La Reproducción - IES Carlos Álvarez
Anuncio
Tema 4: La Reproducción RESUMEN PÁGINA 65 Lectura Inicial La bióloga Amanda Vicent es la mayor experta en el hipocampo, o caballito de mar, y la primera persona que ha estudiado la reproducción y el comportamiento de estos animales debajo del agua. Actualmente dirige el proyecto Seahorse, encaminado a proteger el hábitat de estos animales y a estudiar su reproducción y comportamiento, de forma que pueda contribuir a su conservación. Lo más sorprendente del hipocampo es su reproducción, ya que es el macho el que queda embarazado. La reproducción comienza con una danza que puede durar hasta dos días, donde el macho y la hembra se entrelazan con la cola. Después, la hembra deposita más de 200 huevos, a través de un tubo desovador, en una bolsa que posee el macho en el abdomen. Una vez que los huevos están seguros en la bolsa, el macho libera el esperma para fecundarlos. En la bolsa incubadora se desarrollan los embriones y quedan bien protegidos. Entre dos y seis semanas más tarde, los huevos eclosionan. Entonces, el macho realiza el parto, se encorva y arroja a las crías, de alrededor de un centímetro, ya totalmente desarrolladas, a través de la abertura de la bolsa. Recuerda y Contesta página 65 1- ¿A qué tipo de organismos crees que pertenecen los caballitos de mar? 2- ¿Qué tipo de reproducción tienen los caballitos de mar? 3- ¿Por qué es tan importante la función de reproducción? 4- ¿En qué se diferencia la reproducción sexual de la asexual? 5- ¿Qué es la fecundación? RESUMEN PÁGINA 66 1- La Reproducción y el ciclo vital La reproducción es la función por la cual los individuos progenitores dan lugar a nuevos individuos, parecidos a ellos, denominados descendientes. Es una función que supone un beneficio para la especie, aunque a veces es perjudicial para los individuos que se reproducen ya que pueden incluso llegar a morir porque se acaba su vida, porque son devorados por predadores al estar distraídos, o, incluso, porque son devorados por las propias hembras. El rincón de la Lectura. Página 81 PÁGINA 66 Tipos de Reproducción Interviene un solo individuo o progenitor Asexual Sexual Características Características Se forman nuevos individuos idénticos a él Algas Protozoos Hongos Algunas Plantas y animales Actividades 1, 2 y 3 página 66 Generalmente Intervienen Dos progenitores Se forman individuos con características de los dos progenitores Organismos pluricelulares Características de la reproducción Reproducción sexual Reproducción Reproducción asexual asexual • Dos individuos •• Un Un solo solo individuo individuo Animales Animales Plantas Hongos Protozoos Algas Organismos pluricelulares La eficacia de la reproducción Reproducción asexual Reproducción sexual Ventajas Ventajas • Solo necesita un individuo • Diversidad de individuos • Proceso rápido y efectivo • Numerosos descendientes • No requiere movilidad • Mayor capacidad de sobrevivir a cambios ambientales Inconvenientes Inconvenientes • Descendientes iguales • Gran gasto energético • Cambios ambientales peligrosos • Requiere movilidad Clon • Depende del azar • Requiere un medio acuático Ciclo vital o biológico Es el conjunto de etapas por las que atraviesa un organismo a lo largo de su vida, desde la fase cigoto hasta que se convierte en un individuo adulto, capaz de reproducirse. Reproducción Apareamiento del macho y la hembra Desarrollo del huevo hasta la formación del embrión Fecundación en la hembra Puesta de huevos en el nido Desarrollo embrionario Polluelo Crecimiento Salida del embrión Reproducción: Los organismos producen células, a partir de las cuales se forman los nuevos individuos Desarrollo embrionario: el Fases del Ciclo biológico cigoto, célula formada en la reproducción, da lugar a un individuo completo mediante una serie de divisiones. Crecimiento: Se produce un aumento de tamaño. Al finalizar, los organismos tienen las características propias de los adultos de su especie Actividades 1, 2 y 3. Página 66 PÁGINA 67 2- La reproducción asexual en los animales Escisión o fragmentación: Consiste en la rotura del progenitor en dos o más partes, cada una de las cuales da lugar