Reproducción sexual

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Definición de reproducción sexual

La reproducción sexual es el proceso en el que se crean nuevos organismos, combinando la información genética de dos individuos de diferentes sexos. La información genética se transporta en cromosomas dentro del núcleo de células sexuales especializadas llamadas gametos. En los machos, estos gametos se denominan espermatozoides y en las hembras, los gametos se denominan óvulos. Durante la reproducción sexual, los dos gametos se unen en un proceso de fusión conocido como fertilización, para crear un cigoto, que es el precursor de la descendencia de un embrión, tomando la mitad de su ADN de cada uno de sus padres. En los humanos, un cigoto contiene 46 cromosomas: 23 de su madre y 23 de su padre. La combinación de estos cromosomas produce una descendencia que es similar tanto a su madre como a su padre, pero no idéntica a ninguno de los dos.

Los rasgos fenotípicos, como las adaptaciones físicas alentorno deun organismo, y losrasgos genotípicos, como la resistencia a las enfermedades, se transmiten de cada padre durante la reproducción sexual. La selección natural, mediante la cual los individuos con adaptaciones favorables a su entorno pueden sobrevivir y reproducirse con éxito, impulsa elproceso de evolución. La reproducción sexual aumenta la diversidad de genotipos y fenotipos dentro de una población, lo que permite que la selección natural seleccione los individuos que mejor se adapten a un entorno.

La reproducción sexual se diferencia de la reproducción asexual, que solo requiere uno de los padres. En la reproducción asexual, a diferencia de la reproducción sexual, no hay fusión de gametos, por lo que las crías son genéticamente idénticas a sus padres y por tanto son clones. La reproducción asexual ocurre en algunos animales, aunque es poco común; La mayor parte de la reproducción asexual ocurre en bacterias, hongos, estrellas de mar, corales, hidras ( medusas ) y algunas plantas con flores como las fresas.

Tipos de reproducción sexual

Polinización cruzada

La alogamia ocurre cuando los gametos que se unen durante la fertilización provienen de dos individuos diferentes. El gameto femenino generalmente tiene la forma de un huevo u óvulo, mientras que el gameto masculino toma la forma de un espermatozoide. Tanto el óvulo como el espermatozoide son células especializadas para realizar la tarea de reproducción; cada célula sexual contiene solo 23 cromosomas (estos se denominan células haploides ) en lugar de los 46 cromosomas normales presentes en otras células del cuerpo. Las dos células haploides se fusionan para crear una célula diploide que luego sufre mitosis., para crecer y formar un organismo individual. La mitosis es la división de una célula en dos, después de que el ADN se ha replicado dentro del núcleo.

Debido a que los genes de los individuos se transmiten a través de la reproducción sexual y la supervivencia de los genes está controlada por la selección natural, los individuos se ven obligados a elegir parejas en función de su capacidad para producir descendencia que probablemente sobreviva y viva para reproducirse. Por lo tanto, lo mejor para cada individuo es encontrar una pareja con cualidades como buena salud, agresión, velocidad y agilidad para sobrevivir a las peleas, y cualidades que ayudarán a la descendencia a atraer futuras parejas. La diversidad genética y fenotípica producida por la reproducción sexual permite a los individuos elegir parejas basándose en la mejor exhibición de estas características. Las opciones dadas a las especies sexualmente reproductivas provocan competencia entre individuos y significa que generalmente solo aquellos individuos que muestran los rasgos deseados pueden transmitir sus genes. Esto se conoce como selección sexual.

La selección sexual también conduce al dimorfismo sexual, por el cual los machos y las hembras de la misma especie difieren mucho en apariencia. Como las hembras suelen ser responsables de proteger a la descendencia después del nacimiento, a menudo se camuflan con colores apagados, en comparación con los machos, que a menudo muestran colores brillantes y partes del cuerpo exageradas (como grandes cuernos o astas). A menudo, estas características seleccionadas sexualmente pueden entrar en conflicto con la capacidad de supervivencia de los animales. Por ejemplo, los colores brillantes que atraen a las hembras también pueden atraer a los depredadores. No obstante, el deseo de aparearse es fuerte y, por lo tanto, estas características persisten y aumentan dentro de las poblaciones.

