proceso de la reproducción

El proceso de la reproducción
La reproducción es el proceso por el cual los seres vivos producen nuevos individuos semejantes a
los progenitores, asegurando la perpetuación de las especies. En los animales existen dos tipos de
reproducción: sexual y asexual.
En la reproducción asexual o multiplicación vegetativa participa un solo individuo.
La unidad reproductora puede ser una célula o un grupo de células, dando lugar a un individuo
genéticamente igual al progenitor.
Existen diferentes tipos: la gemación, frecuente en poríferos y cnidarios, se realiza a partir de una
protuberancia o yema que crece y se desarrolla hasta formar un nuevo individuo; la escisión o
fragmentación consiste en la rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más
fragmentos, que darán lugar individuos completos, en los cnidarios se denomina estrobilación.
En condiciones favorables tan solo se necesita un individuo para producir, en poco tiempo y sin
muchas complicaciones, una gran cantidad de descendientes iguales al progenitor.
En la reproducción asexual, salvo por mutaciones, no se produce variabilidad genética, dificultando
la adaptación al medio y la evolución de las especies.
La reproducción sexual se realiza mediante la unión de dos células provenientes de dos individuos
distintos. Los descendientes son la mezcla de ambos progenitores, que suelen ser
morfológicamente diferentes y pertenecientes a sexos diferentes: macho y hembra.
En la reproducción sexual de los animales, los progenitores producen células haploides (n),
llamadas gametos, que portan la información genética del individuo. La unión de ambos gametos se
denomina fecundación, y tras ella se forma una célula huevo diploide (2n) denominada cigoto, a
partir de la cual se desarrolla un nuevo individuo.
Según las características de los gametos, se pueden distinguir tres tipos: isogamia, cuando los dos
gametos son estructuralmente iguales, es frecuente entre protoctistas; anisogamia, si ambos
gametos son similares pero sus tamaños son diferentes (macrogameto y microgameto); en la
oogamia uno de los gametos es inmóvil y de gran tamaño (óvulo), y el otro es móvil y pequeño
(espermatozoide).
Los dos progenitores aportan sus características a los descendientes. Tras la fecundación se
mezclan los materiales genéticos, dando lugar a nuevas y únicas combinaciones genéticas, que
aumentan la variabilidad de las especies. Se favorecen los procesos de adaptación al medio y la
evolución. En cambio, los procesos de formación y fusión de gametos o el encuentro de seres de
distinto sexo implican una mayor dificultad y un mayor gasto energético.
Los aparatos reproductores en los animales
Los animales que se reproducen sexualmente están provistos de un aparato reproductor, donde se
forman los gametos y se posibilita la fecundación. Los órganos principales son las gónadas, donde
se forman los gametos y las hormonas sexuales. Los gonoductos transportan los gametos al
exterior, donde, en algunos casos, se produce la fecundación.
Los aparatos reproductores masculino y femenino se diferencian por su morfología y función. Los
animales que presentan ambos aparatos se denominan hermafroditas, como ocurre con muchos
invertebrados sésiles (bastantes platelmintos), o entre los vertebrados (algunos peces). Las
especies unisexuales presentan el aparato reproductor en individuos distintos.
Anatomía del aparato reproductor masculino
Existen muchos tipos de aparatos reproductores masculinos, desde los más sencillos en
invertebrados hasta los más complejos de los vertebrados. Los testículos están constituidos por
multitud de túbulos seminíferos en cuyas paredes se forman los espermatozoides.
El epidídimo es un tubo retorcido situado a continuación de los túbulos seminíferos, donde se
almacenan y maduran los espermatozoides. Le siguen el conducto deferente y el eyaculador. El
órgano copulador es el pene. Anteriormente se localizan tres órganos secretores las vesículas
seminales, la próstata y las glándulas de Cowper.
Anatomía del aparato reproductor femenino
El aparato reproductor de las hembras de los mamíferos es una estructura bastante compleja.
Las hembras de algunos insectos tienen unos receptáculos seminales como almacén de los
espermatozoides que aporta el macho en la cópula, que irán fecundando a los óvulos maduros.
Los ovarios, además de elaborar las hormonas femeninas, albergan los folículos primarios, que
darán lugar a los óvulos. Los oviductos o trompas de Falopio son los conductos donde se produce la
fecundación. El útero o matriz es el órgano donde se produce la gestación en los animales vivíparos.
La vagina es el órgano copulador femenino. Externamente se localizan los genitales externos o
vulva, cuya estructura cambia con las especies.
La estructura de los gametos
En los mamíferos, los gametos masculinos y los femeninos son muy distintos tanto en su forma
como en su tamaño y en su capacidad de desplazamiento.
Los espermatozoides son células generalmente alargadas. Se pueden distinguir varias partes:
la cabeza contiene el núcleo rodeado de poco citoplasma, el acrosoma contiene las enzimas
necesarias para la digestión de las paredes del óvulo, el cuello acumula las mitocondrias, y la cola
es la parte impulsora. Los espermatozoides de los turbelarios son biflagelados, en los crustáceos no
tienen flagelos y se desplazan por medio de movimientos ameboides.
