La reproducción es el proceso
biológico que permite la creación de nuevos organismos. Las dos modalidades
básicas de reproducción se agrupan en dos tipos, que reciben los nombres de asexual
o vegetativa y de sexual o generativa.
Reproducción
asexual
En la reproducción asexual no
requiere la unión de gametos, un solo organismo es capaz de originar otros
individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de
vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las
bacterias (bipartición) en dos células hijas, que son genéticamente idénticas.
En general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas,
sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto,
intercambio de material genético (ADN).
BIPARTICIÓN. División de la célula madre
en dos células hijas, cada nueva célula es un nuevo individuo con estructuras y
funciones idénticas a la célula madre. Este tipo de reproducción la presentan
organismos como bacterias, amebas y algunas algas.
GEMACIÓN. Se realiza cuando en la célula
madre brota una protuberancia o yema y de esta se origina el nuevo individuo.
En este tipo de reproducción el núcleo se divide a la mitad, pero no el
citoplasma, ya que el nuevo individuo es más pequeño y solo le toca una
porción.
ESPORULACIÓN. Consiste en la división
del núcleo en varios fragmentos; una parte del citoplasma rodea a cada nuevo
núcleo formándose así esporas. Puede producirse un número variable de células y
a partir de cada una de ellas se desarrollará un nuevo individuo. Se presenta
en hongos, algas y diversos protozoarios.
Reproducción
sexual
La reproducción sexual requiere
la intervención de organismos que produzcan gametos masculinos y femeninos. Los
descendientes producidos como resultado de este proceso biológico, serán fruto
de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán
genéticamente distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente
en los organismos complejos. En este tipo de reproducción participan dos
células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la
fecundación
En la reproducción sexual se
presentan dos etapas: fecundación y desarrollo embrionario. FECUNDACIÓN: es la
unión de gametos, se reconocen dos tipos de fecundación:
La fecundación externa en que los
gametos femeninos y masculinos son liberados al medio: esta fecundación es más
efectiva en lugares donde no existen muchas corrientes y donde el espacio es
reducido. Los gametos femeninos y
masculinos son depositados en una masa de mucus, donde se realiza la
fecundación y se producen los embriones.
La fecundación interna se da
mayormente en organismos terrestres. Durante el apareamiento, los gametos
masculinos son depositados en los conductos genitales de las hembras y se
realiza la fecundación. La hembra, puede poner huevos (ovíparos) y en otros
casos se desarrollaran los embriones dentro del organismo en forma parcial o
total.
DESARROLLO EMBRIONARIO. Después de la
fecundación, el cigoto comienza un proceso de división, que ocasiona un
incremento del número de células, que reciben la denominación de blastómeros.
Posteriormente se inicia un proceso de diferenciación celular que determinará
la formación de los diferentes órganos y tejidos de acuerdo a un patrón
establecido para dar lugar a un organismo final. Durante este proceso de
diferenciación celular podemos diferenciar tres etapas: segmentación,
diferenciación y organogénesis. Al
concluir el desarrollo embrionario el organismo resultante recibe el nombre de
feto y completará su desarrollo hasta el momento del parto
Segmentación.- Son las sucesivas
divisiones celulares del huevo de un animal que forman una blástula
multicelular.
Diferenciación.- El proceso del
desarrollo por el cual una célula o tejido relativamente no especializado sufre
un cambio progresivo (habitualmente irreversible) a una célula o tejido más
especializado
Organogénesis.- Proceso que dará
origen a los distintos tejidos y órganos y que ocurre una vez se ha establecido
las tres capas embrionarias.
La reproducción en
el reino vegetal
Reproducción asexual. Existen dos
tipos de reproducción asexual en plantas: multiplicación vegetativa y por
gérmenes:
Multiplicación vegetativa: Asegura la
perpetuación de individuos bien adaptados a ese medio y evolutivamente
eficaces. Es muy común incluso en plantas superiores. Existen dos tipos: la
fragmentación y la división celular que engloba la bipartición y la gemación. La fragmentación consiste la fragmentación de
partes de células, talos o vástagos de los que surgen individuos hijos. Un
ejemplo de fragmentación son los esquejes. En la bipartición, la célula madre
se divide por completo en dos células hijas nuevas de igual tamaño. En la
gemación celular el tamaño de la célula hija es al principio menor que el de la
célula madre.
