2.14: Reproducción

¿Los animales siempre tienen dos padres?

No, no todos los animales tienen dos padres. Cuando es necesario, algunos animales pueden ser producidos a partir de un solo padre. Algunos reptiles, como este dragón de Komodo, tienen un solo padre. El proceso de crear descendencia a partir de un solo individuo se llama reproducción asexual.

Reproducción

Los animales y otros organismos no pueden vivir para siempre. Deben reproducirse para que su especie sobreviva. Pero, ¿qué significa reproducir? La reproducción es la capacidad de hacer la próxima generación, y es una de las características básicas de la vida. Dos métodos de reproducción son:

1. Reproducción asexual, el proceso de formación de un nuevo individuo a partir de un solo padre.
2. La reproducción sexual, el proceso de formación de un nuevo individuo a partir de dos padres.

Hay ventajas e inconvenientes en cada método, pero el resultado es siempre el mismo: comienza una nueva vida.

Reproducción Asexual

Cuando los humanos se reproducen, hay dos padres involucrados. El ADN se debe pasar tanto de la madre como del padre al hijo. Los humanos no pueden reproducirse con un solo progenitor; los humanos sólo pueden reproducirse sexualmente. Pero tener solo uno de los padres es posible en otros organismos eucariotas, incluidos algunos insectos, peces y reptiles. Estos organismos pueden reproducirse asexualmente, es decir, los descendientes (“hijos”) tienen un solo progenitor y comparten exactamente el mismo material genético que el progenitor. Esto es muy diferente a la reproducción en humanos. Las bacterias, al ser un organismo procariota, unicelular, deben reproducirse asexualmente.

La ventaja de la reproducción asexual es que puede ser muy rápida y no requiere del encuentro de un organismo masculino y femenino. La desventaja de la reproducción asexual es que los organismos no reciben una mezcla de rasgos de ambos padres. Un organismo que nace a través de la reproducción asexual sólo tiene el ADN del progenitor único. De hecho, la descendencia es genéticamente una copia exacta del progenitor. Esto puede ocasionar problemas al individuo. Por ejemplo, si el progenitor tiene un gen que causa una enfermedad en particular, la descendencia también tendrá el gen que causa esa enfermedad. Los organismos producidos sexualmente pueden o no heredar el gen de la enfermedad porque reciben una mezcla de los genes de sus padres.

Los tipos de organismos que se reproducen asexualmente incluyen:

1. Organismos procariotas, como bacterias. Las bacterias se reproducen a través de fisión binaria, donde crecen y se dividen por la mitad (Figura a continuación). Primero, su cromosoma se replica y la célula se agranda. La célula luego se divide en dos células a medida que se forman nuevas membranas para separar las dos células. Después de la división celular, las dos nuevas células tienen cada una un cromosoma idéntico. Este sencillo proceso permite que las bacterias se reproduzcan muy rápidamente.
2. Gusanos planos, una especie animal invertebrada. Los gusanos planos se dividen en dos, luego cada mitad se regenera en un nuevo gusano plano idéntico al original, un proceso llamado fragmentación.
3. Diferentes tipos de insectos, peces y lagartos. Estos organismos pueden reproducirse asexualmente a través de un proceso llamado partenogénesis. La partenogénesis ocurre cuando un óvulo no fertilizado se convierte en un nuevo organismo. El organismo resultante tiene la mitad de la cantidad de material genético del progenitor. La partenogénesis es común en las abejas melíferas. En una colmena, los óvulos producidos sexualmente se convierten en trabajadores, mientras que los huevos producidos asexualmente se convierten en drones.

Figura\(\PageIndex{1}\): Las bacterias se reproducen por fisión binaria. Se muestra una bacteria que se reproduce y se convierte en dos bacterias.

Reproducción Sexual

Durante la reproducción sexual, dos padres están involucrados. La mayoría de los animales son dioicos, lo que significa que hay un sexo masculino y femenino separado, con el macho produciendo esperma y la hembra produciendo óvulos. Cuando un espermatozoide y un óvulo se encuentran durante la fecundación, se forma un cigoto, la primera célula de un nuevo organismo (Figura a continuación). Este proceso combina el material genético de ambos padres. El organismo resultante será genéticamente único. El cigoto se dividirá por mitosis y crecerá hasta el embrión.