Los óvulos suelen ser células grandes y esféricas o algo ovoidales. Se pueden distinguir las
siguientes partes: el vitelo o citoplasma acumula gran cantidad de sustancias de reserva, los
gránulos corticales, situados en la periferia, forman la membrana de fecundación; el núcleo es
esférico y tiene uno o varios nucléolos; en la periferia hay tres envolturas, la primera es la
membrana plasmática, la segunda está constituida por dos capas, la zona pelúcida, formada por
glucoproteínas, y la corona radiada, agrupación de células foliculares que rodean al óvulo; y la
tercera se forma por las secreciones de los oviductos o del mismo útero.
La gametogénesis
Se denomina gametogénesis al proceso de formación de los gametos. Se lleva a cabo tanto en las
gónadas masculinas como en las femeninas. Los gametos derivan de células germinativas mediante
meiosis. Los procesos de formación de gametos masculinos y femeninos son similares. La
espermatogénesis se desarrolla en las paredes de los túbulos seminíferos de los testículos, y la
ovogénesis, en los ovarios.
En la fase de proliferación y crecimiento las células germinales diploides comienzan la mitosis, en
los machos se forman espermatogonias que aumentan de tamaño y se transforman en
espermatocitos de primer orden. Al nacer, cada hembra tiene un número concreto de ovogonias,
tras aumentar de tamaño se transforman en ovocitos de primer orden.
Estos comienzan la profase I meiótica y se paralizan antes de la metafase I, hasta la pubertad.
El ovocito queda rodeado por una capa de células y forman el folículo primario. Con la pubertad,
en cada ciclo sexual, uno o más ovocitos pasan a la siguiente fase. La fase de maduración en los
espermatocitos de primer orden comienza con la primera división meiótica. Tras la meiosis se
originan las espermátidas que son haploides. En las hembras, al finalizar la primera división
meiótica, se origina un ovocito de segundo orden, y un corpúsculo polar. En la segunda división
meiótica el ovocito de segundo orden bloquea la división en metafase, completándose tras la
fecundación. En la mayoría de mamíferos los ovocitos no fecundados mueren, completando la
meiosis al transformarse en óvulo fecundado.
La espermiogénesis se produce en los machos. Las espermátidas se transforman en
espermatozoides por diferenciación celular: el aparato de Golgi forma el acrosoma.
La fecundación en animales
La unión de gametos de distinto sexo para dar un cigoto se denomina fecundación. Según el lugar
donde se produzca, se distinguen dos tipos: la externa se realiza fuera del organismo materno
(animales acuáticos y algunos terrestres), y la interna se produce mediante copulación.
En animales hermafroditas se puede dar la autofecundación, que tiene lugar entre gametos
originados por el mismo individuo, aunque la mayoría realizan la fecundación cruzada.
Las etapas del proceso de la fecundación son:
• Penetración del espermatozoide a través de la corona. Se realiza mediante la enzima hialuronidasa
del acrosoma. Las membranas de ambos gametos se fusionan.
• Activación del óvulo que completa la meiosis. Los gránulos corticales del óvulo producen la
membrana de fecundación que impide la entrada de nuevos espermatozoides.
• Unión de núcleos o cariogamia. El núcleo espermático o pronúcleo masculino se desplaza hacia el
pronúcleo femenino, que también se mueve a su encuentro. El material genético de ambos
pronúcleos quedan encerrados en el sincarión por una membrana común.
El desarrollo embrionario en los animales
El desarrollo del animal hasta que llega al estado adulto consta de dos periodos, uno embrionario y
otro postembrionario; el conjunto de ambos se llama ontogénesis.
El desarrollo embrionario comienza en el momento en que se forma el cigoto, terminando
con el nacimiento del individuo por eclosión del huevo o por parto. Dependiendo de dónde
se produzca el desarrollo embrionario, se distinguen tres tipos de animales:
• Ovíparos. Se desarrollan en huevos, que depositan en el medio donde viven. La fecundación
puede ser interna o externa.
• Ovovivíparos. Se desarrollan en huevos que son retenidos en el interior de la hembra, obteniendo
el alimento a partir del vitelo. La fecundación siempre es interna.
• Vivíparos. El embrión se desarrolla en los oviductos o en el útero de la madre, y obtiene
el alimento directamente de ella. La fecundación es interna.
Fases en el desarrollo embrionario:
• Segmentación. El cigoto se divide por sucesivas mitosis, formando blastómeros que permanecen
unidos. La masa esférica de estas células se denomina mórula.
Los blastómeros emigran hacia la periferia formando la blástula.
• Gastrulación. La blástula sufre una serie de plegamientos y cambios en la posición de las células
que concluyen en un estado denominado gástrula. En el proceso se forman tres capas u hojas
embrionales, que son el ectodermo, el mesodermo y el endodermo, originarias de los diferentes
tejidos y órganos. Estas capas se pueden formar por embolia Los animales diblásticos, como
poríferos y cnidarios, solo desarrollan dos hojas embrionarias.