Fertilización interna

La fecundación interna es la fecundación del óvulo por el espermatozoide dentro del cuerpo de uno de los padres, normalmente mediante relaciones sexuales. La fertilización interna generalmente tiene lugar dentro del cuerpo femenino, después de que el macho implanta el esperma. Sin embargo, hay ejemplos excepcionalmente raros, como los caballitos de mar (Sygnathidae), donde la hembra implanta sus huevos en el macho y el cigoto se forma dentro del cuerpo del macho.

El siguiente paso en la fertilización interna depende de la especie. Algunas criaturas, como pájaros, insectos y reptiles, ponen un huevo que contiene las células, que están experimentando mitosis, y una reserva de yema para alimentar y apoyar el crecimiento del embrión. Después de un período de tiempo (a menudo después de haber sido incubado), un individuo completamente formado nacerá del huevo. Esto se conoce como oviparidad.

Los embriones de la mayoría de las especies de mamíferos crecen y se desarrollan dentro del cuerpo de su madre, lo que da como resultado el nacimiento vivo de una descendencia completamente formada: esto se llama viviparidad. Los embriones son sostenidos por la placenta, que proporciona absorción de nutrientes, eliminación de desechos y termorregulación en organismos placentarios (la mayoría de los mamíferos ). Alternativamente, las crías de marsupiales (por ejemplo, koalas y canguros) se extraen del interior del cuerpo de la madre después de un corto período de gestación y completan su desarrollo dentro de una bolsa externa en la parte frontal del cuerpo de la madre.

Una tercera forma de desarrollo es la ovoviviparidad, en la que los embriones se desarrollan en huevos almacenados dentro del cuerpo del padre hasta que están listos para eclosionar, dando la apariencia de un nacimiento vivo.

Fertilización externa

La fertilización externa ocurre cuando un espermatozoide y un óvulo se unen fuera del cuerpo. La mayoría de los anfibios, peces y muchos invertebrados utilizan fertilización externa, produciendo desde cientos hasta miles de millones de gametos a la vez en estrecha proximidad. La liberación rápida de gametos en entornos acuáticos se denomina desove. Sin embargo, a veces las hembras ponen huevos en un sustrato particular que posteriormente son fertilizados por los machos.

Las células sexuales de las criaturas que se reproducen mediante fertilización externa a menudo tienen adaptaciones especiales para el movimiento, como la adición de flagelos fuertes para un movimiento independiente.

Autogamia

La autogamia, también conocida como autofecundación o autopolinización, es la fusión de gametos masculinos y femeninos, que son producidos por un solo individuo. Las especies que pueden producir gametos masculinos y femeninos se denominan hermafroditas.

Aunque la autogamia es similar a la reproducción asexual, ya que no hay entrada de diversidad genética de un compañero, la recombinación de cromosomas de los gametos masculinos y femeninos da como resultado una descendencia con información genética ligeramente alterada, que por lo tanto puede verse fenotípicamente diferente de sus padres. La mayoría de las plantas y lombrices de tierra se reproducen por autogamia. A veces es posible que los hermafroditas se reproduzcan con otros hermafroditas. En este caso, la diversidad genética aumenta dentro de la población.

Ventajas de la reproducción sexual

Las mutaciones deletéreas se acumulan dentro del ADN a lo largo del tiempo, a través de la mitosis celular. Los organismos que producen asexualmente simplemente transmiten estas mutaciones a su descendencia, mientras que los organismos que combinan su ADN a través de la reproducción sexual permiten que solo una parte de sus mutaciones deletéreas pase a su descendencia, aumentando sus posibilidades de supervivencia. Este efecto aumenta a través de la selección natural, donde los individuos con mutaciones excepcionalmente dañinas no pueden transmitir sus genes a través de la reproducción sexual.

El aumento de la diversidad de genes dentro de una población también permite que la selección natural mejore la capacidad de un organismo para adaptarse a los cambios ambientales. Las mutaciones aleatorias, que no son útiles para una generación, pueden convertirse en la clave para la supervivencia de las generaciones futuras bajo un cambio de presiones ambientales. Esta es la fuerza impulsora detrás de la especiación.

Reproducción asexual: tipo de reproducción en la que la descendencia es producto de un solo organismo.
Cromosomas: estructura dentro del núcleo de una célula, que contiene las proteínas y nucleótidos que forman el ADN.
Embrión: etapa de desarrollo por nacer de un organismo eucariota.
Relaciones sexuales: contacto sexual entre individuos, que puede resultar en el intercambio o transferencia de células y, por lo tanto, en la reproducción sexual.