Reproducción Asexual
La reproducción asexual ocurre en microorganismos procariotas (bacterias) y en algunos organismos eucariotas unicelulares y multicelulares. Hay una serie de formas en que los animales se reproducen asexualmente.
Fsión
La fisión, también llamada fisión binaria, ocurre en microorganismos procariotas y en algunos invertebrados, organismos multicelulares. Después de un periodo de crecimiento, un organismo se divide en dos organismos separados. Algunos organismos eucariotas unicelulares sufren fisión binaria por mitosis. En otros organismos, parte del individuo se separa y forma un segundo individuo. Este proceso ocurre, por ejemplo, en muchos equinodermos de asteroides a través de la división del disco central. Algunas anémonas marinas y algunos pólipos corales (Figura\(\PageIndex{1}\)) también se reproducen a través de la fisión.
En ciernes
La brotación es una forma de reproducción asexual que resulta del crecimiento de una parte de una región celular o corporal que conduce a una separación del organismo original en dos individuos. La brotación ocurre comúnmente en algunos animales invertebrados como corales e hidras. En las hidras, se forma un capullo que se convierte en adulto y se separa del cuerpo principal, como se ilustra en la Figura\(\PageIndex{2}\), mientras que en la brotación de coral, el capullo no se desprende y se multiplica como parte de una nueva colonia.
Enlace al aprendizaje
Mira un video de una hidra en ciernes.
Fragmentación
La fragmentación es la ruptura del cuerpo en dos partes con posterior regeneración. Si el animal es capaz de fragmentarse, y la parte es lo suficientemente grande, un individuo separado volverá a crecer.
Por ejemplo, en muchas estrellas de mar, la reproducción asexual se logra por fragmentación. La figura\(\PageIndex{3}\) ilustra una estrella de mar para la cual se rompe un brazo del individuo y se regenera una nueva estrella de mar. Se sabe que los trabajadores de la pesca intentan matar a las estrellas de mar comiendo sus almejas u ostras cortándolas por la mitad y arrojándolas de vuelta al océano. Desafortunadamente para los trabajadores, las dos partes pueden regenerar cada una nueva mitad, resultando en el doble de estrellas de mar para aprovecharse de las ostras y almejas. La fragmentación también ocurre en gusanos anélidos, turbellaros y poríferos.
Obsérvese que en la fragmentación, generalmente hay una diferencia notable en el tamaño de los individuos, mientras que en la fisión, se forman dos individuos de tamaño aproximado.
Partenogénesis
La partenogénesis es una forma de reproducción asexual donde un óvulo se convierte en un individuo completo sin ser fertilizado. La descendencia resultante puede ser haploide o diploide, dependiendo del proceso y de la especie. La partenogénesis ocurre en invertebrados como huidas de agua, rotíferos, pulgones, insectos palo, algunas hormigas, avispas y abejas. Las abejas utilizan la partenogénesis para producir machos haploides (drones) y hembras diploides (obreras). Si se fertiliza un óvulo, se produce una reina. La abeja reina controla la reproducción de las abejas colmenas para regular el tipo de abeja producida.
Algunos animales vertebrados, como ciertos reptiles, anfibios y peces, también se reproducen a través de la partenogénesis. Aunque es más común en las plantas, la partenogénesis se ha observado en especies animales que fueron segregadas por sexo en zoológicos terrestres o marinos. Dos dragones hembra de Komodo, un tiburón martillo y un tiburón de punta negra han producido crías partenogénicas cuando las hembras han sido aisladas de los machos.
Reproducción Sexual
La reproducción sexual es la combinación de células reproductivas (generalmente haploides) de dos individuos para formar una tercera descendencia única (generalmente diploide). La reproducción sexual produce descendencia con nuevas combinaciones de genes. Esto puede ser una ventaja adaptativa en entornos inestables o impredecibles. Como humanos, estamos acostumbrados a pensar que los animales tienen dos sexos separados, macho y hembra, determinados en la concepción. Sin embargo, en el reino animal, hay muchas variaciones sobre este tema.
