LA REPRODUCCIÓN EN ANIMALES VANESA SANCHO ESTEBAN DEP. DE BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA LA REPRODUCCIÓN EN ANIMALES CONTENIDOS: 1. Tipos de reproducción en animales 1.1. La reproducción asexual 1.2. La reproducción sexual 1.3. Formas especiales de reproducción 2. La formación de los gametos 3. La fecundación 4. El desarrollo embrionario 5. Intervención humana en la reproducción LA REPRODUCCIÓN EN ANIMALES RECUERDA: El ciclo reproductor de los animales es diplonte 1. Tipos de reproducción en animales Existen dos modelos básicos de procesos reproductores: - Reproducción asexual - Reproducción sexual En ciertos casos, como en el caso de los cnidarios o celentéreos, se simultanean ambos tipos de reproducción, se habla entonces de reproducción alternante. 1. Tipos de reproducción en animales RECUERDA: En la reproducción asexual sólo interviene un individuo. 1. Tipos de reproducción en animales RECUERDA: En la reproducción sexual intervienen dos individuos de distinto sexo. Hembra Macho 1.1. Reproducción asexual En los animales está poco representada. Los nuevos individuos se originan a partir de un fragmento de su progenitor. Tipos: Escisión Poliembrionía Gemación 1.1. Reproducción asexual Escisión o fragmentación: El progenitor se fragmenta en dos o mas partes, cada una de las cuales es capaz de regenerar un individuo completo. Es típica de: - poríferos (esponjas) - cnidarios (corales) - equinodermos (estrellas de mar) - anélidos (lombrices) 1.1. Reproducción asexual Poliembrionía: Es una variante de la escisión, en la que los embriones, en las primeras fases de su desarrollo, se fragmentan en varias porciones, cada una de las cuales origina un individuo completo. Es típica de: - algunos insectos (avispas parásitas) - mamíferos (excepcionalmente) 1.1. Reproducción asexual Gemación Consiste en la formación de yemas: protuberancias externas que crecen sobre el individuo y que, tras separarse de él, desarrollan un nuevo individuo. Es típica de: - cnidarios (pólipos) - poríferos (esponjas) Yema 1.2. Reproducción sexual Es el tipo de reproducción más generalizado en el reino animal. Se lleva a cabo con la intervención de células sexuales especializadas o gametos, que contienen la información genética de los progenitores, y que, tras su fusión (fecundación), dan lugar al cigoto del que se formará el nuevo ser. Los descendientes presentan una mezcla de la información genética de los padres. Consta de 3 etapas: Formación de los gametos Fusión de la información genética de los gametos Desarrollo del cigoto o desarrollo embrionario 1.3. Otras formas de reproducción Otras formas de reproducción son: PARTENOGÉNESIS METAGÉNESIS NEOTENIA CLONACIÓN 1.3. Otras formas de reproducción Otras formas de reproducción son: PARTENOGÉNESIS “Desarrollo a partir de vírgenes” Algunos animales proceden de óvulos no fecundados. No participa el sexo masculino. Típico de algunos invertebrados como hormigas, avispas, pulgones, coleópteros y crustáceos. Raro en vertebrados: lagartijas y lagartos. 1.3. Otras formas de reproducción Otras formas de reproducción son: METAGÉNESIS Se produce en cnidarios. Alternancia de dos fases: pólipo y medusa. - Pólipo: fijo al sustrato. Reproducción asexual por gemación o escisión. - Medusa: vida libre. Reproducción sexual Sexos separados. Larva: plánula. Pólipo Medusa 1.3. Otras formas de reproducción Otras formas de reproducción son: NEOTENIA Capacidad de reproducirse sin haber alcanzado la madurez sexual. Se reproducen en estado Resistencia frente a condiciones desfavorables. Algunas larvas de anfibios 1.3. Otras formas de reproducción Otras formas de reproducción son: CLONACIÓN Capacidad de producir individuos genéticamente idénticos a partir de células adultas diferenciadas o especializadas. Ejemplo: la oveja Dolly 2. Formación de los gametos ÓRGANOS PRODUCTORES DE GAMETOS Los órganos productores de gametos son las gónadas u órganos sexuales primarios: testículos (gónadas masculinas) y ovarios (gónadas femeninas). Además existen órganos sexuales secundarios, son glándulas accesorias implicadas en la maduración de los gametos (próstata o glándula bulbouretral) 2. Formación de los gametos APARATO REPRODUCTOR MASCULINO Y FEMENINO 2. Formación de los gametos ÓVULO Forma casi esférica Núcleo en posición excéntrica (vesícula germinativa). Citoplasma (vitelo) con sustancias de reserva. Gránulos corticales en la periferia Membrana plasmática Zona pelúcida Corona radiata 2. Formación de los gametos ESPERMATOZOIDE Cabeza, segmento intermedio y cola. Cabeza con forma alargada, con núcleo y acrosoma. Segmento intermedio recorrido por el filamento axial, con mitocondrias para el movimiento. Cola formada por el filamento axial. 2. Formación de los gametos ETAPAS DE LA GAMETOGÉNESIS 1. Multiplicación o proliferación. Divisiones mitóticas. Ovogonias (2n) o espermatogonias (2n) 2. Crecimiento Aumento de volumen. Ovocitos de primer orden y espermato citos de primer orden (2n) 3. Maduración Primera división meiótica. Dos espermatocitos de segundo orden. Un ovocito de segundo orden y un corpúsculo polar. Segunda división meiótica. Cuatro espermátidas (n). Un óvulo (n) y tres corpúsculos polares. * Espermiogénesis o diferenciación. Las espermátidas se convierten en espermaozoides. 