LA REPRODUCCIÓN

LA REPRODUCCIÓN
CIENCIAS DE LA NATURALEZA
2º DE E.S.O.
¿QUÉ ES LA REPRODUCCIÓN?
La reproducción es la función de los seres vivos que les permite tener descendencia:
asegura la perpetuación de las especies. En otras palabras, se trata de un proceso
biológico por el cual se producen nuevos organismos individuales.
Los seres vivos progenitores son capaces de multiplicarse y generar nuevos seres vivos:
los descendientes.
Hay dos principales tipos de reproducción:
• Reproducción asexual. Requiere sólo un
padre que pueda producir nuevos seres vivos
idénticos a él genéticamente. Las algas, los
protozoos (Euglena, p. ej.), los hongos y algunas
plantas y animales se reproducen de esta
manera.
• Reproducción sexual. Requiere dos padres:
un macho y una hembra. Los descendientes
tienen una combinación de materiales genéticos
aportados por ambos progenitores. Los
organismos multicelulares (por ej., H. sapiens) se
reproducen sexualmente.
LA REPRODUCCIÓN ASEXUAL
Es frecuente entre los organismos unicelulares (bacterias, protozoos y
algunas algas).
El mecanismo de reproducción puede ser cualquiera de los representados
abajo:
La reproducción asexual en los animales (1)
Es menos frecuente en
los animales que éstos
se reproduzcan
asexualmente. En todo
caso, los tipos son dos:
1. Gemación. Es el
caso de algunos
pólipos (Hidra) y de las
esponjas. En este caso
se forma una
protuberancia, tumor o
yema en la superficie
del cuerpo por
multiplicación de
algunas células.
Posteriormente, la
yema se desprende y
origina un nuevo
individuo.
2. Escisión o fragmentación. Un nuevo
organismo crece de un fragmento de otro
anterior. Cada fragmento desarrolla un
individuo maduro, completo. Es el caso de
algunos pólipos y anélidos acuáticos
(planaria).
La reproducción asexual en los animales (2)
Algunos animales, como la estrella de
mar, no utilizan estrictamente la
escisión como mecanismo
reproductor, si bien pueden regenerar
por completo su cuerpo a partir de un
fragmento desprendido de forma
accidental.
La reproducción asexual en las plantas (1)
Es más frecuente en las plantas que en los animales. Básicamente se distinguen dos
tipos:
1. Multiplicación vegetativa. Los nuevos brotes se forman a partir de una parte de la
planta materna (de una raíz, un tallo subterráneo o aéreo o un bulbo)
La reproducción asexual en las plantas (2)
2. Reproducción por esporas. Propia de los musgos y de los helechos –así como de
algunos otros organismos, como los hongos-, consiste en la producción de esporas, que
son células únicas rodeadas de una cubierta resistente que, al caer al suelo, se
multiplica para originar un nuevo organismo. Las esporas se originan en unos órganos
denominados esporangios.
En definitiva, en la reproducción asexual un único progenitor produce
descendientes idénticos a sí mismo.
LA REPRODUCCIÓN SEXUAL
La reproducción sexual
requiere dos miembros
de sexo opuesto dentro
de la misma especie:
un macho y una
hembra.
Cada uno de estos
individuos tiene
órganos reproductores
diferentes: gónadas.
Estos órganos
(gónadas) son los
encargados de producir
las celular
reproductoras: los
gametos.
CARACTERÍSTICAS SEXUALES
MACHO (♂)
HEMBRA (♀)
Las gónadas masculinas son Las gónadas femeninas son
los testículos.
los ovarios.
Los gametos masculinos son Los gametos femeninos son
los espermatozoides.
los óvulos.
Los espermatozoides se
producen en los testículos.
Los óvulos se producen en
los ovarios.
Los espermatozoides son
pequeños y móviles.
Los óvulos son mayores que
los espermatozoides, pero
son inmóviles.
Estructura del aparato reproductor en
los animales con reproducción sexual
Suele estar constituido, en ambos sexos, por:
• Las gónadas, órganos en los que se producen células destinadas a la
reproducción: los gametos.
- En los machos las gónadas son los testículos y producen espermatozoides o
gametos masculinos. Los espermatozoides son pequeños y están dotados de un
flagelo para su desplazamiento.
