Mecanismos reproductivos en los animales

 Existen dos tipos de mecanismos reproductivos, que son utilizados dependiendo de la especie y de las condiciones en que los individuos se encuentren: los mecanismos asexuales y los sexuales.

Los mecanismos asexuales.

 Son aquellos que permiten a un individuo reproducirse por su cuenta, sin necesidad de otro progenitor ni la intervención de células germinales (también llamadas gametos) como los espermatozoides y los óvulos. En la reproducción asexual existen distintos tipos de mecanismos de auto replicación (como la fisión binaria o la fragmentación) y todos ellos tienen en común la producción de nuevos individuos que son genéticamente idénticos al progenitor, o sea, clones. Estos mecanismos tienen ciertas ventajas, como lo económicos y simples que son, y la rapidez con que puede suceder la división. Sin embargo, no aportan variabilidad genética a la especie (ya que toda la descendencia es idéntica entre sí y al parental), por lo cual permiten márgenes evolutivos muy rígidos y lentos. 

Reproducción asexual

La reproducción asexual se presenta en procariontes (bacterias y arqueas) y en muchos eucariontes, tanto unicelulares como multicelulares. Existen diferentes formas en las que un organismo se puede reproducir asexualmente y los detalles cambian de acuerdo con la especie. (Fig. 1)

Figura 1.

 

La fisión.

También conocida como fisión binaria, se presenta en algunos organismos multicelulares como los invertebrados y es análoga al proceso de fisión binaria de los procariontes unicelulares. El cuerpo del progenitor se divide por mitosis en dos partes iguales longitudinal “protozoos”  flagelados  transversal: ciliados

Gemación

La gemación es una forma de reproducción asexual, que produce una yema como resultado del crecimiento y separación de una parte del cuerpo del organismo original y que da lugar a la formación de dos individuos, uno más pequeño que el otro. La gemación se presenta comúnmente en algunos animales invertebrados como las hidras y los corales. (Fig. 2)

Figura 2.

 
 

Fragmentación. 

La fragmentación es el rompimiento de un individuo en pedazos, seguida por la regeneración. Si un animal es capaz de fragmentarse, y los fragmentos son lo suficientemente grandes, crecerá un individuo separado de cada fragmento. La fragmentación puede ocurrir por un daño accidental, daño por depredadores o como una forma natural de reproducción. La reproducción por medio de la fragmentación se presenta en algunos cnidarios, esponjas, turbelarios, equinodermos y anélidos. En algunas estrellas de mar, por ejemplo, se puede regenerar un nuevo individuo a partir de un brazo roto y un pedazo del disco central.

Partenogénesis. 

Este modo de reproducción asexual implica el desarrollo de células sexuales femeninas no fecundadas, es decir, poseedoras del mismo material genético que su progenitora, mediante una segmentación del óvulo no fecundado. Este mecanismo de reproducción asexual está presente tanto en grupos de invertebrados como de vertebrados: es un procedimiento usual en ciertos peces, reptiles, insectos, crustáceos y anfibios, especialmente en épocas de riesgo para la especie. (Fig. 3)

Figura 3.

Reproducción sexual

La reproducción sexual es la combinación de células reproductivas provenientes de dos individuos para formar descendencia genéticamente única. La naturaleza de los individuos que producen los dos tipos de gametos pueden variar: pueden tener sexos separados o ambos sexos pueden estar en un solo individuo. También puede variar la forma en la cual se determina el sexo de un individuo, es decir, si el huevo formado por la fertilización será hembra o macho. (Fig. 4)

 

Figura 4.

Hermafroditismo

Los animales hermafroditas son aquellos animales que tienen tanto órganos reproductivos femeninos como órganos masculinos. Por ejemplo: estrella de mar, caracoles, lombrices.

Se trata de seres vivos que pueden producir gametos (células) femeninas y masculinas. Es una característica que se da en peces y en muchos animales invertebrados, como moluscos y anélidos.

Algunos animales hermafroditas pueden fecundarse a sí mismos, en caso de no encontrar un ejemplar de su especie al momento de la reproducción. Por ejemplo: la tenía. Sin embargo, en la mayoría de los casos llevan a cabo una fecundación cruzada (con otro individuo), lo que genera nuevos individuos con variabilidad genética

Determinación del sexo

El sexo en los mamíferos se determina genéticamente por la combinación de los cromosomas X y Y. Aquellos individuos homocigotos para X (XX) son hembras y los individuos heterocigotos (XY) son machos. La presencia de un cromosoma Y en los mamíferos produce el desarrollo de características masculinas y la ausencia de características femeninas. El sistema XY también está presente en algunos insectos y plantas.

