Introducción

La reproducción es el proceso mediante el cual se generan nuevos organismos (descendencia). Un organismo vivo no necesita la reproducción para sobrevivir, pero como especie, lo necesitan para la continuidad y para asegurarse de que no se extingan.

La mayoría de los organismos se reproducen por apareamiento, lo que aumenta la variabilidad genética del organismo. Los machos y las hembras tienen órganos reproductivos separados conocidos como gónadas. Estas gónadas producen gametos que se fusionan para formar una sola célula llamada cigoto. Pocos animales como lombrices, caracoles, babosas, etc. son hermafroditas y poseen órganos reproductores masculinos y femeninos en el mismo organismo. Dependiendo del número de padres involucrados, existen diferentes modos de reproducción.

Desarrollo del tema

1. Reproducción de los seres vivos

La capacidad reproductiva es una característica que permite a los seres vivos reponer a los organismos que se mueren. De este modo, se mantienen, y permanecen en el tiempo y en el espacio. Por lo tanto la reproducción se puede definir como un proceso a través del cual los seres vivos dan vida a nuevos organismos o células de origen animal y vegetal, esta es una función esencial de todos los organismos vivos. Como los seres vivos tienen distinto grado de complejidad, poseen también distintas formas de reproducción: asexual y sexual.

Reproducción asexual

Los organismos celulares más simples se reproducen por un proceso conocido como fisión o escisión, en el que la célula madre se fragmenta en dos o más células hijas, perdiendo su identidad original. La división celular que da lugar a la proliferación de las células que constituyen los tejidos, órganos y sistemas de los organismos pluricelulares no se considera una reproducción, aunque es casi idéntica al proceso de escisión binaria. En ciertos animales pluricelulares, tales como celentéreos, esponjas y tunicados, la división celular se realiza por yemas. Estas se originan en el cuerpo del organismo madre y después se separan para desarrollarse nuevos organismos idénticos al primero.

Este proceso, conocido como gemación, es análogo al proceso de reproducción vegetativa de las plantas. Procesos reproductores como los citados, en los que un único organismo origina su descendencia, se denominan científicamente reproducción asexual. En este caso, la descendencia obtenida es idéntica al organismo que la ha originado.

Reproducción sexual

Es característica de los animales pluricelulares simples y complejos, y también se observa en los vegetales y el hombre. Esta se lleva a cabo a través de células de tipo reproductoras generadas en ciertos órganos de distintos progenitores, donde cada uno aporta una célula especial o gameto.

2. Reproducción vivípara

Vivíparo, animal cuya modalidad de reproducción incluye el desarrollo del embrión dentro de la madre y la conexión anatómica entre ambos. Este tipo de reproducción se diferencia del ovoviviparismo en que el embrión no se alimenta sólo del vitelo del huevo.

La mayoría de los mamíferos son vivíparos. En este caso, el embrión permanece alojado en el útero materno y es alimentado gracias a los nutrientes que recibe mediante la placenta. Este órgano representa una conexión íntima entre la madre y las crías. Los animales que se reproducen por cría viva son los mamíferos. Ellos tienen la sangre caliente y no ponen huevos. Sus crías se desarrollan en el interior del vientre materno.

Cuando nacen, son alimentadas en su primera etapa por la madre con leche. Para ello, la hembra cuenta con unos órganos especiales llamados mamas. Precisamente el nombre de estos animales, mamíferos, se debe a que maman o toman la leche de sus madres, cuando son pequeños. Todos los mamíferos respiran por medio de pulmones.

Su cuerpo está cubierto de pelos. En algunos casos (perros, gatos, conejos, etcétera), éste es abundante, con el fin de darles abrigo. En otros (elefantes, murciélagos, focas, etcétera), es escaso. A los pocos minutos de nacidas, algunas crías se paran en sus cuatro extremidades e intentan caminar. Otras, en cambio, nacen ciegas (gato) o sin pelos (ratas), por lo que deben pasar varios días antes de que puedan hacer su vida normal.

Los insectos

Los insectos son los animales invertebrados más abundantes de nuestro planeta. Se reproducen por huevos, que son colocados en la tierra, y en frutas, hojas o agua estancada. En una primera etapa, los huevos de los insectos pasan al estado de larva o gusano; luego a ninfa; y, por último, al estado adulto, cuándo tienen las mismas características de sus progenitores.