- En las hembras, las gónadas se denominan ovarios y en ellos se producen los
óvulos o gametos femeninos. Los óvulos son grandes, inmóviles y están previstos de
reservas nutritivas.
El verdadero óvulo es la yema del huevo. Durante su trayecto hacia la salida del
aparato reproductor se le van añadiendo las sustancias de reserva que constituyen la
clara. Finalmente se forma la cáscara calcárea externa que protege el huevo.
• Las vías genitales. Son conductos que comunican las gónadas con el exterior del
cuerpo. Estos conductos permiten la salida de los gametos.
La reproducción sexual en los animales (1)
A la derecha, y de arriba abajo, aparato reproductor humano,
masculino y femenino (este último en vistas frontal y lateral).
EL ACOPLAMIENTO Y LA FECUNDACIÓN (1)
En el proceso reproductor de las
aves es preciso el acoplamiento o
cópula, es decir, La unión del
macho y de la hembra.
Como en otras especies animales,
el acoplamiento está precedido por
el cortejo o parada nupcial que
facilita el acercamiento entre el
macho y la hembra.
Tras el acoplamiento, los
espermatozoides introducidos por
el macho ascienden por las vías
genitales de la hembra hasta
encontrar un óvulo desprendido por
el ovario. Allí tiene lugar la
fecundación, es decir, el proceso
en el que se unen un óvulo y un
espermatozoide y la fusión de sus
núcleos para formar la célula
huevo.
Paradas nupciales en
aves: urogallo, pavo
real, avutarda y
albatros.
EL ACOPLAMIENTO Y LA FECUNDACIÓN (2)
El desarrollo del embrión
Tras la fecundación, la célula huevo
se divide repetidamente para formar
las primeras células del embrión.
El desarrollo del embrión precisa
una temperatura constante, entre 38
y 40°C.
Para ello, los progenitores,
generalmente la hembra, incuban
los huevos situándose sobre ellos.
Durante la incubación, el embrión
se alimenta de las reservas del
huevo. Cuando la clara y la yema se
han consumido, la cría, ya formada,
rompe la cáscara, y se produce la
eclosión o salida de las crías.
El crecimiento de las crías
En muchas especies de aves los polluelos nacen muy inmaduros, ciegos y sin
plumas; los padres los alimentan y crían en nidos. En otros casos, como en los pollos
de las gallinas, nacen con plumas y pueden alimentarse por sí mismos. Así completan
su desarrollo hasta transformarse en adultos.
Las fases por las que pasa un organismo, desde que es concebido hasta que llega al
estado adulto y se reproduce, constituyen el ciclo biológico de una especie.
En la reproducción sexual, el nuevo individuo se desarrolla a partirde una célula
inicial –célula huevo o cigoto- formada por la unión de un gameto masculino y otro
femenino.
DIVERSIDAD EN LA REPRODUCCIÓN SEXUAL
La reproducción sexual implica una serie de comportamientos que son comunes a todas
las especies, Sin embargo existen diferencias en el modo como se manifiestan a veces
estos comportamientos y los procesos implicados (acoplamiento, fecundación, desarrollos
embrionario y post-embrionario).
Los individuos de especies que se reproducen
sexualmente pueden poseer o no ambos tipos de
gónadas. Así, las especies pueden ser:
• Unisexuales. Tienen los sexos separados, de modo
que cada individuo lleva un único tipo de gónada
(ovarios o testículos). Todos los vertebrados y muchos
invertebrados son unisexuales.
• Hermafroditas. Cada individuo posee a la vez
gónadas masculinas y femeninas. Es el caso de
numerosos invertebrados (esponjas, cnidarios, anélidos,
caracoles, etc.). En este caso, no obstante, un mismo
individuo no puede reproducirse consigo mismo,
necesitando de otro individuo de su misma especie.
Dimorfismo sexual:
diferencias entre machos y hembras
Fecundación
interna y externa
Según dónde tenga lugar el
encuentro de los gametos para la
fecundación, ésta puede ser:
• Interna. Tiene lugar en el interior
de las vías genitales de la hembra.
Sucede en animales que viven en el
medio terrestre, donde la ausencia
de agua hace inviable la
supervivencia de las delicadas
células reproductoras.