Por gérmenes. Los gérmenes son células
asexuales reproductivas que desarrollan directamente el individuo. Existen
varios tipos: pluricelulares (los propágulos) y unicelulares (las esporas). Hay zonas en que porciones del talo o del
tallo de las plantas pluricelulares están particularmente especializadas para
separarse de la planta madre y extenderse, son los propágulos (agrupaciones de
células), son muy comunes en las plantas inferiores. A este tipo pertenecen: los
tubérculos de la patata, los dientes de ajo, los estolones, rizomas, entre
otros.
La reproducción
de las plantas angiospermas
La reproducción sexual de las
plantas angiospermas es el ejemplo más popular. Es la reproducción de las
plantas con flores. Cuando un grano de polen llega al pistilo de la flor, se produce
la polinización. Al entrar en su interior, se produce la generación de las
células germinales o gametos masculinos que fecundan los óvulos que hay en el gineceo mediante el tubo polinizador.
Una vez los óvulos están fecundados, proceso conocido como
fertilización, se forman las semillas, y una vez formadas éstas, el gineceo se
convierte en el fruto que habitualmente conocemos como resultado de la
reproducción de las plantas. En resumen
las etapas de la reproducción sexual en
las plantas es del siguiente modo:
Formación del polen en los estambres.
Polinización: es cuando el grano de polen llega al pistilo. La
polinización se puede producir de muchas formas diferentes (anemófila, entomófila,
zoomofila, etc)
Los gametos masculinos llegan al interior del gineceo donde se
encuentran los óvulos mediante el tubo polinizador.
Fecundación: se produce la singamia o unión de los gametos femeninos y
masculinos.
Fertilización: se forman las semillas.
El gineceo se convierte en el fruto.
Reproducción en
el reino animal
Reproducción asexual. En los animales hay dos formas comunes de
reproducción asexual: gemación y fragmentación o regeneración reproductiva. Gemación: ocurre en varios grupos de
animales, pero es predominante en cnidarios, como la Hidra, las medusas, los
corales y algunas anémonas.
Fragmentación
o regeneración reproductiva: este tipo de reproducción se observa en los
equinodermos (estrellas de mar) y los cnidarios coloniales, como los corales.
Varias especies de anélidos y platelmintos (gusanos planos) también se
reproducen dividiéndose en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales
regenera un cuerpo completo. Dentro de este grupo, un ejemplo muy estudiado y
modelo de trabajo en muchos laboratorios lo constituyen los turbelarios,
conocidos vulgarmente como planarias.
Reproducción
sexual.
En la reproducción sexual los
animales producen, por meiosis, células sexuales haploides o gametos
(espermatozoides y óvulos). Los gametos deben
luego unirse a través del proceso de fecundación para crear una célula
diploide, el cigoto, que una vez formado inicia una serie de divisiones (segmentación),
hasta formar los embriones.
Gran parte de la diversidad en
los sistemas reproductivos de los animales está asociada a los mecanismos que
permiten que los espermatozoides y óvulos, se pongan en contacto, es decir, los
mecanismos de apareamiento.
La reproducción bisexual en los
animales consiste en cuatro eventos fundamentales:
Gametogénesis (producción de los gametos).
El apareamiento (mecanismos para que los gametos puedan juntarse).
La fecundación (fusión de gametos).
Desarrollo embrionario
La gametogénesis tiene lugar en
las gónadas (testículos en los machos, y los ovarios en las hembras). Allí, las
células germinales, diploides, proliferan por mitosis, para luego sufrir
meiosis y madurar a óvulos o espermatozoides, respectivamente.
El apareamiento permite que los gametos
estén lo suficientemente cerca para que la fecundación pueda ocurrir. Los
mecanismos de apareamiento dependen de la movilidad de los animales y de si se
reproducen en el agua o sobre la tierra.
La más simple distinción en los sistemas de apareamiento es si la
fecundación se produce en forma externa o interna.