La gran mayoría de los insectos ponen sus huevos y luego los abandonan. En otros casos, los cuidan hasta que se completa su desarrollo. Un claro ejemplo de ello se da con las abejas. Ellas construyen panales en cuyo interior hay celdas, donde la abeja reina deposita huevos, que son alimentados por las abejas obreras hasta que completan su desarrollo.

Las ranas

Las ranas se reproducen por huevos, que son depositados por la madre en gran cantidad, en el agua. Los huevos depositados permanecen unidos y, a la semana, nacen las ranitas de cada uno de ellos.

Las ranas nacidas son muy diferentes a sus padres y reciben el nombre de renacuajos. Estos tienen una cabeza y una cola gruesa y larga al comienzo de su desarrollo. Luego de unos días, aparecen las dos patas traseras y, más tarde, las dos delanteras. El renacuajo con sus cuatro patas aún conserva su cola, la cual desaparece gradualmente, hasta que se transforma en una rana adulta.

3. Reproducción sexual: vegetales superiores

La flor es el órgano reproductor de ciertas plantas que produce los frutos, que a su vez encierran las semillas. No todas las plantas que forman semillas tienen flores; las coníferas, por ejemplo, forman las semillas en las escamas de unas estructuras llamadas conos o piñas.

En los vegetales superiores, se distinguen las angiospermas, que corresponden a los vegetales que tienen flor. Ésta representa el órgano reproductor, ya que posee estructuras especializadas para la producción de los gametos. Los gametos son las células reproductoras.

Partes de una flor

La flor está formada por hasta cuatro tipos de hojas modificadas.

• Los sépalos, que envuelven el capullo, son las piezas más externas.
• A continuación se encuentran los pétalos, que atraen a los polinizadores, tanto por el color como por el olor segregado por ciertas glándulas.
• Más hacia el interior hay uno o dos círculos de estambres productores de polen, que son los órganos de reproducción masculinos.
• Los pistilos, formados por estigma, estilo, ovario y óvulo, son las piezas más internas.
• El carpelo recibe el grano de polen y, si se produce fecundación, forma el fruto.

Polinización

Es el proceso por el cual se da el paso del polen desde los estambres o estructuras masculinas de la flor al estigma del pistilo, que es la estructura femenina, de la misma flor o de otra distinta. Cuando el polen pasa del estambre al estigma de la misma flor, se habla de autopolinización o autogamia; la polinización cruzada o alogamia es el paso del polen de los estambres de una flor a otra de la misma planta (geitonogamia) o de una planta distinta de la misma especie (xenogamia).

Pueden actuar como agentes polinizadores, el viento, el agua, los insectos y también el hombre. Según si el polen es trasladado a la misma flor o bien a otra, existen dos formas de polinización:

• Cruzada: en este caso, el transporte de polen ocurre desde los estambres de una flor al pistilo de otra flor de la misma especie.
• Autopolinización: el polen de la flor llega al pistilo de la misma flor.

Fecundación

Después de que el polen llega hasta el estigma del pistilo, se inicia un proceso crucial llamado fecundación. En términos simples, ocurre de la siguiente forma: desde el grano de polen se forma un tubo, llamado polínico, el cual llega hasta el ovario. Por este tubo descienden dos anterozoides -células o gametos masculinos-, uno de ellos fecunda (se une) a la oosfera (gameto femenino), y el otro fecunda al núcleo secundario, formándose el endosperma que corresponde a una sustancia nutritiva. La finalidad de la fecundación es la formación de la semilla, que está formada por el embrión y el endosperma.

4. Multiplicación de los animales superiores

Los animales superiores corresponden al grupo de los vertebrados, que son aves, mamíferos, reptiles, peces y anfibios. En ellos es posible encontrar un aparato reproductor, que puede ser femenino o masculino.

Los aparatos reproductores de los animales superiores también presentan órganos especializados para producir las células llamadas gametos.

Existe una célula sexual masculina o gameto masculino llamado espermio , y una célula sexual femenina o gameto femenino llamado óvulo . Cada una de ellas tiene ciertas características particulares.

El espermio

• Es más bien alargado, tiene una cola o flagelo que le permite su movilidad para poder desplazarse hasta el óvulo.
• Es una célula pequeña, tiene poco citoplasma, el cual no posee sustancias nutritivas de reserva.
• Todo espermio está formado por 3 partes o segmentos:

a) Cabeza: está formada por un extremo anterior llamado acrosoma. En su interior, posee sustancias que ayudan al espermio a penetrar en el óvulo. También, se encuentra un pronúcleo, denominado así porque posee la mitad de los cromosomas de la especie. Este pronúcleo está envuelto por una pequeña porción de citoplasma.
b) Segmento intermedio: esta porción corresponde a una extensión del citoplasma, y contiene un centriolo y muchas mitocondrias, las cuales entregan energía para que el espermio se mueva.
c) Cola o Flagelo: es un filamento que puede vibrar, batir o girar impulsando al espermio.