• Externa. La hembra libera al
medio los óvulos sin fecundar, que
posteriormente son fecundados por
los espermatozoides liberados por
el macho. Solo puede darse en los
animales que viven en medio
acuoso.
ANIMALES OVÍPAROS Y VIVÍPAROS
Según el modo y lugar donde se
desarrolla el embrión, la reproducción
puede ser:
• Ovípara. Si el desarrollo tiene lugar
dentro del huevo en el medio exterior. Se
da en todos los casos de fecundación
externa y en algunos de fecundación
interna, como ocurre con las aves y los
reptiles.
• Ovovivípara. Si los huevos permanecen
dentro del cuerpo de la hembra hasta su
eclosión. Esta no proporciona nutrientes al
embrión durante su desarrollo, solo
protección. Se presenta en muchos
tiburones y otros peces, así como en
algunos reptiles.
• Vivípara. Si el desarrollo se produce en
el interior del cuerpo de la madre que no
solo alberga sino que nutre al embrión. Así
sucede en los mamíferos.
Desarrollo directo e indirecto
Una vez nacida, el desarrollo de la cría puede ser:
• Directo. Las crías son de aspecto similar a un adulto. El desarrollo se completa
aumentando de tamaño y madurando sus órganos hasta alcanzar el estado
adulto. Es el caso de las aves o de los mamíferos.
• Desarrollo indirecto. Las crías son diferentes a los adultos y se denominan
larvas. Una serie de transformaciones conocidas como metamorfosis convierten
la larva en un adulto. Así ocurre en las ranas o en los insectos. En los insectos la
metamorfosis puede ser dedos tipos:
- Metamorfosis sencilla
(izquierda). Las larvas se
denominan ninfas y tan solo
sufren una serie de mudas de la
piel para crecer.
- Metamorfosis completa
(derecha). La larva, además de las
mudas, sufre una última
transformación radical tras pasar
un período inmóvil encerrada en
una cubierta o capullo. En esta
fase se la denomina pupa o
crisálida.
Reproducción sexual: las plantas (1)
Las plantas también
se reproducen
sexualmente. En las
plantas espermafitas
–plantas con
semillas- los órganos
reproductores se
encuentran en las
flores.
Estos órganos –las
flores- son diferentes
en las
gimnospermas (ver
figura) y en las
angiospermas, si
bien la función es
siempre la misma.
Reproducción sexual: las plantas (2)
La flor de las angiospermas es un conjunto de hojas muy transformadas, distinguiéndose dos partes:
el periantio y los órganos reproductores.
a) El periantio está formado por el cáliz y la corola, que son las envolturas más externas,
colaborando en la reproducción al proporcionar cobijo a los órganos reproductores, y produciendo
substancias capaces de atraer animales que puedan facilitar la polinización.
b) Los órganos reproductores están representados por los estambres y el pistilo.
b.1) Los estambres son la parte masculina de la flor (androceo). Consta de un filamento que
sostiene la cápsula denominada antera, donde se produce el polen, que encierra los gametos
masculinos.
b.2) El pistilo es la parte
femenina de la flor (gineceo);
tiene forma de botella y se
distinguen en él tres partes:
estigma, en el extremo
superior; estilo, o cuello del
pistilo, y ovario, o vientre. En
este último se producen los
óvulos o gametos femeninos.
Reproducción sexual: las plantas (3)
Las flores como las
que acabamos de ver,
con los dos órganos
reproductores,
masculino y femenino,
se dice que son
hermafroditas, y son
la mayoría de las
flores (castaño, rosal,
hibisco –figura-, etc.).
Ahora bien, muchas
otras especies tienen
flores con órganos de
un solo sexo, son las
especies unisexuales
(acebo, pino, …).
Flor monoica masculina de avellano
Órganos reproductores en
una flor de hibisco
Reproducción sexual: las plantas (4)
Cápsula abierta de malvácea
mostrando las semillas.
Flores unisexuales del pino
POLINIZACIÓN
Cuando los granos de polen están
maduros se abren las anteras y permiten
su salida. El polen debe alcanzar el
pistilo de esa misma flor o de otra flor y,
para ello, los granos de polen necesitan
ser transportados. Este transporte se
denomina polinización y puede ser de
dos tipos:
• Anemógama. Es aquella en la que el
transporte lo realiza el viento (fotografía
superior). El viento es un agente de
transporte poco seguro, por lo que las
plantas anemógamas producen gran
cantidad de granos de polen.