2. Formación de los gametos 3. Fecundación La fecundación es el proceso de unión de los gametos masculino y femenino, seguido de la fusión de los núcleos de ambos (cariogamia), para formar el cigoto. Tipos de fecundación: - Externa. Organismos acuáticos y algunos terrestres (insectos y anfibios). - Interna. Animales terrestres y peces. algunos 3. Fecundación Proceso de la fecundación: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. El óvulo segrega sustancias que atraen al espermatozoide. Los espermatozoides llegan al óvulo y se aglutinan a su alrededor. Se produce la reacción acrosómica que libera enzimas que degradan la zona pelúcida del óvulo. La membrana acrosómica y del óvulo se funden. Penetra todo el espermatozoide excepto la cola. El óvulo libera el contenido de los gránulos corticales y se forma la membrana de fecundación que asegura la penetración de un único espermatozoide. Al final del proceso se fusionan pronúcleo masculino y femenino 4. El desarrollo embrionario Es el proceso por el que se forma un nuevo individuo a partir del cigoto. Se produce en dos etapas sucesivas: el período embrionario y el postembrionario. 1. El periodo embrionario comprende los hechos que se producen desde la formación del cigoto hasta el alumbramiento del nuevo ser. Se divide en tres etapas: a. Segmentación b. Gastrulación c. Organogénesis 2. El periodo postembrionario se inicia tras el nacimiento y termina cuando el nuevo ser alcanza las características de adulto propias de la especie. 4. El desarrollo embrionario PERIODO EMBRIONARIO a. Segmentación Es el proceso por el cual el cigoto comienza a dividirse por mitosis. Se origina así una masa esférica de células que recuerda a una mora, conocida como mórula. Las células migran hacia la superficie, delimitando una cavidad interior. La estructura hueca formada se denomina blástula, las células que lo constituyen, los blastómeros, y la cavidad creada en el interior, blastocele. Mórula Blástula 4. El desarrollo embrionario Segmentación Tipos de huevos: - Isolecitos. Pequeños con poco vitelo. Mamíferos. - Heterolecitos. Anfibios. Vitelo con distribución desigual. - Telolecitos. Mucho vitelo en el polo animal (disco) Aves y reptiles. - Centrolecitos. Vitelo abundante en posición central. Insectos. 4. El desarrollo embrionario 4. El desarrollo embrionario 4. El desarrollo embrionario Mórula PERIODO EMBRIONARIO b. Gastrulación Consiste en una serie de desplazamientos de células y de plegamientos que llevan a la formación de las hojas embrionarias. La estructura que se forma es la gástrula. En ella se diferencia el arquénteron (futuro tubo digestivo), el blastoporo. Los animales diblásticos presentan dos hojas embrionarias que son el ectodermo y el endodermo. Los animales triblásticos tienen tres hojas embrionarias: ectodermo, endodermo y mesodermo. Blástula Gástrula 4. El desarrollo embrionario PERIODO EMBRIONARIO c. Organogénesis Es la diferenciación de las células para dar lugar a los distinos tipos de tejidos y órganos a partir de las hojas embrionarias. • Ectodermo: Origina la epidermis y sus estructuras (pelos, plumas, etc.), el tejido nervioso y los órganos sensoriales. • Mesodermo: Genera la dermis, el esqueleto, los músculos, el aparato excretor, cierculatorio y reproductor. • Endodermo: Origina el aparato digestivo y respiratorio y algunos epitelios de revestimiento de órganos internos. 4. El desarrollo embrionario PERIODO POSTEMBRIONARIO El periodo postembrionario se inicia tras el nacimiento y termina cuando el nuevo ser alcanza las características de adulto propias de la especie. Se distinguen dos tipos de desarrollo: - Directo. Si no existen fases larvarias entre el embrión y el adulto. - Indirecto. Si existen fases larvarias entre el embrión y el adulto. Metamorfosis: Insectos. Anfibios. 4. El desarrollo embrionario NACIMIENTO Según cómo sea el nacimiento del animal se distinguen: - Animales ovíparos: producen huevos con envolturas dentro de los cuales se desarrolla el embrión. Peces, anfibios, aves, reptiles. - Animales ovovivíparos: producen huevos que se desarrollan en el interior de la hembra. La eclosión de los huevos se da en el interior de la hembra, que pare crías vivas. Algunos reptiles, insectos y tiburones. - Animales vivíparos: desarrollan sus huevos dentro del aparato reproductor femenino nutriéndose a partir del alimento proporcionado por la hembra. Mamíferos (excepto monotremas y algunos tiburones). 5. Intervención humana INTERVENCIÓN HUMANA EN LA REPRODUCCIÓN El hombre interviene en la reproducción mediante: - La reproducción asistida: es una técnica en la que se produce la manipulación de los gametos y la inseminación o fecundación es realizada de modo artificial. Las principales técnicas son: Inseminación artificial: consiste en introducir cierta cantidad de esperma en las vías genitales femeninas. Fecundación in vitro: consiste en la realización de una extracción de gametos y de una fecundación extrauterina, y en la posterior reintroducción de los embriones en el útero materno. 5. Intervención humana Los métodos anticonceptivos: evitan o previenen embarazos indeseados. Las principales métodos son: - Métodos de barrera Preservativos, diafragma Métodos químicos Espermicidad Métodos hormonales Píldora Métodos intrauterinos DIU Métodos quirúrgicos Ligadura de trompas Vasectomía Métodos naturales Control de ovulación