En términos generales, la vida del espermio es bastante corta: en promedio 2 días. Existen algunas excepciones en insectos u otros animales; en ellos, sus espermios pueden vivir durante meses.

Óvulo

En organismos con reproducción sexual, los óvulos llevan la mitad de la información genética del individuo. El óvulo es el gameto femenino, mientras que el espermatozoide es el masculino.

• Es una célula grande, prácticamente inmóvil, tiene un pronúcleo, citoplasma, y en él se encuentra el vitel, que es una sustancia nutritiva de reserva, que permite nutrir al embrión en caso de que el óvulo sea fecundado.
• Además de la membrana celular o plasmática, posee otras cubiertas que lo envuelven, por ejemplo, una de ellas es la membrana vitelina . La vida del óvulo también es breve (24 a 48 horas).
• Los óvulos, según las especies, presentan distinta cantidad y distribución de vitelo. Por ejemplo, el óvulo de los mamíferos tiene más bien poco vitelo y muy bien distribuido; en cambio, el óvulo de las aves posee gran cantidad de vitelo y éste se presenta en todo el óvulo.

Los gametos

Gameto, célula sexual que se une con otra en el proceso de la fecundación. La célula que resulta de la unión de dos gametos se denomina cigoto; por lo general, éste experimenta una serie de divisiones celulares hasta que se constituye en un organismo completo.

Según el lugar donde se encuentren estas células, existen dos tipos de fecundación:

• Fecundación interna: en este caso, la unión de los gametos ocurre en las Vías de la hembra o Femeninas. Dentro de los vertebrados presentan fecundación interna: mamíferos, aves y reptiles.

En la especie humana la fecundación es interna.

• Fecundación externa: en este caso, la unión de los gametos ocurre fuera del organismo, en el ambiente, que debe ser húmedo o definitivamente en el agua. Los peces y anfibios presentan fecundación externa. Esta se asegura, ya que tanto el macho como la hembra liberan grandes cantidades de óvulos y espermios.

5. La multiplicación de los organismos unicelulares

En la reproducción asexual, ocurren distintas modalidades. Generalmente en los microorganismos ocurre la división simple y la división múltiple que son procesos de reproducción asexual. La reproducción asexual se caracteriza por un sólo antecesor, el cual se divide, forma yemas, se fragmenta o produce muchas esporas, para dar lugar a dos o más descendientes, la cual tiene lugar sin intercambio y mezcla de ADN procedente de diferentes individuos. A continuación, se describen algunas de ellas, en el caso de los organismos unicelulares.

Bipartición, fisión o simple división

Es más frecuente en los organismos unicelulares -formados por una célula-. La fisión sucede cuando el organismo unicelular se estrangula en su parte media y origina dos células idénticas entre sí, e idénticas a la célula original o célula madre, pero de menor tamaño.

La fisión en sí ocurre del siguiente modo:

• Primero, el núcleo de la célula se alarga y se divide en dos núcleos iguales, que se mueven en direcciones opuestas.
• Luego, con el citoplasma ocurre lo mismo, resultando dos organismos iguales.

En este caso, la célula madre desaparece, ya que queda incorporada en las dos células hijas. Estas crecen en forma independiente, hasta alcanzar el tamaño normal. Se reproducen por fisión: las amebas, paramecios, euglena o proteo verde, y las bacterias. Cuando las condiciones son favorables, estos organismos se pueden reproducir regularmente.

Yemación

En este caso, la célula madre genera un núcleo más pequeño, rodeado de una pequeña porción de citoplasma. Esta modalidad de reproducción asexual es propia de la levadura, que es un organismo unicelular. Se produce cuando, sobre la superficie de la levadura, comienza a formarse un brote o yema. Entonces, el núcleo se duplica, y uno de los núcleos se introduce en el brote que está en formación. Después de un tiempo, la yema se separa de la célula progenitora y se independiza, constituyendo un nuevo individuo. También, el brote puede quedar unido a la célula madre y formar colonias.

Aparentemente, esta modalidad es igual a la fisión, la diferencia es que en ella, se forman dos células de distinto tamaño, el citoplasma se reparte en forma desigual y, además, la célula madre permanece.