a un nuevo individuo. Ocurre en celentéreos (anémona) y en gusanos como la lombriz de tierra. Algunos animales como la estrella de mar utilizan un procedimiento denominado regeneración para formar un fragmento perdido. Regeneración Escisión Planaria madre Estrella de mar Fragmento regenerado Planarias hijas Fragmentos regenerados Reproducción asexual No es reproducción asexual PÁGINA 67 Gemación: Consiste en la formación de un abultamiento o yema en el cuerpo del animal. La yema puede separarse y originar un individuo adulto, como ocurre en la hidra, o permanecer unida al organismo progenitor formando una colonia, como ocurre en los corales. Gemación individual Gemación colonial Yema Hidra de agua dulce Actividades: 4 y 5 de la página 67 Coral 3- La reproducción sexual en los animales Reproducción Alternante: Algunas especies, como las medusas, alternan en su reproducción procesos sexuales con asexuales. Celentéreos Medusa Reproducción sexual Larva Pólipos Reproducción asexual (fragmentación) PÁGINA 68 3- La reproducción sexual en los animales Generalmente, en la reproducción sexual de los animales, es necesaria la participación de dos individuos de distinto sexo, el macho y la hembra, cada uno de los cuales aporta una o varias células sexuales o gametos. Estas células se desarrollan en unos órganos especializados llamados gónadas. -En las hembras, las gónadas son los ovarios, donde se producen gametos femeninos u óvulos. Estos gametos son inmóviles, grandes y acumulan sustancias nutritivas para abastecer al embrión en desarrollo. - En los machos, las gónadas son los testículos, donde se producen los gametos masculinos o espermatozoides. Estos gametos suelen ser pequeños y móviles. Actividad 6 de la página 67 PÁGINA 68 El sexo de los individuos: Atendiendo a si los individuos presentan o no ambos tipos de gónadas, las especies pueden ser: a) Unisexuales: Cada individuo tiene únicamente un tipo de gónadas. Los organismos presentan sexos separados. La mayoría de los animales son asexuales. En ocasiones, el macho y la hembra de la misma especie se diferencian en tamaño, forma y color (leones, abejas, pavos reales, etc.), se dice que la especie presenta dimorfismo sexual. b) Hermafroditas: Cada individuo presenta ambos tipos de gónadas, masculinas y femeninas. Aunque los hermafroditas presentan ambos tipos de gametos, raramente se fecundan a si mismos (autofecundación). Ejemplos: caracol, lombriz de tierra, sanguijuela o percebe. Actividades 7 y 8 de la Página 68 PÁGINA 69 4- La Fecundación La fecundación es la unión de un óvulo y un espermatozoide con la fusión de sus núcleos para formar la célula huevo o cigoto. Una vez formado, el cigoto se divide sucesivamente y da lugar al embrión, que se desarrollará para dar lugar a un nuevo individuo. En función del medio en el que sean liberados los gametos, hay dos tipos de fecundación: a) Fecundación Externa b) Fecundación Interna PÁGINA 69 La fecundación externa: La hembra expulsa los óvulos sin fecundar, y posteriormente los machos liberan los espermatozoides que fecundarán a estos óvulos. Esta fecundación depende del azar, por lo que se liberan los gametos en grandes cantidades. Es típica de animales acuáticos y unos pocos anfibios y algunos insectos. Desarrollo embrionario Hembra (♀) Huevos Óvulos Macho (♂) Espermatozoides PÁGINA 69 La fecundación interna: Se da en algunos peces, como el hipocampo, en pulpos y en la mayor parte de los animales terrestres. Tiene lugar en el interior del aparato reproductor femenino. Para ello, es necesaria generalmente la copulación. Consiste en transmitir los espermatozoides mediante un órgano copulador. Cigoto Espermatozoides Óvulo Macho (♂) Hembra (♀) Actividades 9 y 10 de la página 69 PÁGINA 70 5- El desarrollo embrionario El desarrollo embrionario comprende desde que se forma el cigoto hasta el nacimiento de un nuevo individuo. Según el lugar donde se produce la fecundación y el desarrollo del embrión se distinguen tres tipos de fecundación: -Ovípara: El desarrollo del embrión ocurre fuera de la madre, en el huevo, y se nutre de las sustancias de reserva contenidas en él. Se da en la mayoría de los