Reproducción: una introducción

Transcripción

1 Universidad de Sonora Licenciatura en Biología Curso: Ecología Reproducción: una introducción Francisco Molina Freaner

2 Biósfera Región Objetivo Paisaje Ecosistema Comunidad Interacción Población Una introducción a los patrones generales de reproducción de organismos en el contexto de las poblaciones Individuo

3 Temario Modos de reproducción: sexual y asexual Reproducción sexual: diversidad en plantas y animales Fertilización interna y externa Sistemas de apareamiento: monogamia, poligamia, promiscuidad

4 Reproducción Una de las características fundamentales de todos los seres vivos es la habilidad para reproducirse, lo que asegura la continuidad de la especie. La reproducción es una función que hace posible la continuidad de la especie.

5 Modos de reproducción Los seres vivos muestran una enorme diversidad en el modo y estilo de la función reproductiva. De manera general, los modos de reproducción los podemos dividir en reproducción sexual y asexual.

6 Reproducción sexual En la reproducción sexual (de eucariontes), los individuos producen gametos haploides (con la mitad del # de cromosomas), que se combinan para formar una célula diploide, o cigoto, que posee una dotación completa de cromosomas Reproducción sexual: recombinación genética. Descendencia con muchas combinaciones de genes. La variabilidad le permite a la descendencia afrontar un medio ambiente cambiante

7 Diversidad de estilos de la reproducción sexual

8 Reproducción asexual La reproducción asexual produce nuevos individuos sin necesidad de fusión de gametos. Puede ser de varios tipos: Partenogénesis, agamospermia, fisión binaria, gemación, reproducción clonal, etc. Reproducción asexual: en todos los casos, los nuevos individuos son genéticamente iguales a los progenitores. Menor variabilidad y si el ambiente cambia, pueden extinguirse por no poder adaptarse al nuevo ambiente

9 Diversidad de estilos de la reproducción asexual Fisión binaria Planta de fresa hijuelo

10 Dominios de organismos Cómo se distribuye la reproducción sexual y asexual?

11 El sexo es un enigma evolutivo Hembra asexual Generación 1 Hembra sexual Inferior a la reproducción asexual si se mide como número de descendientes reproductivos Generación 2 Generación 3 Generación 4 Toda la descendencia de las hembras asexuales serían reproductivas mientras que solo la mitad de la descendencia de las hembras sexuales serían reproductivas

12 Hipótesis sobre el mantenimiento de la reproducción sexual La mayoría de los eucariontes mantienen la reproducción sexual, aún en especies que pueden reproducirse asexualmente La reproducción sexual debe conferir alguna ventaja importante para compensar el costo de la reducción en descendencia reproductiva. Recombinación; variabilidad; adaptación

13 Ventajas y desventajas de la reproducción sexual A través de la recombinación, la reproducción sexual genera mas variación y mayor potencial para adaptarse a un medio ambiente variable. Sin embargo, cada individuo solo puede contribuir con la mitad de sus genes a la generación siguiente y requiere de una gran inversión energética en organos reproductores, producción de gametos, cortejo, etc.

14 Sexo de los individuos de las poblaciones de eucariontes Los individuos de las poblaciones pueden ser unisexuales o cosexuales Las poblaciones pueden ser sexualmente monomorficas o sexualmente polimórficas Poblaciones monomorficas: solo individuos cosexuales (hermafroditas) o unisexuales (hembras) Poblaciones polimórficas: individuos de diferente sexo: hembras, machos y hermafroditas

15 Reproducción sexual en plantas La mayoría de las angiospermas (> 75%) son cosexuales (hermafroditas o monoicas) Requieren de un vector que transporte los gametos Vectores: agua en musgos y helechos, viento en coníferas y vectores abióticos y bióticos (insectos, aves, mamíferos) en angiospermas.

