Reproducción asexual
Definición de reproducción asexual
La reproducción asexual ocurre cuando un organismo hace más de sí mismo sin intercambiar información genética con otro organismo a través del sexo.
En los organismos que se reproducen sexualmente, los genomas de dos padres se combinan para crear descendencia con perfiles genéticos únicos. Esto es beneficioso para la población porque las poblaciones genéticamente diversas tienen una mayor probabilidad de soportar desafíos de supervivencia como enfermedades y cambios ambientales.
Los organismos que se reproducen asexualmente pueden sufrir una peligrosa falta de diversidad, pero también pueden reproducirse más rápido que los organismos que se reproducen sexualmente, y un solo individuo puede fundar una nueva población sin la necesidad de una pareja.
Algunos organismos que practican la reproducción asexual pueden intercambiar información genética para promover la diversidad utilizando formas de transferencia horizontal de genes, como las bacterias que utilizan plásmidos para pasar pequeños fragmentos de ADN. Sin embargo, este método da como resultado menos genotipos únicos que la reproducción sexual.
Algunas especies de plantas, animales y hongos son capaces de reproducirse tanto sexual como asexualmente, según las demandas del entorno.
La reproducción asexual es practicada por la mayoría de los organismos unicelulares, incluidas bacterias, arqueobacterias y protistas. También lo practican algunas plantas, animales y hongos.
Ventajas de la reproducción asexual
Las ventajas importantes de la reproducción asexual incluyen:
1. Rápido crecimiento de la población. Esto es especialmente útil para especies cuya estrategia de supervivencia es reproducirse muy rápido.
Muchas especies de bacterias, por ejemplo, pueden reconstruir completamente una población a partir de un solo individuo mutante en cuestión de días si la mayoría de los miembros son eliminados por un virus.
2. No se necesita pareja para fundar una nueva población.
Esto es útil para especies cuyos miembros pueden encontrarse aislados, como hongos que crecen a partir de esporas arrastradas por el viento, plantas que dependen de polinizadores para la reproducción sexual y animales que habitan en ambientes con baja densidad de población.
3. Menor inversión en recursos. La reproducción asexual, que a menudo se puede lograr simplemente dividiendo parte del organismo padre y tomando vida propia, requiere menos recursos que nutrir a un nuevo organismo bebé.
Muchas plantas y criaturas marinas, por ejemplo, pueden simplemente cortar una parte de sí mismas del organismo padre y hacer que esa parte sobreviva por sí sola.
Solo se puede producir descendencia que sea genéticamente idéntica al padre: nutrir la creación de un nuevo organismo cuyo tejido sea diferente del tejido de los padres requiere más tiempo, energía y recursos.
Esta capacidad de simplemente dividirse en dos es una de las razones por las que la reproducción asexual es más rápida que la reproducción sexual.
Desventajas de la reproducción asexual
La mayor desventaja de la reproducción asexual es la falta de diversidad. Debido a que los miembros de una población que se reproduce asexualmente son genéticamente idénticos a excepción de mutantes raros, todos son susceptibles a las mismas enfermedades, déficits nutricionales y otros tipos de dificultades ambientales.
La hambruna irlandesa de la papa fue un ejemplo del lado negativo de la reproducción asexual: las papas de Irlanda, que se habían reproducido principalmente a través de la reproducción asexual, eran todas vulnerables cuando una plaga que mataba las papas azotó la isla. Como resultado, casi todos los cultivos fracasaron y muchas personas murieron de hambre.
La casi extinción del banano Gros-Michel es otro ejemplo: uno de los dos principales cultivares de banano, se volvió imposible de cultivar comercialmente en el siglo XX después de la aparición de una enfermedad a la que era genéticamente vulnerable.
Por otro lado, muchas especies de bacterias aprovechan su alta tasa de mutación para crear cierta diversidad genética mientras usan la reproducción asexual para hacer crecer sus colonias muy rápidamente. Las bacterias tienen una mayor tasa de errores al copiar secuencias genéticas, lo que a veces conduce a la creación de nuevos rasgos útiles incluso en ausencia de reproducción sexual.
Tipos de reproducción asexual
Hay muchas formas diferentes de reproducirse asexualmente. Éstas incluyen:
1. Fisión binaria. Este método, en el que una célula simplemente copia su ADN y luego se divide en dos, dando una copia de su ADN a cada «célula hija», es utilizado por bacterias y arqueobacterias.
2. En ciernes. Algunos organismos se separan de una pequeña parte de sí mismos para convertirse en un nuevo organismo. Esto lo practican muchas plantas y criaturas marinas, y algunos eucariotas unicelulares como la levadura.
3. Propagación vegetativa. Al igual que la gemación, este proceso implica que una planta desarrolle un nuevo brote que es capaz de convertirse en un organismo completamente nuevo. Las fresas son un ejemplo de plantas que se reproducen usando «corredores», que crecen hacia afuera de una planta madre y luego se convierten en plantas separadas e independientes.
4. Esporogénesis. La esporogénesis es la producción de células reproductivas, llamadas esporas, que pueden convertirse en un nuevo organismo.
Las esporas suelen utilizar estrategias similares a las de las semillas. Pero a diferencia de las semillas, las esporas pueden crearse sin que una pareja sexual las fertilice. También es más probable que las esporas se propaguen de forma autónoma, como a través del viento, que depender de otros organismos, como los animales portadores, para propagarse.
5. Fragmentación. En la fragmentación, un organismo «padre» se divide en múltiples partes, cada una de las cuales crece para convertirse en un organismo «descendiente» completo e independiente. Este proceso se parece a la brotación y la propagación vegetativa, pero con algunas diferencias.
