Patrones de ciclos vitales

Universidad de Sonora
Licenciatura en Biología
Curso: Ecología
Reproducción: una introducción
Francisco Molina Freaner
[email protected]
Biósfera
Región
Objetivo
Paisaje
Ecosistema
Comunidad
Interacción
Población
Individuo
Una introducción a los
patrones generales de
reproducción de organismos
en el contexto de las
poblaciones
Temario
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
Modos de reproducción: sexual y asexual
Reproducción sexual: diversidad en plantas
y animales
Fertilización interna y externa
Sistemas de apareamiento: monogamia,
poligamia, promiscuidad
Reproducción


Una de las características fundamentales de
todos los seres vivos es la habilidad para
reproducirse, lo que asegura la continuidad
de la especie.
La reproducción es una función que hace
posible la continuidad de la especie.
Modos de reproducción

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Los seres vivos muestran una enorme
diversidad en el modo y estilo de la
función reproductiva.
De manera general, los modos de
reproducción los podemos dividir en
reproducción sexual y asexual.
Reproducción sexual


En la reproducción sexual (de eucariontes), los
individuos producen gametos haploides (con
la mitad del # de cromosomas), que se
combinan para formar una célula diploide, o
cigoto, que posee una dotación completa de
cromosomas
Reproducción sexual: recombinación genética.
Descendencia con muchas combinaciones de
genes. La variabilidad le permite a la
descendencia afrontar un medio ambiente
cambiante
Diversidad de estilos de la
reproducción sexual
Reproducción asexual



La reproducción asexual produce nuevos
individuos sin necesidad de fusión de gametos.
Puede ser de varios tipos: Partenogénesis,
agamospermia, fisión binaria, gemación,
reproducción clonal, etc.
Reproducción asexual: en todos los casos, los
nuevos individuos son genéticamente iguales a
los progenitores. Menor variabilidad y si el
ambiente cambia, pueden extinguirse por no poder
adaptarse al nuevo ambiente
Diversidad de estilos de la
reproducción asexual
Fisión binaria
Planta de fresa
hijuelo
Dominios de organismos
¿Cómo se distribuye
la reproducción
sexual y asexual?
El sexo es un enigma evolutivo
Hembra asexual
Hembra sexual
Generación 1
Inferior a la
reproducción
asexual si se
mide como
número de
descendientes
reproductivos
Generación 2
Generación 3
Generación 4
Toda la descendencia de las hembras asexuales serían
reproductivas mientras que solo la mitad de la
descendencia de las hembras sexuales serían
reproductivas
Hipótesis sobre el mantenimiento de
la reproducción sexual

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
La mayoría de los eucariontes mantienen la
reproducción sexual, aún en especies que
pueden reproducirse asexualmente
La reproducción sexual debe conferir
alguna ventaja importante para compensar
el costo de la reducción en descendencia
reproductiva.
Recombinación; variabilidad; adaptación
Ventajas y desventajas de la
reproducción sexual


A través de la recombinación, la reproducción
sexual genera mas variación y mayor potencial
para adaptarse a un medio ambiente variable.
Sin embargo, cada individuo solo puede contribuir
con la mitad de sus genes a la generación siguiente
y requiere de una gran inversión energética en
organos reproductores, producción de gametos,
cortejo, etc.
Sexo de los individuos de las
poblaciones de eucariontes




Los individuos de las poblaciones pueden ser
unisexuales o cosexuales
Las poblaciones pueden ser sexualmente
monomorficas o sexualmente polimórficas
Poblaciones monomorficas: solo individuos
cosexuales (hermafroditas) o unisexuales
(hembras)
Poblaciones polimórficas: individuos de diferente
sexo: hembras, machos y hermafroditas
Reproducción sexual en plantas



La mayoría de las angiospermas (> 75%) son
cosexuales (hermafroditas o monoicas)
Requieren de un vector que transporte los
gametos
Vectores: agua en musgos y helechos, viento
en coníferas y vectores abióticos y bióticos
(insectos, aves, mamíferos) en angiospermas.
Plantas unisexuales y cosexuales
Reproducción sexual en animales