Figura\(\PageIndex{2}\): Durante la reproducción sexual, un espermatozoide fertiliza un óvulo.

Exploremos cómo los animales, las plantas y los hongos se reproducen sexualmente:

Los animales suelen tener gónadas, órganos que producen óvulos o espermatozoides. Las gónadas masculinas son los testículos, y las gónadas femeninas son los ovarios. Los testículos producen espermatozoides; los ovarios producen óvulos. El esperma y el óvulo, las dos células sexuales, se conocen como gametos, y pueden combinar dos formas diferentes, las cuales combinan el material genético de los dos padres. Los gametos tienen la mitad de la cantidad de material genético de una célula corporal regular; son células haploides. En humanos, los gametos tienen un conjunto de 23 cromosomas. Los gametos se producen a través de un tipo especial de división celular conocida como meiosis. Las células humanas normales tienen 46 cromosomas. Son células diploides, con dos conjuntos de 23 cromosomas (23 pares).

Los peces y otros animales acuáticos liberan sus gametos en el agua, lo que se denomina fertilización externa (Figura a continuación). Estos gametos se combinarán por casualidad. Los animales que viven en tierra (reptiles, aves y mamíferos) se reproducen por fertilización interna. Normalmente los machos tienen un pene que deposita esperma en la vagina de la hembra. Las aves no tienen penes, pero sí tienen una cámara llamada cloaca que colocan cerca de la cloaca de otra ave para depositar esperma. Los anfibios deben vivir cerca del agua ya que deben poner sus huevos en un ambiente húmedo o húmedo antes de la fertilización externa.

Figura\(\PageIndex{3}\): Este pez guarda sus huevos, los cuales serán fertilizados externamente.

• Las plantas también pueden reproducirse sexualmente, pero sus órganos reproductivos son diferentes de las gónadas de los animales. Las plantas que tienen flores tienen sus partes reproductivas en la flor. El esperma está contenido en el polen, mientras que el óvulo está contenido en el ovario, en lo profundo de la flor. El esperma puede llegar al óvulo de dos maneras diferentes:

1. En la autopolinización, el huevo es fertilizado por el polen de la misma flor.
2. En la polinización cruzada, el esperma del polen de una flor fertiliza el óvulo de otra flor. Al igual que otros tipos de reproducción sexual, la polinización cruzada permite nuevas combinaciones de rasgos. La polinización cruzada ocurre cuando el polen es transportado por el viento a otra flor. También puede ocurrir cuando los polinizadores animales, como las abejas melíferas o las mariposas (Figura abajo), transportan el polen de flor en flor.

Figura\(\PageIndex{4}\): Las mariposas reciben néctar cuando depositan polen en las flores, lo que resulta en polinización cruzada.

• Los hongos también pueden reproducirse sexualmente, pero en lugar de los sexos femeninos y masculinos, tienen cepas (+) y (-). Cuando los filamentos de los hongos a (+) y (-) se encuentran, se forma el cigoto. Al igual que en plantas y animales, cada cigoto recibe ADN de dos cepas parentales.

Resumen

• Los tipos de reproducción asexual, cuando se forma un nuevo individuo a partir de un solo progenitor, incluyen la fisión binaria en bacterias y la partenogénesis en algunos animales.
• Durante la reproducción sexual en animales, la fertilización puede ser interna o externa.
• La polinización cruzada permite la reproducción sexual en las plantas.

Explora más

Utilice el siguiente recurso para responder a las preguntas que siguen.

• Reproducción vegetal: Reproducción asexual en http://www.youtube.com/watch?v=drcnTg7ZCoc (2:57)

1. ¿Cómo beneficia la producción de bulbos a las plantas?
2. ¿Cómo puede un organismo beneficiarse de la reproducción asexual?
3. ¿Cuál puede ser un efecto negativo de la reproducción asexual? ¿Esto es más aplicable al individuo o a la población?

Revisar

1. ¿Qué es la reproducción asexual?
2. ¿Cuál es la ventaja de la reproducción sexual?
3. Describir dos tipos de reproducción asexual.
4. ¿Qué es un cigoto?
5. ¿Cuántos cromosomas hay en un cigoto humano? ¿Cuántos cromosomas hay en un gameto humano?