Por un lado, la fragmentación puede no ser voluntaria por parte del organismo «padre». Las lombrices de tierra y muchas plantas y criaturas marinas son capaces de regenerar organismos enteros a partir de fragmentos después de lesiones que los dividen en múltiples partes.
Cuando la fragmentación ocurre voluntariamente, el mismo organismo parental puede dividirse en muchas partes aproximadamente iguales para formar muchas crías. Esto es diferente de los procesos de gemación y propagación vegetativa, donde un organismo desarrolla nuevas partes que son pequeñas en comparación con el padre y que están destinadas a convertirse en organismos descendientes.
6. Agamenogénesis. La agamenogénesis es la reproducción de organismos normalmente sexuales sin necesidad de fertilización. Hay varias formas en las que esto puede suceder.
En la partenogénesis, un óvulo no fertilizado comienza a convertirse en un nuevo organismo, que por necesidad solo posee genes de su madre.
Esto ocurre en algunas especies de animales exclusivamente hembras y en hembras de algunas especies animales cuando no hay machos presentes para fertilizar los huevos.
En la apomoxis, una planta que normalmente se reproduce sexualmente se reproduce asexualmente, produciendo descendientes que son idénticos a la planta madre, debido a la falta de disponibilidad de una planta masculina para fertilizar los gametos femeninos.
En la embrionaria nucelar, un embrión se forma a partir del propio tejido de los padres sin meiosis ni el uso de células reproductoras. Se sabe que esto ocurre principalmente en los cítricos, que pueden producir semillas de esta manera en ausencia de fertilización masculina.
Ejemplos de reproducción asexual
Bacterias
Todas las bacterias se reproducen a través de la reproducción asexual, al dividirse en dos células «hijas» que son genéticamente idénticas a sus padres.
Algunas bacterias pueden sufrir una transferencia genética horizontal, en la que el material genético pasa «horizontalmente» de un organismo a otro, en lugar de «verticalmente» de padres a hijos. Debido a que solo tienen una célula, las bacterias pueden cambiar su material genético como organismos maduros.
El proceso de intercambio genético entre células bacterianas a veces se denomina «sexo», aunque se realiza para cambiar el genotipo de una bacteria madura, no como un medio de reproducción.
Las bacterias pueden darse el lujo de utilizar esta estrategia de supervivencia porque su reproducción extremadamente rápida hace que las mutaciones genéticas dañinas, como errores de copia o transferencia horizontal de genes, sean intrascendentes para toda la población. Mientras unos pocos individuos sobrevivan a la mutación y la calamidad, esos individuos podrán reconstruir la población bacteriana rápidamente.
Esta estrategia de «reproducirse rápido, mutar con frecuencia» es una de las principales razones por las que las bacterias desarrollan tan rápidamente resistencia a los antibióticos. También se ha visto que «inventan» bioquímicas completamente nuevas en el laboratorio, como una especie de bacteria que adquirió espontáneamente la capacidad de realizar respiración anaeróbica.
Esta estrategia no funcionaría bien para un organismo que invierte mucho en la supervivencia de los individuos, como los organismos multicelulares.
Moldes de limo
Los mohos de limo son un organismo fascinante que a veces se comporta como un organismo multicelular y, a veces, como una colonia de organismos unicelulares.
A diferencia de los animales, las plantas y los hongos, las células de un moho de lodo no están unidas entre sí en una forma fija y dependen unas de otras para sobrevivir. Las células que forman un moho de lodo son capaces de vivir individualmente y pueden extenderse o separarse cuando la comida es abundante, al igual que los individuos en una colonia de bacterias.
Pero las células del moho del limo son eucariotas y pueden mostrar un alto grado de cooperación hasta el punto de crear una matriz extracelular temporal y un «cuerpo» que puede volverse grande y complejo. Los mohos de limo cuyas células funcionan de manera cooperativa pueden confundirse con hongos y pueden realizar locomoción.
Los mohos de lodo pueden producir esporas como un hongo, y también pueden reproducirse por fragmentación. Las causas ambientales o las lesiones pueden hacer que un moho de lodo se disperse en muchas partes, y unidades tan pequeñas como una sola célula pueden convertirse en una colonia / organismo completamente nuevo de moho de lodo.
Lagartos de cola de látigo de Nuevo México
Esta especie de lagarto fue creada por la hibridación de dos especies vecinas. La incompatibilidad genética entre los padres híbridos hizo imposible que nacieran machos sanos; sin embargo, los híbridos femeninos eran capaces de partenogénesis, lo que los convertía en una población reproductivamente independiente.
Todos los lagartos de cola de látigo de Nuevo México son hembras. Se pueden crear nuevos miembros de la especie a través de la hibridación de la especie madre, o mediante partenogénesis por colas de látigo femeninas de Nuevo México.
Posiblemente como un remanente de su pasado de reproducción sexual, las lagartijas de cola de látigo de Nuevo México tienen un comportamiento de «apareamiento» por el que deben pasar para reproducirse. Los miembros de esta especie son «apareados» por otros miembros, y el lagarto que desempeña el papel de hembra va a poner huevos.
Se cree que el comportamiento de apareamiento estimula la ovulación, lo que puede resultar en un embarazo partenogénico. El lagarto que juega el papel de «macho» en el cortejo no pone huevos.
Términos de biología relacionados
- Gameto: células reproductoras sexuales, que contienen la mitad del material genético del organismo padre.
- Estrategia reproductiva: estrategia que describe cómo una población determinada utiliza sus recursos para producir descendencia.
- Reproducción sexual: un medio de reproducción en el que el material genético de dos padres se combina para producir descendencia con un perfil genético único.
