Reprodução assexuada, sexuada e fecundação

 

 

Introdução

Reprodução trata-se de um processo pelo qual um organismo origina novos indivíduos. É interessante ressaltar que sexo e reprodução são dois processos diferentes que podem ou não ocorrer simultaneamente. Sexo deve ser conceituado como uma troca de material genético realizando novas combinações. As formas de reprodução são agrupadas em duas categorias: reprodução assexuada, onde ocorre a formação de um novo indivíduo sem a recombinação do material genético e reprodução sexuada, onde ocorre reprodução com troca de material genético.

 

Reprodução Assexuada

Ocorre com a participação de um único indivíduo, que dá origem a outros que são geneticamente idênticos, já que não há troca de material genético. Essa forma reprodutiva é considerada evolutivamente pior, por diminuir as probabilidades de variações nos descendentes.

Geralmente são os seres mais simples, unicelulares, que se reproduzem assexuadamente. No entanto, devido ás grandes vantagens deste tipo de reprodução mesmo animais e plantas complexos podem utilizá-lo.

Estas vantagens derivam de dois aspectos:

      Aumento populacional rápido – através de reprodução assexuada o aumento do número de descendentes pode, por vezes, ser exponencial, pois o investimento por parte do progenitor é muito baixo (não há busca de parceiro ou com a produção de gametas);

      Estabilidade genética – devido á produção de clones, um conjunto de características bem adaptadas ao meio, no momento, pode ser reproduzido sem risco de perda de grau de adaptação, tirando o máximo partido das condições favoráveis.

No entanto, esta estabilidade genética pode tornar-se uma armadilha mortal num meio em constante mudança, pelo que, na sua maioria, os organismos podem reproduzir-se sexuadamente, quando as condições assim o exijam.

Existem diversos tipos de reprodução assexuada:

      Bipartição, divisão binária ou cissiparidade - muito comum em protozoários como o paramécio, este processo consiste na divisão do organismo em duas metades mais ou menos iguais, as quais posteriormente crescem para o tamanho normal do indivíduo. Compreende-se, assim, que o progenitor perde a individualidade durante o processo. O núcleo divide-se primeiro e depois o citoplasma;

 

 

 Gemulação ou brotamento - neste caso, o organismo filho surge a partir de uma gema ou broto, que crescerá até atingir o tamanho adulto. O descendente pode  libertar-se do progenitor, ou não. Neste último caso irá formar-se uma colônia, como no caso de esponjas e cnidários;

 

 

      Fragmentação - este processo de reprodução assexuada é comum em platelmintes de vida livre e pode ocorrer em cnidários e equinodermes, mas apenas com intervenção externa. O indivíduo divide-se em diversos pedaços, independentemente da composição interna de cada um deles, e cada um irá regenerar um indivíduo completo;

 

 

      Divisão múltipla ou esporulação - não deve ser confundida com a esporulação que ocorre em fungos. A possível confusão resulta da formação de uma espécie de esporo ou quisto, no interior do qual ocorrem as divisões celulares. No caso da divisão múltipla, o núcleo divide-se repetidamente e apenas no fim o citoplasma se subdivide em volta de cada um deles. Cada célula assim formada crescerá para formar um novo indivíduo. Este processo, característicos de organismos que tenham que sobreviver a períodos longos de condições adversas como ocorre em bactérias e em protozoários como o Plasmodium, causador da malária;

 

 

      Multiplicação vegetativa - a multiplicação vegetativa resulta da elevada capacidade de regeneração tecidular das plantas, devido ao crescimento contínuo que a presença de meristemas confere. Entre as chamadas plantas superiores – Tracheophyta – os descendentes podem formar-se a partir de diferentes partes da planta adulta mas é freqüente surgirem estruturas especializadas, tais como:

1)      Estolhos – Estolhos são ramos laterais que surgem nas plantas. Nas extremidades desses ramos nascem novas mudas de plantas. Estas estruturas não são mais que longos e finos ramos de crescimento horizontal aéreo. Estes ramos originam novas plântulas a espaços regulares, em cada “nó”. Dada a posição aérea do estolho este não apresenta reservas, sendo as plantas-filhas alimentadas pelos vasos condutores da planta-mãe até serem independentes, altura em que o estolho seca e morre. Os morangueiros são plantas produtoras de estolhos.