peces, las aves y la mayoría de los reptiles. Tipos de Fecundación -Vivípara: El embrión se desarrolla en el interior de la madre, que lo protege y lo nutre durante su desarrollo. En los mamíferos, el embrión se desarrolla en el útero de la madre. El embrión y la madre están unidos a través de la placenta, un órgano situado en la cara interna del útero a través del cual el embrión obtiene oxígeno y nutrientes, y elimina los productos de desecho. Desde la placenta sale el cordón umbilical, que une este órgano al embrión. -Ovovivípara: El embrión se desarrolla dentro de la madre, pero se nutre de las sustancias de reserva del huevo. Se produce en ciertos tiburones, rayas y en algunas serpientes y lagartos. El desarrollo del embrión concluye con la eclosión de las cubiertas de huevo en los ovíparos y ovovivíparos y con el parto en los mamíferos. Act. 11 y 12 Página 70 La reproducción ovípara El huevo de las aves y los reptiles Reptiles Chalaza Cáscara Clara Aves Yema Peces Disco germinativo Membrana de la cáscara Desarrollo fuera del cuerpo Embrión La reproducción vivípara Mamíferos Desarrollo en el interior de la madre Útero Placenta Cordón umbilical Embrión La reproducción ovovivípara Tiburones Embrión Desarrollo en el interior de la madre Lagartos Rayas Serpientes PÁGINA 71 6- El desarrollo postembrionario Se denomina desarrollo postembrionario al crecimiento del individuo hasta que llega al estado de adulto, en el que adquiere la capacidad de reproducirse. En los animales puede ser de dos tipos: Directo: Al nacer las crías presentan un aspecto semejante al adulto. Se trata de un proceso de simple crecimiento. Se da en animales ovíparos con mucha sustancia nutritiva en el huevo, como reptiles, aves y algunos insectos, y también en los vivíparos mamíferos Indirecto: La cría, denominada larva, nace en una fase poco desarrollada, y tiene un comportamiento y un aspecto muy diferente al adulto. La transformación de larva en adulto, se realiza mediante un proceso llamado metamorfosis. El desarrollo postembrionario directo Mamíferos vivíparos Aves ovíparas Algunos artrópodos Reptiles ovíparos El desarrollo postembrionario indirecto Se distinguen dos tipos de metamorfosis: sencilla y compleja. Metamorfosis sencilla Huevos Metamorfosis sencilla: La larva se convierte en adulto de forma continua, sin pasar por una etapa de inactividad, únicamente sufre una serie de mudas en la piel para crecer. Tiene lugar en anfibios, moluscos, equinodermos y algunos insectos. Larva Adulto Transformación continua (mudas) Metamorfosis compleja Metamorfosis Compleja: La larva, además de las mudas, se inmoviliza transformándose en una pupa o crisálida, hasta que se convierte en un individuo adulto. Es característica de algunos insectos, como las moscas o las mariposas. Huevos Larva Pupa o crisálida Actividades 13 y 14 de la Página 71 ETAPA DE INACTIVIDAD Adulto Metamorfosis de mosquitos 7- Clasificación de las Plantas. Ciclo Vital Recordemos la Clasificación de las Plantas que estudiamos el año pasado La presencia o ausencia de conductos para el transporte de la savia es uno de los criterios utilizados para clasificar a las plantas. Así, algunas como las hepáticas, no poseen vasos conductores, y en otros como los musgos, estas estructuras son muy sencillas. El resto de plantas presenta conductos bien desarrollados. En este grupo se encuentran: a) Helechos b) Angiospermas: Son las plantas más modernas, surgieron hace 150 m.a c) Gimnospermas: Son las plantas más antiguas, surgieron hace unos 300 m.a La diferencia fundamental entre angiospermas y gimnospermas reside básicamente en alguna de las estructuras básicas de la parte femenina de la flor de las angiospermas: la presencia de un ovario que encierra dentro óvulos que se fecundan gracias a la llegada del grano de polen que facilita la formación de una semilla encerrada dentro de ese ovario que empieza a transformarse en un fruto. Las gimnospermas, sin embargo, tienen sobre sus brácteas de madera, dispuestas de forma helicoidal sobre un eje, dos óvulos desnudos, sin ovario, por lo tanto tras la fecundación solo se produce la semilla y nunca aparece el fruto. Plantas