• Entomógama. Es aquella en la que la
polinización la realizan los insectos que
transportan el polen adherido a sus
cuerpos (fotografía inferior). Las flores de
las plantas entomógamas tienen colores
y aromas que atraen a los insectos.
La formación de la semilla
Cuando un grano de polen llega al pistilo de una
flor de su misma especie, desarrolla un tubo que
crece hasta alcanzar un óvulo. Por este tubo
polínico descienden los dos gametos que contiene
y se produce una doble fecundación:
• Un gameto masculino se fusiona con el gameto
femenino y forman la célula huevo, destinada a
convertirse en el embrión de la semilla.
• El otro gameto masculino se fusiona con otros
dos núcleos femeninos y forman el albumen, una
reserva nutritiva.
La semilla es la estructura resultante del desarrollo
del óvulo tras la fecundación. Contiene un embrión
rodeado por el albumen; el embrión es como una
pequeña planta con una raicilla, un tallito y una o
dos hojas embrionarias denominadas cotiledones.
En muchas semillas, como el cacahuete o la
almendra, los cotiledones engruesan almacenando
las reservas nutritivas.
La formación del fruto
Tras la fecundación, el ovario del
pistilo se transforma en el fruto. Sus
principales funciones son protegerá la
semilla y colaborar en su dispersión.
Hay dos tipos:
• Frutos carnosos. Como las uvas o
los tomates. Las paredes del ovario
acumulan reservas para atraer a los
animales herbívoros que se alimentan
de ellos. Al expulsar las semillas junto
con los excrementos se favorece su
dispersión.
• Frutos secos. Como las pipas de
girasol o las judías. Se endurecen las
paredes del ovario para formar una
capa protectora de la semilla.
La germinación de la semilla
Una vez liberadas, las semillas caen al suelo, donde se produce su germinación,
siempre y cuando las condiciones ambientales de humedad y temperatura sean
adecuadas. Entonces, el embrión de la semilla se desarrolla y crece para dar lugar a
una nueva planta.
Durante la germinación, la nueva plantita se nutre de las reservas de la semilla hasta
que desarrolla hojas verdes para realizar la fotosíntesis.
La reproducción no es una función necesaria para la supervivencia de
un organismo, pero es indispensable para la continuidad de la vida y la
perpetuación de una especie
¿Por qué se necesita la
reproducción?
Porque, mediante la reproducción,
los seres vivos producen nuevos
individuos que sustituyen a los
que desaparecen, y de esta
manera puede perpetuarse la
especie.
Además, los organismos que
viven fijos como los hongos, las
plantas y algunos animales como
los celentéreos o las esponjas,
utilizan los mecanismos
reproductivos para favorecer la
dispersión de los individuos: las
esporas, las semillas y las larvas
móviles que producen pueden
propagarse y colonizar nuevos
medios.
Ventajas de la reproducción sexual
La reproducción sexual es un proceso más complicado que la asexual. Requiere la
formación de gametos y, casi siempre, el encuentro y unión de dos individuos. Aun así,
presenta una gran ventaja.
En la reproducción asexual todos los descendientes de un progenitor son idénticos a este.
En cambio, en la reproducción sexual los descendientes presentan caracteres mezclados
de dos progenitores; son semejantes aunque siempre diferentes a ambos.
Las nuevas combinaciones de caracteres en los descendientes aumentan la diversidad de
individuos dentro de la especie. Esto permite que los individuos con características
adecuadas tengan ventajas para sobrevivir y dejar más descendientes que también
presentarán estas características.
De esta manera se va produciendo la "adaptación" de los organismos de una especie a las
condiciones del medio.
Asimismo, en una población integrada por individuos muy diversos, existe mayor
probabilidad de que alguno sobreviva ante un cambio brusco en las condiciones y, de esa
manera, evitar la extinción y perpetuar la especie.
La reproducción permite la continuidad de la vida a través de los descendientes.
Además, la reproducción sexual aumenta la diversidad de individuos, lo que
favorece la adaptación y la supervivencia de la especie.
¿Qué representan ambas figuras?
Mapa
conceptual del
tema
(Tomado del libro de Ciencias
de la Naturaleza de 1º de ESO,
editorial SM)