 

 

2)      Rizomas – estas estruturas são caules subterrâneos de crescimento horizontal, muito freqüentes em gramíneas, por exemplo. Estes caules apresentam geralmente pouca quantidade de substância de reserva no seu parênquima e produzem folhas e flores, além de raízes. Toda a estrutura está protegida por folhas modificadas designadas escamas, com aspecto seco. Reside nesta estrutura a espantosa capacidade colonizadora de muitas das chamadas “ervas daninhas”. São exemplo de plantas que produzem rizomas os fetos, o gengibre, as íris, o trevo, etc.

 

 

3)      Tubérculos – este caule subterrâneo intumescido é extremamente rico em substâncias de reserva, principalmente sob a forma de amido. Com exceção dos tecidos condutores, todo o interior da estrutura é composto por parênquima de reserva. O tubérculo apresenta numerosos “olhos” ou gemas, protegidos por pequenas saliências em forma de meia-lua designadas escamas, que resultam dos elementos foliares modificados;

 

 

4)      Bulbos – tratam-se novamente de caules subterrâneos de crescimento vertical, mas comprimidos e de aspecto cónico. Deste modo a estrutura lenhosa é reduzida, obrigando as folhas carnudas modificadas – escamas - a encaixarem todas quase no mesmo local. Geralmente apenas apresentam uma gema central, envolvida pelas escamas, mas podem existir outras. As camadas mais externas são secas, fornecendo proteção contra o atrito. Produzem bulbos às cebolas, os alhos, os gladíolos, etc.

 

 

      Cormos – muito semelhantes aos bulbos exteriormente, não apresentam as folhas carnudas modificadas como local de armazenamento de reservas, mas sim o parênquima do próprio caule. Externamente são revestidos por escamas secas, tal como os bulbos. São exemplos de plantas produtoras de cormos os crocus, as begónias, cíclames, etc.

 

 

Reprodução Sexuada

Ocorre com a participação de gametas, o que proporciona maior variabilidade genética, o que é considerado um mecanismo mais interessante do ponto de vista biológico. O gameta masculino (n) - espermatozóide funde seu núcleo celular com o gameta feminino-óvulo (n). Desta fusão forma-se o ovo ou zigoto (2n), que por sucessivas divisões mitóticas formará um novo organismo. Os gametas são produzidos em órgãos especiais denominados de gônadas: testículos (masculino) e ovários (feminino).

      Isogâmicos: grupos de animais que produzem gametas femininos e masculinos idênticos.

      Heterogâmicos: grupos onde ocorre uma diferenciação morfológica entre os gametas.

      Monóicos: quando as gônadas femininas e masculinas estão presentes no mesmo indivíduo. (unissexuados ou hermafroditas)

      Dióicos: quando são encontrados indivíduos femininos e masculinos. (bissexuados)

      Fecundação interna: quando a fecundação ocorre dentro de um organismo. Envolve menor número de gametas. O desenvolvimento embrionário pode ser interno ou externo.

      Fecundação externa: a fecundação ocorre no ambiente aquático. Há necessidade de um grande número de gametas para assegurar a fecundação e o desenvolvimento é externo.

      Fecundação cruzada: nesta fecundação os gametas que se unem são provenientes obrigatoriamente de indivíduos diferentes. Do ponto de vista evolutivo, é um processo vantajoso, pois proporciona a recombinação gênica.

      Autofecundação: ocorre quando um organismo apresenta a capacidade de fecundar a si mesmo. Só é possível em seres monóicos. (Taenia sp)

      Desenvolvimento direto: A forma jovem é bastante semelhante ao adulto. Não ocorre metamorfose.

      Desenvolvimento indireto: o indivíduo nasce e passa por um estágio larval antes de tornar-se adulto e com capacidade reprodutiva. Essas alterações durante o ciclo vital são intensas e o processo é denominado metamorfose.

Ovos e crias

São formas reprodutivas diferenciadas, algumas vezes utilizadas como formas alternativas de manutenção da espécie.

      Ovíparos: A fêmea bota ovos já fecundados e o desenvolvimento do embrião ocorre totalmente fora do corpo materno. Para os vertebrados, o processo iniciou-se com os répteis e representou um importante avanço evolutivo já que não dependeriam mais da água para a reprodução.

      Ovulíparos: Ocorre fecundação externa e desenvolvimento externo, em ambiente aquático. A necessidade da água, um grande número de gametas e alta taxa de mortalidade antes da fase adulta indicam tratar-se de mecanismo que evolutivamente apresenta desvantagem.