La determinación del sexo en las aves depende de la combinación de los cromosomas Z y W. Los homocigotos para Z (ZZ) dan como resultado un macho, y los heterocigotos (ZW) producen una hembra. Este sistema, como podrás notar, es opuesto al de los mamíferos, pues las aves hembras son heterocigotas. Al parecer la W es esencial en la determinación del sexo de un individuo, así como la Y lo es en los mamíferos. El sistema ZW también es utilizado por algunos peces, crustáceos, insectos (mariposas y polillas) y reptiles.

Hay sistemas más complicados para la determinación del sexo; por ejemplo, las poblaciones de Xiphophorus hellerii (un pez común de acuarios) poseen tres cromosomas.

En algunas otras especies el sexo no se determina por medio de cromosomas, sino por ciertos aspectos del ambiente, como en el caso de lagartos, algunas tortugas y tuátaras; en estos animales la temperatura durante el tercio medio del desarrollo del huevo es la que determina el sexo. Este fenómeno se conoce como determinación del sexo por temperatura. En muchas tortugas las temperaturas bajas durante la incubación producen machos, mientras que las temperaturas cálidas producen hembras; en algunas otras tortugas ocurre lo contrario. En ciertos cocodrilos y tortugas temperaturas moderadas originan machos y temperaturas frías o cálidas producen hembras.

En algunas especies los individuos cambian de sexo a lo largo de su vida, conmutando de uno a otro. Se conoce como protoginia cuando un individuo es primero una hembra y como protandria si es un macho. Los ostiones nacen como machos y posteriormente se utilizan en hembras y ponen huevos. Los lábridos, familia de peces coralinos, son hermafroditas secuenciales. Algunas de estas especies viven en cardúmenes con un macho dominante y un gran número de hembras más pequeñas; si el macho muere, una hembra crece y cambia de sexo convirtiéndose en el nuevo macho dominante.

Fertilización

Se le llama fertilización a la fusión de un espermatozoide y un huevo; este proceso puede ocurrir dentro del cuerpo de la hembra (fertilización interna) o fuera de éste (fertilización externa). La reproducción en humanos es interna, mientras que en las ranas es externa.

La fertilización externa ocurre generalmente en ambientes acuáticos en donde se liberan los huevos y el esperma. Una vez que el espermatozoide alcanza un huevo se lleva a cabo la fertilización; durante el desove una o varias hembras liberan sus huevos, mientras que el macho libera su esperma en el mismo lugar y al mismo tiempo. Posiblemente existen señales ambientales que estimulan el desove, tales como la temperatura del agua o la duración del día. Casi todos los peces desovan, al igual que los crustáceos,moluscos, calamares y equinodermos

Fertilización interna

La fertilización interna ocurre con mucha más frecuencia en animales terrestres, aunque también se presenta en algunos animales acuáticos. La fertilización interna puede ocurrir durante el apareamiento, cuando el macho deposita los espermatozoides en la hembra o cuando toma del ambiente el esperma previamente depositado por el macho (generalmente en una estructura protectora) y lo deposita en su tracto reproductivo. Una vez que se ha llevado a cabo la fertilización interna el desarrollo de la descendencia se puede llevar a cabo un cabo de tres formas posibles: oviparidad, ovoviviparidad y viviparidad. En los animales ovíparos, una vez que el huevo se ha fertilizado, éste se deposita y desarrolla fuera del cuerpo de la hembra; los nutrientes necesarios para el desarrollo del organismo provienen de la yema, la cual es parte del huevo. Son ovíparos: todas las aves, algunos peces, algunos reptiles, unos pocos peces cartilaginosos, algunos anfibios y pocos mamíferos. Algunos reptiles e insectos ponen huevos coriáceos, mientras que las aves y algunas tortugas producen huevos con cascaras ricas en carbonato de calcio y de consistencia dura; los huevos de gallina son un ejemplo de este tipo de huevos. Los huevos de los mamíferos que ponen huevos (el ornitorrinco y el equidna) son coriáceos.

En los animales ovovivíparos los huevos fertilizados permanecen dentro de la hembra; el embrión obtiene sus nutrientes de la yema del huevo y permanece dentro de la hembra hasta su eclosión la hembra o ésta los expulsa justo antes de que eclosione. El proceso protege al huevo hasta su eclosión. Entre los animales ovovivíparos encontramos algunos peces óseos, como Xiphophorus maculatus, algunos tiburones, lagartijas, algunas serpientes ( Thamnophis sirtalis ), víboras y some invertebrados (la cucaracha que silba, Gromphadorhina portentosa )

En los animales vivíparos las crías nacen vivas; el embrión obtiene los nutrientes necesarios de la madre y nacen en diferentes estados de madurez, dependiendo de la especie.(Fig. 5)

Figura 5.