Fecundación externa. En este tipo de
fecundación, la unión del espermatozoide y el gameto femenino se efectúa afuera
del cuerpo de los progenitores. En general, se da en animales de ambientes
acuáticos. Los animales liberan sus gametos al agua y los mismos tienen que
encontrarse para que tenga lugar la fecundación. Este procedimiento se suele
llamar “desove”. Este tipo de fecundación, es típico de invertebrados
acuáticos, peces y anfibios. Estos animales pueden producir un gran número de
gametos, sin embargo, un alto número no garantiza que los gametos se
encuentren.
En general, las actividades
reproductivas del macho y la hembra están sincronizadas, ya que los gametos
liberados tienen un tiempo de vida determinado. Para ello, los animales que
desovan deben coordinar sus comportamientos reproductivos, tanto temporalmente
(al mismo tiempo) como espacialmente (en el mismo lugar). La sincronización
puede lograrse mediante señales visuales, acústicas o químicas, comportamientos
de cortejo, indicios ambientales o alguna combinación de estos factores.
Fecundación interna. Los animales
terrestres no pueden simplemente liberar sus gametos en el medio ambiente, ya
que los espermatozoides requieren de un medio líquido para moverse y alcanzar
el óvulo. Los animales terrestres evitan estos problemas mediante la liberación
de los espermatozoides directamente en el tracto reproductor de la hembra.
Todos los mamíferos presentan fecundación interna, así como también los reptiles,
las aves, algunos invertebrados (algunos nemátodos) e incluso algunas especies
de peces, como por ejemplo los tiburones.
La fecundación interna, por lo
general, se realiza mediante la cópula, el comportamiento por el cual el macho
deposita espermatozoides directamente en el tracto reproductor de la hembra.
Al analizar estos tres eventos se
puede deducir que tanto la gametogénesis como la fecundación, son procesos
bastante conservados dentro de los animales. La enorme diversidad radica en las
adaptaciones que los animales poseen para el apareamiento, así como también la
enorme diversidad anatómica, fisiológica y de comportamiento asociados al
mismo.
En los animales, los sistemas
reproductivos se distinguen también por el lugar donde se desarrolla el
embrión. Existen dos patrones de cuidado y crianza de los embriones: Ovíparos y
Vivíparos.
Los animales ovíparos ponen
huevos en el medio ambiente, y sus embriones se desarrollan fuera del cuerpo de
la madre. Son ejemplos de ellos, las aves, los reptiles, muchos peces y la
mayoría de los invertebrados, como los artrópodos, los moluscos, entre otros.
En estos animales la fecundación puede ser interna o externa. Algunos animales simplemente retienen los
huevos fecundados dentro del cuerpo de la madre hasta que nacen. Estos
embriones siguen recibiendo nutrición de las reservas propias del huevo, por lo
que esta adaptación reproductiva se denomina ovoviparidad. Este tipo de
desarrollo tiene lugar en varios grupos de invertebrados, como por ejemplo en
anélidos, braquiópodos, insectos y moluscos gasterópodos y es común en ciertas
especies de peces y reptiles.
Los animales vivíparos conservan
el embrión dentro del cuerpo de la madre durante sus primeras etapas de
desarrollo, y mientras se desarrolla, recibe nutrición de su parte. Son
vivíparos los mamíferos (excepto los monotremas) y los peces elasmobranquios
(tiburones y rayas). Sin embargo, también se conocen algunas especies de
invertebrados, anfibios y reptiles.
Para terminar, la reproducción
sexual también incluye dos procesos: el hermafroditismo y la partenogénesis.
Hermafroditismo. Es importante
recordar que los animales hermafroditas son monoicos, lo que significa que un
mismo organismo presenta a ambos sexos. La mayoría de los hermafroditas se
autofecundan, (un individuo fecunda sus propios gametos femeninos). Sin
embargo, algunos de ellos son incapaces de hacerlo o solo lo hacen en caso de
que no haya pareja disponible, y lo que hacen es intercambiar gametos con
miembros de la misma especie, como se mencionó anteriormente.
Muchos invertebrados
endoparásitos, como los gusanos planos, hidroides y anélidos y todas las lapas y caracoles
pulmonados son hermafroditas. Dentro de los vertebrados, encontramos algunos
peces, y en algunas especies, el hermafroditismo puede darse bajo ciertas
circunstancias y en cierto momento de la vida del organismo.