      Ovovíviparos: A fêmea retém os ovos no interior do organismo e coloca-os apenas quando o desenvolvimento embrionário está praticamente completo e encontra-se próximo ao fim. Os peixes ovovivíparos reproduzem-se por meio de ovos que são desenvolvidos dentro de uma bolsa no ventre da fêmea, mas sem ligação com os órgãos internos. O embrião em formação alimenta-se do vitelo da mesma forma que os ovíparos, apenas protegido dentro da bolsa, e seu ciclo de evolução é mais longo. A fêmea vai expelindo os alevinos conforme o término do vitelo.

      Vivíparos: São seres dotados de placenta em que o desenvolvimento acontece internamente, via de regra dentro de uma estrutura denominada útero. Entre os mamíferos as únicas exceções ocorrem entre os monotremos (ornitorrinco). Nos demais o feto é nutrido com os alimentos encontrados na circulação materna, ao invés de um vitelo.

      Oligolécitos: Ovos com pequena quantidade de vitelo (lécito), com um núcleo quase central e presente em mamíferos. O vitelo tem a função de alimentar o ser vivo em desenvolvimento.

      Telolécitos: Apresentam média quantidade de lécito, concentrados no pólo vegetativo (incompleto) ou grande quantidade de vitelo nesses pólos (completo). Exemplos: (anfíbios, peixe, répteis, aves).

      Centrolécitos: apresentam uma grande quantidade de lécito na região central, onde também se localiza o núcleo. É verificado em artrópodes.

Fecundação (animais vertebrados)

Como a fecundação ocorre normalmente na extremidade ovariana da tuba uterina, o espermatozóide precisa percorrer o útero e grande parte da tuba uterina para encontrar com o óvulo.

Além disso, o espermatozóide precisa atravessar a camada de células da granulosa, zona pelúcida e a membrana celular do óvulo.

 

 

O acrossoma da cabeça do espermatozóide contém enzimas que, ao serem liberadas, dissolvem o caminho através das camadas que envolvem o óvulo.

O óvulo reage à entrada do espermatozóide, modificando sua membrana celular que impede a entrada de outros espermatozóides.

 

 

Quando a cabeça do espermatozóide entra em contato com o óvulo, as suas membranas fundem-se e o núcleo do espermatozóide penetra no citoplasma do óvulo.

O pronúcleo masculino e o pronúcleo feminino se fundem, originando o núcleo do zigoto. Esta fusão dos pronúcleos é denominado cariogamia ou anfimixia.

 

 

Após a fecundação do zigoto, inicia-se o processo de segmentação, isto é a divisão da célula ovo até a formação de células chamadas blastômeros. Na espécie humana, por volta do quarto dia após a fecundação, surge a mórula, um maciço celular que contém de doze a dezesseis blastômeros.

 

 

Fecundação (Vegetais superiores - Fanerógamos)

Este grupo é formado pelas gimnospermas (pinheiros) e angiospermas (a maioria das plantas conhecidas). São vegetais fanerógamos, pois produzem flores, e espermáfitos, porque produzem sementes. Também recebem a classificação de embriófitos sifonógamos, pois têm como gametófito masculino o tubo polínico (que lembra um sifão). Por terem tubo polínico, não dependem da água para a fecundação, o que é um grande avanço evolutivo na conquista do meio terrestre.

 

           

A reprodução nos vegetais superiores está relacionada a processos que culminam na dos gametas masculino e feminino. Estes processos podem ser reunidos em três etapas fundamentais:

 Polinização – representa o transporte do grão de pólen da antera (parte masculina) até o estigma (parte feminina).

 

 Formação do tubo polínico – quando o grão de pólen chega ao estigma da flor ele germina e produz um tubo que se desenvolve até atingir o ovário. É pelo tubo polínico que o anterozóide (gameta masculino) se une à oosfera (gameta feminino).

 Fecundação – é a união dos gametas e a formação do embrião com o posterior crescimento do ovário para a produção do fruto.

 

Links: (Principais fontes de pesquisa)

http://www.biomania.com.br/reproducao/reproducaoanimal.php

http://curlygirl3.no.sapo.pt/reprodutor.htm

http://www.irabia.org/web/ciencias/microbiologia/microbios/protozoo.htm

http://curlygirl.no.sapo.pt/

http://www.marcobueno.net/A004/arquivo_estudo.asp?txtIDArquivo=231

http://www.virtual.epm.br/cursos/genetica/htm/gametas.htm

http://iris.cnice.mecd.es/biosfera/alumno/2ESO/Reprodycoordinacion/contenidos6_2.htm

http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema3/tema3_2geofito.htm

http://www.cognoscere.hpg.ig.com.br/biologia/plantae.html