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En la mayoría de los vertebrados los
individuos son unisexuales; en invertebrados
hay mayor frecuencia de hermafroditas
En los animales, la fertilización puede ser
interna (ej. Mamíferos) o externa (ej. Peces,
anfibios)
La fecundación interna ocurre en el interior
del organismo mientras que la fecundación
externa ocurre en el exterior
Fertilización externa
La fecundación externa es común en animales
acuáticos
 Tiene lugar fuera del organismo, en el agua.
 Los invertebrados acuáticos liberan gran
cantidad de gametos, que se encuentran, al azar, en
el agua.
 En la mayoría de los peces, el macho expulsa sus
espermatozoides directamente sobre los óvulos
arrojados por la hembra.
 En algunos anfibios hay acoplamiento entre el
macho y la hembra, pero la fecundación se realiza
en el agua.
Fecundación externa en peces óseos
Fertilización externa en anfibios
Fertilización interna



Requiere de la cooperación entre sexos y
apareamiento
Los machos de muchos invertebrados y
vertebrados poseen un órgano copulador para
introducir los gametos en las vías genitales
femeninas donde tiene lugar la fecundación.
Óvulo fecundado en el aparato reproductor
femenino
APARATOS REPRODUCTORES DE INSECTOS
gonoporo
- El edeago es el órgano de la cópula. Gran diversidad en los
insectos.
-A veces la transferencia es indirecta. El macho deja un
espermatóforo en el sustrato y la hembra lo recoge e introduce por
su gonoporo.
•
•
Aparato reproductor femenino (insectos)
En algunas hembras hay receptáculos seminales
espermatecas
• Almacenan los gametos del macho en la cópula
• Cuando la hembra produce óvulos, va liberando
espermatozoides y realiza una puesta de huevos por
medio de un órgano llamado ovipositor
•
Origen de la fertilización interna
en vertebrados
Peces cartilaginosos (tiburón)
• Los machos presentan un par de pterigópodos (órganos copuladores
externos).
• Durante la copula, el macho introduce uno de los pterigópodos dentro de la
abertura genital de la hembra (fecundación interna)
Diversidad de los órganos copuladores en vertebrados
Por ejemplo, en los reptiles, los órganos
copuladores pueden ser:
•
Dobles (serpientes o lagartos) que poseen 2 hemipenes
• Simples como en cocodrilos o tortugas
•
Pérdida del órgano copulador en la
mayoría de las aves
•
•
•
•
La mayoría de las aves carecen de órgano
copulador
Cópula de gorriones
Superponen cloacas
Fecundación interna
Los sistemas de apareamiento describen la
formación de parejas de machos y hembras
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Sistemas de apareamiento: patrón de formación de
parejas entre machos y hembras
Monogamia: Formación de un vínculo de pareja
perdurable entre un macho y una hembra.
Poligamia: Individuos de cualquier sexo que forman
dos o mas parejas
Promiscuidad: machos y hembras se aparean con
uno u varios del sexo opuesto y no forman un vinculo
perdurable
Sistemas de apareamiento
Un macho
Varios machos
Una hembra
Monogamia
92% aves
5% mamíferos
Poliandria
1% aves
Raro en mamíferos
Varias
hembras
Poliginia
7% aves
94% mamíferos
Promiscuidad
Muchas especies de peces e
invertebrados marinos
Monogamia
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
Es mas frecuente en aves y rara en
mamíferos.
Puede ser estacional o permanente.
Permite compartir el costo del cuidado
parental
Se da principalmente entre las especies
que para tener éxito en la cría de hijos
requiere la cooperación de ambos
padres.
Poligamia

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Puede involucrar un macho y varias hembras o una
hembra y varios machos. El individuo que posee
varias parejas generalmente no se involucra en el
cuidado de las crías
Las condiciones ambientales y de comportamiento dan
lugar a varios tipos de poligamia. En la poliginia, un
macho forma pareja con dos o mas hembras. En la
poliandria, una hembra hace pareja con dos o mas
machos.
Promiscuidad
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

En este sistema generalmente se tiene mayor
número de crías
Existe mayor competencia
En términos de los recursos necesarios para la
crianza, las hembras son las responsables de las
crías
Menor probabilidad de sobrevivir entre la
descendencia
Los marcadores moleculares en el estudio de
los sistemas de apareamiento
Clasificación social
Monogamia
Poliginia
Poliandria
Promiscuidad
Variabilidad intraespecífica
Conceptos importantes

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Modos de reproducción: reproducción sexual y
asexual; ventajas y desventajas
Tipos de fertilización: externa e interna
Sistemas de apareamiento: monogamia,
poligamia y promiscuidad
Siguiente clase: Reproducción en
hermafroditas y en especies unisexuales