Partenogénesis. Consiste en el desarrollo de un embrión a
partir de un gameto o célula sexual no fecundada. Los organismos generados son
genéticamente idénticos y son haploides. Es un método común de reproducción en
artrópodos, aunque también puede ocurrir en algunas especies de peces, anfibios
y reptiles. La mayoría de las especies que se reproducen por este mecanismo
también se reproducen de forma biparental.
En algunas especies, la
partenogénesis es parte del mecanismo que determina el sexo. Por ejemplo, en
muchos himenópteros (hormigas y la mayoría de las especies de abejas y
avispas), los machos se desarrollan a partir de huevos no fecundados y son
haploides. Las hembras, en cambio, se desarrollan a partir de huevos fecundados
y son diploides. La mayoría de las hembras son obreras estériles, pero unas
pocas se convierten en reinas fértiles. Después de que la reina se aparea con
un macho, ella tiene una fuente de espermatozoides que se controla, lo que le
permite producir huevos fecundados o sin fecundar. Así, la reina determina
cuándo y qué cantidad de los recursos de la colonia se gastan en los machos.
Reproducción en
los seres humanos
La reproducción humana es de tipo
sexual, ya que intervienen los dos
sexos: masculino y femenino. La
fecundación se lleva a cabo dentro del
cuerpo femenino. Estos se trasladan
hacia el útero, donde uno de ellos se
unirá al óvulo produciéndose la fecundación. El cigoto comenzará a
dividirse hasta formar un conjunto de
células mayor llamado mórula. Poco a
poco irá adquiriendo forma humana y el
embrión recibirá el nombre de feto.
Transcurridas 40 semanas de embarazo, el feto estará completamente desarrollado y listo
para salir al exterior. En ese momento
se produce el parto. Aparentemente, la reproducción humana es
igual que en los animales. Sin embargo, ella no es instintiva, está gobernada
por los sentimientos, lo que implica el amor en la pareja, un acto voluntario y
una responsabilidad frente a la llegada de un hijo.
A continuación, analizaremos los
aparatos reproductores tanto del hombre como de la mujer, los cuales le
permiten tener la capacidad reproductiva.
Aparato
reproductor femenino
Está formado por las siguientes
estructuras:
Ovarios: son dos órganos a los
que también se les llama gónadas. Son pequeños, tienen el tamaño y, más o
menos, la forma de una almendra. Están ubicados en la parte baja de la cavidad
abdominal. Sus dos funciones fundamentales son: Producir y guardar óvulos;
éstos quedan almacenados hasta la pubertad.
Producir hormonas: el ovario
produce dos hormonas, el estrógeno y la progesterona. El estrógeno es la
hormona sexual femenina, encargada de desarrollar en la mujer los caracteres
sexuales secundarios, y preparar las paredes del útero durante cada ciclo
menstrual. La progesterona también
participa en esta última tarea.
Trompas de Falopio: también
denominadas oviductos. Son dos. En estas estructuras ocurre un fenómeno
biológico fundamental para la vida: la fecundación. Por ellas viajan los espermios
para encontrarse con el óvulo, ya que éste, al salir del ovario (ovulación), es
captado por las trompas y se queda en este lugar por unas horas.
Utero: es un órgano hueco,
muscular, que se conecta con las trompas y con la vagina. La cavidad interna
del útero está revestida o tapizada por una mucosa llamada endometrio, el cual
se prepara mes a mes para recibir al óvulo fecundado. Si no es así, ésta
preparación se desprende y se produce la menstruación. El útero tiene como
función recibir y albergar al óvulo fecundado.
Vagina: es un canal o tubo
muscular que se extiende desde el cuello del útero hasta los genitales externos
o vulva. Sus funciones son: recibir el órgano masculino o pene para depositar
el semen; permitir la salida de la menstruación; eliminar los óvulos no
fecundados; y ser el conducto de salida de la guagua durante el parto normal.
Genitales externos: corresponden
a un conjunto de estructuras que cubren el orificio uretral, por donde sale la
orina, el orificio vaginal y el clítoris.