Hermafroditismo
El hermafroditismo ocurre en animales donde un individuo tiene partes reproductivas tanto masculinas como femeninas. Los invertebrados como lombrices de tierra, babosas, tenias y caracoles, mostrados en la Figura\(\PageIndex{4}\), suelen ser hermafroditos. Los hermafroditas pueden autofecundarse o aparearse con otra de sus especies, fertilizándose entre sí y produciendo descendencia. La autofecundación es común en animales que tienen movilidad limitada o no son móviles, como los percebes y las almejas.
Determinación Sexual
La determinación del sexo en mamíferos se determina genéticamente por la presencia de cromosomas X e Y. Los individuos homocigotos para X (XX) son hembras y los individuos heterocigóticos (XY) son machos. La presencia de un cromosoma Y provoca el desarrollo de características masculinas y su ausencia da como resultado características femeninas. El sistema XY también se encuentra en algunos insectos y plantas.
La determinación del sexo aviar depende de la presencia de cromosomas Z y W. Homocigótico para Z (ZZ) resulta en un macho y heterocigótico (ZW) resulta en una hembra. El W parece ser esencial para determinar el sexo del individuo, similar al cromosoma Y en mamíferos. Algunos peces, crustáceos, insectos (como mariposas y polillas) y reptiles utilizan este sistema.
El sexo de algunas especies no está determinado por la genética sino por algún aspecto del ambiente. La determinación del sexo en algunos cocodrilos y tortugas, por ejemplo, suele depender de la temperatura durante los períodos críticos de desarrollo del huevo. Esto se conoce como determinación ambiental del sexo, o más específicamente como determinación del sexo dependiente de la temperatura. En muchas tortugas, las temperaturas más frías durante la incubación del huevo producen machos y las temperaturas cálidas producen hembras. En algunos cocodrilos, las temperaturas moderadas producen machos y las temperaturas cálidas y frías producen hembras. En algunas especies, el sexo depende tanto de la genética como de la temperatura.
Individuos de algunas especies cambian su sexo durante su vida, alternando entre macho y hembra. Si el individuo es primero hembra, se denomina protoginia o “primera hembra”, si es macho primero, se denomina protandry o “primer macho”. Las ostras, por ejemplo, nacen machos, crecen y se convierten en hembras y ponen huevos; algunas especies de ostras cambian de sexo varias veces.
Resumen
La reproducción puede ser asexual cuando un individuo produce descendencia genéticamente idéntica, o sexual cuando el material genético de dos individuos se combina para producir descendencia genéticamente diversa. La reproducción asexual ocurre a través de la fisión, la brotación y la fragmentación. La reproducción sexual puede significar la unión de espermatozoides y óvulos dentro del cuerpo de los animales o puede significar la liberación de espermatozoides y óvulos al ambiente. Un individuo puede ser de un sexo, o ambos; puede comenzar como un solo sexo y cambiar durante su vida, o puede permanecer masculino o femenino.
Glosario
- reproducción asexual
- forma de reproducción que produce descendencia genéticamente idéntica al progenitor
- en ciernes
- forma de reproducción asexual que resulta del crecimiento de una parte de una célula que conduce a una separación del animal original en dos individuos
- fisión
- (también, fisión binaria) método mediante el cual los organismos multicelulares aumentan de tamaño o reproducción asexual en el que un organismo unicelular se divide en dos organismos separados por mitosis
- fragmentación
- cortar o fragmentar el animal original en partes y el crecimiento de un animal separado de cada parte
- hermafroditismo
- estado de tener partes reproductivas tanto masculinas como femeninas dentro del mismo individuo
- partenogénesis
- forma de reproducción asexual donde un óvulo se convierte en un individuo completo sin ser fertilizado
- reproducción sexual
- mezcla de material genético de dos individuos para producir descendencia genéticamente única