Los triblásticos desarrollan una tercera capa embrionaria, llamada mesodermo. Los
animalestriblásticos pueden originar, en el seno del mesodermo, una cavidad llamada celoma.
Dependiendo de si desarrollan celoma o no, se distinguen tres tipos de animales:
• Acelomados. Aquellos que no poseen celoma. El mesodermo se forma por proliferación de células
endodérmicas y ectodérmicas de la gástrula.
• Pseudocelomados. Poseen un falso celoma, ya que se produce una cavidad pero no está limitada
por células del mesodermo.
• Eucelomados. Con verdadero celoma. La formación del mesodermo y por tanto del celoma, se
puede producir de dos formas: enterocelia y esquizocelia.
La organogénesis es la asociación de los tejidos para formar órganos, comienza al terminar la
gastrulación con la diferenciación histológica o histogénesis. Los distintos tejidos y órganos del
individuo adulto se diferencian a partir de las tres hojas embrionarias:
– Del ectodermo se desarrollan: la epidermis del tegumento, las formaciones tegumentarias, el
recubrimiento de las aberturas naturales del cuerpo (boca, fosas nasales, etc.), el sistema nervioso
central y los nervios periféricos.
– Del endodermo se desarrollan: el tubo digestivo y sus glándulas anejas, el revestimiento interior
de los pulmones y la vejiga urinaria y la cloaca en vertebrados.
– Del mesodermo no celómico se desarrollan: la capa dérmica de la piel, los huesos del esqueleto y
la musculatura esquelética.
– Del mesodermo celómico se desarrollan: las gónadas, el aparato excretor y el circulatorio.
Los anejos embrionarios son un conjunto de envolturas y cavidades cuya función es proteger y nutrir
al embrión, sin formar parte del organismo adulto. Se desarrollan a partir de la gástrula, son
especialmente importantes en reptiles, aves y mamíferos. El corion es la membrana más externa. El
amnios que rodea al embrión y deja internamente una cavidad llena del líquido amniótico. El saco
vitelino es una bolsa cargada de sustancias nutritivas. El alantoides es una membrana encargada
del intercambio de gases.
Los mamíferos vivíparos forman la placenta, estructura mixta formada por el corion, alantoides y las
paredes del útero materno. El cordón umbilical, conecta la placenta y la zona ventral del embrión, se
encarga de eliminar los productos de excreción y de la incorporación de nutrientes.
El desarrollo postembrionario
Tras el nacimiento comienza el desarrollo postembrionario, en el que los animales completan su
desarrollo. Acaba cuando llegan al estado adulto y el aparato reproductor es funcional.
Existen dos tipos de desarrollo embrionario, según la complejidad del proceso:
• Desarrollo postembrionario directo. Constituye un simple proceso de crecimiento.
El animal que nace es igual que el adulto. Es característico de reptiles, aves y algunos grupos de
insectos, también en animales vivíparos, como mamíferos.
• Desarrollo postembrionario indirecto. El individuo nace en una fase muy temprana que se llama
estado de larva, que sufre una serie de transformaciones estructurales y fisiológicas hasta llegar al
estado adulto. El conjunto de transformaciones se llama metamorfosis. Cuando la larva adquiere
mayor complejidad estructural se denomina metamorfosis progresiva. En animales parásitos es
frecuente una metamorfosis regresiva, ya que la larva tiene mayor complejidad que el adulto.
La clonación
La clonación es un proceso por el cual una célula se divide repetidas veces y forma un grupo de
células, llamado clon, que tienen todas la misma información genética; por tanto, son células
idénticas. En un organismo pluricelular, todas sus células proceden de una única célula madre o
cigoto. Durante el desarrollo embrionario los grupos de células formados se especializan y
diferencian, realizando funciones distintas.
En ingeniería genética, clonar es aislar y multiplicar un gen, o de manera más general un fragmento
de ADN. El término clonación también se puede aplicar a la formación de organismos idénticos a
partir de un solo progenitor mediante reproducción asexual.
Los organismos así formados se denominan clónicos, y se pueden obtener principalmente mediante
dos técnicas distintas.
Técnicas de reproducción asistida en animales
A comienzos del siglo XX se empezaron a desarrollar técnicas de reproducción asistida en animales
para la mejora genética y con fines económico-productivos, tratando de conseguir la misma fertilidad
que en la reproducción natural. Entre ellas destacan:
• Inseminación artificial. Se extrae y congela el semen para su implantación en la matriz de la
hembra en el momento de la ovulación. Esta técnica es ampliamente utilizada en el ganado vacuno,
porcino, ovino, equino y otros, con individuos seleccionados para incrementar la producción de leche
o carne.
• Clonación de embriones. Se realiza a partir del núcleo de una célula adulta, como el caso
de la oveja Dolly, o bien mediante la división de embriones.
• Fecundación in vitro y transferencia de embriones. Se emplea en muchos animales con
problemas de reproducción.