Con vasos muy sencillos Sin vasos conductores Hepáticas Musgos Sin Flores Con vasos bien desarrollados Helechos Gimnospermas Angiospermas Con flores y semillas Ciclo Vital de las Plantas Las plantas a lo largo de su ciclo vital alternan dos tipos de organismos: a) El esporofito: Es el vegetal o parte del mismo, en el que se forman las esporas. b) El gametofito: Es el vegetal o parte del mismo, en el que se originan los gametos o células reproductoras masculinas y femeninas. En las plantas con flores (angiospermas y gimnospermas) el esporofito es lo que se ve (es decir, toda la planta, mientras que el gametofito queda reducido al interior de sus flores. En los musgos y helechos lo que normalmente vemos es el esporofito. El ciclo vital de las plantas PARTE VISIBLE Gametofito Gametofito PARTE VISIBLE Esporofito PARTE VISIBLE Angiospermas Esporofito PLANTAS CON FLORES Musgos PLANTAS SIN FLORES Gimnospermas Helechos El ciclo vital de las plantas Ciclo vital de los musgos Ciclo vital de los helechos Esporofito Esporofito Fronde Cápsula Esporas Germinación ♂ ♀ ♂ Fecundación ♀ Fecundación Esporangio Gametofito femenino Prótalo Esporas ♀ ♀ Gametofito femenino ♂ Gametofito ♂ Gametofito Gametofito masculino masculino Germinación Gametofito VOLVER PÁGINA 73 8- La reproducción asexual en las plantas Es más frecuente en plantas que en animales. Se distinguen dos tipos: Reproducción Asexual Reproducción Vegetativa: Basada en la capacidad de la planta de formar nuevos individuos a partir de un fragmento de la misma, llamada yema Estolones: Son tallos de poca altura que crecen paralelos al suelo. Al llegar al suelo emiten raíces y forman nuevos individuos. Fresas y tréboles Bulbos: Son tallos subterráneos cortos envueltos por hojas gruesas, a partir de los cuales brotan nuevas plantas. Cebolla, ajo y tulipán. Tubérculos: Tallos subterráneos engrosados por las sustancias de reserva que contienen, como la patata. Se originan a partir de unas yemas. Reproducción por esporas: El núcleo de una célula se divide repetidamente, originándose varias células hijas llamadas esporas. En condiciones favorables dan lugar a nuevos individuos. Es típica de musgos y helechos. Actividades 17 y 18.Página 73 PÁGINA 73 8- La reproducción asexual en las plantas La reproducción asexual es más frecuente en plantas que en animales. Se distinguen dos tipos: Estolones: Son tallos de poca altura que crecen paralelos al suelo. Al llegar al suelo emiten raíces y forman nuevos individuos. Fresas y tréboles Reproducción Vegetativa: Basada en la capacidad de la planta de formar nuevos individuos a partir de un fragmento de la misma, llamada yema Bulbos: Son tallos subterráneos cortos envueltos por hojas gruesas, a partir de los cuales brotan nuevas plantas. Cebolla, ajo y tulipán. Tubérculos: Tallos subterráneos engrosados por las sustancias de reserva que contienen, como la patata. Se originan a partir de unas yemas. Reproducción Asexual Reproducción por esporas: El núcleo de una célula se divide repetidamente, originándose varias células hijas llamadas esporas. En condiciones favorables dan lugar a nuevos individuos. Es típica de musgos y helechos. Actividades 17 y 18 .Página 73 La reproducción asexual vegetativa Estolones Bulbos Trébol Cebolla Ajo Estolón Tubérculos Yema Patata La reproducción asexual por esporas NO SON PLANTAS Esporas Musgos Esporas Helechos Esporas Hongos La reproducción asexual artificial Métodos de reproducción artificial Acodo Esqueje Injerto PÁGINA 74 9- La reproducción sexual en las plantas con semillas En las plantas con semillas, como las gimnospermas y las angiospermas, en las flores, se localizan los órganos reproductores y se producen los gametos (óvulo y polen) necesarios para la reproducción sexual. Estructura de la flor FLOR Órganos reproductores Gametos La mayor parte de las flores son hermafroditas, es decir poseen tanto órganos reproductores femeninos como masculinos. Las que sólo poseen un tipo se denominan unisexuales. En su interior se forman los gametos y tiene lugar la fecundación. PÁGINA 74 Partes de una flor: - Envolturas Florales: envuelven y protegen los órganos reproductores: a) Cáliz: Es