Aparato reproductor
masculino, Está formado
por: Testículos: son dos gónadas u órganos, ubicados fuera de la cavidad
abdominal, en una bolsa llamada escroto, de piel. En su interior, existen unos
túbulos llamados seminíferos donde se producen los espermios. Los testículos
están fuera de la cavidad abdominal, ya que los espermios, que ellos fabrican,
deben producirse a una temperatura menor que la corporal para llegar a ser
fértiles. Su otra función es producir la testosterona, la hormona sexual
masculina responsable de desarrollar y mantener los caracteres sexuales
secundarios en el hombre. Los testículos comienzan a funcionar alrededor de los
12 a 14 años.
Epidídimo: es un tubo en forma de
espiral, que se ubica fuera del testículo. Después de ser formados en el
testículo, los espermios pasan al epidídimo, cuya función es almacenarlos temporalmente;
en esta estructura alcanzan su movilidad.
Conductos deferentes: son dos conductos largos, que se extienden desde
el epidídimo hasta el conducto de evacuación de las vesículas seminales. Su
función es transportar a los espermios hasta las vías superiores del sistema
reproductor. Vesículas seminales: son
dos glándulas que producen la fructosa, secreción que proporciona energía a los
espermios.
Próstata: glándula única, grande,
que rodea la porción superior de la uretra (ubicada en el pene, que permite la
salida de la orina y el semen). Esta glándula produce una secreción que ayuda a
disminuir la acidez de la uretra y vagina, impidiendo la muerte de los
espermios.
Pene: órgano eréctil, está fuera
de la cavidad abdominal, formado por un tejido llamado cuerpos cavernosos.
Durante la excitación sexual, éstos se llenan de sangre, provocando cambios en
la longitud, circunferencia y firmeza del pene. Este órgano tiene como función
penetrar en la vagina de la mujer para depositar el semen.
Ciclo ovárico Luego
de la pubertad el ovario oscila en un ciclo entre la fase folicular (folículo
maduro) y la fase luteínica (presencia del cuerpo lúteo). Este ciclo se
interrumpe solo durante el embarazo y continúa hasta la menopausia donde
finaliza la capacidad reproductiva de la mujer. El ciclo ovárico dura
generalmente 28 días. Durante la primera fase, el ovocito madura dentro del
folículo. En el punto medio del ciclo, el ovocito es liberado del ovario en un
proceso conocido como ovulación. Luego de la ovulación el folículo forma el
cuerpo lúteo que sintetiza hormonas que preparan al útero para el embarazo. El ovocito secundario pasa de la cavidad del
cuerpo, ayudado por los movimientos de las cilias de las fimbrias, al oviducto
(trompas de Falopio). El oviducto desemboca en el útero. El útero tiene una capa interna, el
endometrio, en el cual se implanta el huevo fertilizado. En la parte final del
útero se encuentra el cérvix que lo conecta a la vagina. La vagina recibe al
pene durante el coito y sirve como canal de nacimiento.
El ciclo ovárico comprende dos
fases reguladas por hormonas. El folículo segrega estrógeno antes de la
ovulación ; el cuerpo lúteo segrega tanto estrógeno como progesterona luego de
la ovulación. Hormonas del hipotálamo y de la hipófisis anterior regulan el
ciclo ovárico. El ciclo ovárico comprende los eventos en el ovario; el ciclo
menstrual ocurre en el útero.
El ciclo menstrual varía entre 15
y 32 días. El primer día del ciclo es el primer día de flujo menstrual (día 0)
conocido como menstruación. Durante la menstruación el endometrio uterino es
destruido y eliminado como flujo menstrual. Las hormonas FSH y LH se segregan
en el día 0, comenzando tanto el ciclo ovárico como el menstrual. La FSH y la
LH estimulan la maduración de un solo folículo en uno de los ovarios y la
secreción de estrógenos. La elevación del nivel de estrógeno en sangre produce
la secreción de LH, que estimula la maduración del folículo y la ovulación (día
14, o mitad del ciclo). La LH estimula al folículo remanente a formar el cuerpo
lúteo, que produce tanto estrógeno como progesterona. El estrógeno y la progesterona estimulan el
desarrollo del endometrio y la preparación del endometrio uterino para la
implantación del cigoto. Si no hubo embarazo, la caída de los niveles de FSH y
LH hace que se desintegre el cuerpo lúteo. La caída de los niveles hormonales
también causa la eliminación del endometrio necrotizado por una serie de
contracciones musculares del útero.