16 Plantas unisexuales y cosexuales

17 Reproducción sexual en animales En la mayoría de los vertebrados los individuos son unisexuales; en invertebrados hay mayor frecuencia de hermafroditas En los animales, la fertilización puede ser interna (ej. Mamíferos) o externa (ej. Peces, anfibios) La fecundación interna ocurre en el interior del organismo mientras que la fecundación externa ocurre en el exterior

18 Fertilización externa La fecundación externa es común en animales acuáticos Tiene lugar fuera del organismo, en el agua. Los invertebrados acuáticos liberan gran cantidad de gametos, que se encuentran, al azar, en el agua. En la mayoría de los peces, el macho expulsa sus espermatozoides directamente sobre los óvulos arrojados por la hembra. En algunos anfibios hay acoplamiento entre el macho y la hembra, pero la fecundación se realiza en el agua.

19 Fecundación externa en peces óseos

20 Fertilización externa en anfibios

21 Fertilización interna Requiere de la cooperación entre sexos y apareamiento Los machos de muchos invertebrados y vertebrados poseen un órgano copulador para introducir los gametos en las vías genitales femeninas donde tiene lugar la fecundación. Óvulo fecundado en el aparato reproductor femenino

22 APARATOS REPRODUCTORES DE INSECTOS gonoporo - El edeago es el órgano de la cópula. Gran diversidad en los insectos. -A veces la transferencia es indirecta. El macho deja un espermatóforo en el sustrato y la hembra lo recoge e introduce por su gonoporo.

23 Aparato reproductor femenino (insectos) En algunas hembras hay receptáculos seminales espermatecas Almacenan los gametos del macho en la cópula Cuando la hembra produce óvulos, va liberando espermatozoides y realiza una puesta de huevos por medio de un órgano llamado ovipositor

24 Origen de la fertilización interna en vertebrados

25 Peces cartilaginosos (tiburón) Los machos presentan un par de pterigópodos (órganos copuladores externos). Durante la copula, el macho introduce uno de los pterigópodos dentro de la abertura genital de la hembra (fecundación interna)

26 Diversidad de los órganos copuladores en vertebrados Por ejemplo, en los reptiles, los órganos copuladores pueden ser: Dobles (serpientes o lagartos) que poseen 2 hemipenes Simples como en cocodrilos o tortugas

27 Pérdida del órgano copulador en la mayoría de las aves La mayoría de las aves carecen de órgano copulador Cópula de gorriones Superponen cloacas Fecundación interna

28 Los sistemas de apareamiento describen la formación de parejas de machos y hembras Sistemas de apareamiento: patrón de formación de parejas entre machos y hembras Monogamia: Formación de un vínculo de pareja perdurable entre un macho y una hembra. Poligamia: Individuos de cualquier sexo que forman dos o mas parejas Promiscuidad: machos y hembras se aparean con uno u varios del sexo opuesto y no forman un vinculo perdurable

29 Sistemas de apareamiento Un macho Varios machos Una hembra Monogamia 92% aves 5% mamíferos Poliandria 1% aves Raro en mamíferos Varias hembras Poliginia 7% aves 94% mamíferos Promiscuidad Muchas especies de peces e invertebrados marinos

30 Monogamia Es mas frecuente en aves y rara en mamíferos. Puede ser estacional o permanente. Permite compartir el costo del cuidado parental Se da principalmente entre las especies que para tener éxito en la cría de hijos requiere la cooperación de ambos padres.

31 Poligamia Puede involucrar un macho y varias hembras o una hembra y varios machos. El individuo que posee varias parejas generalmente no se involucra en el cuidado de las crías Las condiciones ambientales y de comportamiento dan lugar a varios tipos de poligamia. En la poliginia, un macho forma pareja con dos o mas hembras. En la poliandria, una hembra hace pareja con dos o mas machos.

32 Promiscuidad En este sistema generalmente se tiene mayor número de crías Existe mayor competencia En términos de los recursos necesarios para la crianza, las hembras son las responsables de las crías Menor probabilidad de sobrevivir entre la descendencia

33 Los marcadores moleculares en el estudio de los sistemas de apareamiento Monogamia Clasificación social Poliginia Poliandria Promiscuidad Variabilidad intraespecífica

34 Conceptos importantes Modos de reproducción: reproducción sexual y asexual; ventajas y desventajas Tipos de fertilización: externa e interna Sistemas de apareamiento: monogamia, poligamia y promiscuidad Siguiente clase: Reproducción en hermafroditas y en especies unisexuales