la envoltura más externa, formada por sépalos, generalmente de color verde. b) Corola: Es más interna, formada por pétalos, generalmente de colores vistosos. Antera - Órganos reproductores: son los que producen los gametos: a) Pistilo: órgano reproductor femenino. Formado por una estructura en forma de botella, Pétalos (corola) La parte superior se llama estigma, el cuello estilo, y la base es el ovario, que contiene los Antera óvulos. Estambre Filamento b) Estambre: órgano reproductor masculino. Formado por un filamento que sostiene la antera, donde se encuentran los granos de polen Sépalos (cáliz) Granos de polen Estigma Estilo Ovario Óvulo Pistilo PÁGINA 74 Polinización: Es el proceso por el cual los granos de polen, que se encuentran en las anteras de los estambres, llegan hasta el pistilo de la misma flor o de otra. Autopolinización polen Si el grano de polen se deposita sobre un pistilo de la misma flor, se denomina Autopolonización. Polinización cruzada polen Si el grano de polen llega al pistilo de otra flor se llama polinización cruzada. PÁGINA 74 El grano de polen puede viajar de una flor a otra de maneras muy diversas, entre las que destacan: Polinización por el viento: Exige un elevado número de granos de polen. Es típica de las gimnospermas, como el pino, o de angiospermas, como los cereales. Polinización por animales: Es típico de plantas angiospermas de pétalos vistosos y olores agradables (rosal, etc). Es normalmente llevada a cabo por insectos, aunque también la pueden realizar algunas aves como el colibrí. Actividades: 19, 20, 21 y 22. Página 74 PÁGINA 75 Fecundación y formación del embrión y la semilla: 1 Llegada de polen y desarrollo de tubo polínico Granos de polen Semilla Tubo polínico Albumen Gameto masculino El óvulo se transforma en semilla y el ovario en fruto 3 Embrión Cotiledones 4 2 Fecundación del óvulo y formación del cigoto Óvulo La semilla germina y el embrión se desarrolla PÁGINA 75 Formación y tipos de Frutos: En las angiospermas, el ovario fecundado se transforma en fruto, que tiene como misión proteger las semillas y colaborar en su dispersión. Pueden ser Carnosos (acumulan sustancias nutritivas y agua) y Secos ( de paredes endurecidas por la pérdida de agua) Ovario Carnosos Tomates Uvas Manzanas Avellanas Secos Bellotas Actividades 23, 24 y 25. Página 75 Castañas Nueces Dispersión y germinación de la semilla: Cuando los frutos están maduros, se separan de la planta y se dispersan, de manera que la planta puede colonizar nuevos lugares. Cuando la semilla cae al suelo en condiciones adecuadas, se produce su germinación. Ésta se inicia con la entrada de agua en la semilla, lo que provoca que se abra y comience el desarrollo del embrión. Emerge la radícula, un esbozo de raiz que permite que la planta se fije al suelo El pequeño tallo (plúmula) se alarga para alcanzar la superfiecie Los cotiledones, una o dos hojitas con sustancias nutritivas, proporcionan los nutrientes para que crezca la nueva planta Act 23, 24 y 25. Pag. 75 Germinación de la semilla Semilla Cotiledones (nutrientes) Plúmula Yema Agua Oxígeno Temperatura Humedad Radícula 10- La eficacia de la reproducción Act. 26, 27 y 28. Pag 76 Ventajas e inconvenientes de la reproducción asexual: -Inconveniente: los descendientes son iguales (clones) entre sí e iguales a sus progenitores, por lo que cualquier cambio ambiental negativo puede provocar la muerte de todos ellos. -Ventaja: Puede llevarse a cabo sin la participación de otro organismo. El proceso suele ser rápido y efectivo. Ventajas e inconvenientes de la reproducción sexual: -Inconvenientes: - La formación de gametos, la búsqueda de pareja, el desarrollo y maduración del organismo requieren grandes gastos energéticos. -El proceso depende del azar. -Al menos uno de los gametos ha de ser móvil para poder encontrarse. -Se requiere un medio acuático para que tenga lugar. -Ventajas: Se forman descendientes con mezcla de caracteres de ambos progenitores. Lo que da lugar a una rica diversidad de individuos. De esta forma la probabilidad de supervivencia de algunos individuos ante algún cambio drástico es mucho mayor. Reproducción en las plantas
