Reproducción y Desarrollo Embrionario Animal: Conceptos Fundamentales

Introducción a la Reproducción

La reproducción es un proceso fundamental para la perpetuación de las especies. Se clasifica principalmente en dos tipos:

Reproducción Asexual

• Un solo progenitor.
• Descendientes idénticos al progenitor.
• Proceso rápido y sencillo.
• Menos variabilidad genética.
• Propia de organismos simples.

Reproducción Sexual

• Dos progenitores.
• Descendientes diferentes pero parecidos a los progenitores.
• Proceso lento y complejo.
• Mayor diversidad genética.
• Típica de organismos complejos.

Otros Tipos de Reproducción

• Partenogénesis: Óvulos no fecundados dan lugar a nuevos individuos (ej. abejas).
• Poliembrionía: Un embrión se divide y forma clones.
• Metagénesis: Alternancia entre reproducción sexual y asexual (ej. cnidarios).
• Neotenia: Reproducción en estado juvenil, sin desarrollo completo.

Procesos de Reproducción Asexual

• Fragmentación: El cuerpo se parte en trozos y cada uno forma un nuevo animal (ej. gusanos planos).
• Gemación: Salen “bultos” del cuerpo que crecen y forman un nuevo ser. Pueden separarse o quedarse unidos formando colonias (ej. pólipos).

Procesos de Reproducción Sexual

La reproducción sexual implica la participación de:

• Gónadas: Órganos reproductores.
• Células germinales: Células que se encuentran dentro del óvulo o esperma.
• Gameto: Células sexuales (óvulo y espermatozoide).

Tipos de Animales según sus Gónadas

• Animales dioicos: Machos y hembras son individuos distintos. Tienen diferencias físicas (dimorfismo sexual).
• Animales monoicos: Un mismo individuo tiene órganos sexuales masculinos y femeninos. Suelen aparearse con otro para intercambiar gametos (ej. caracoles).

Aparatos Reproductores

Aparato Reproductor Masculino

Produce espermatozoides en tubos llamados túbulos seminíferos. Los espermatozoides pasan por el conducto deferente o se almacenan en una vesícula seminal. El líquido seminal nutre y protege a los espermatozoides; junto con ellos forma el esperma o semen. El semen puede salir por la uretra o por una cloaca. En fecundación interna, se introduce en la hembra mediante un órgano copulador. Algunos animales (como insectos o cefalópodos) usan espermatóforos, cápsulas con esperma y nutrientes.

Aparato Reproductor Femenino

Produce óvulos inmaduros, rodeados de células foliculares. Maduran con las hormonas sexuales. En especies que ponen huevos, los óvulos pasan por el oviducto, donde se recubren con sustancias nutritivas. Si la fecundación es externa, los huevos salen al medio; si es interna, el aparato recibe el esperma. En animales vivíparos, la fecundación es interna y el embrión se desarrolla en el útero, y la cría nace por la vagina.

Gametogénesis

Ovogénesis (Formación de Óvulos)

Ocurre en los folículos ováricos. De cada célula germinal diploide se forma un óvulo y tres células pequeñas que mueren (corpúsculos polares).

Pasos de la Ovogénesis:

1. Multiplicación: Se crean muchas ovogonias.
2. Crecimiento: Algunas se convierten en ovocitos de primer orden.
3. Maduración: La meiosis reduce los cromosomas y forma el óvulo.

Espermatogénesis (Formación de Espermatozoides)

Ocurre en los tubos seminíferos. De cada célula germinal diploide se forman cuatro espermatozoides haploides.

Pasos de la Espermatogénesis:

1. Multiplicación: Las espermatogonias se reproducen por mitosis.
2. Crecimiento: Algunas se convierten en espermatocitos de primer orden.
3. Maduración: Meiosis para formar espermátidas.
4. Diferenciación: Las espermátidas se transforman en espermatozoides con cabeza, cola y acrosoma.

Estructura de los Gametos

Estructura del Espermatozoide

• Cabeza: Contiene el núcleo y el acrosoma (con enzimas para penetrar el óvulo).
• Segmento intermedio: Tiene mitocondrias que dan energía y centriolos para formar la cola.
• Cola: El flagelo que permite el movimiento.

Estructura del Óvulo

Es una célula grande, menos especializada.

• Núcleo: Desplazado hacia un lado (polo animal).
• Citoplasma: Con reservas de nutrientes llamadas vitelo (en el polo vegetativo), necesarias para el embrión.
• Envolturas:
  1. Membrana plasmática.
  2. Membrana pelúcida y corona radiada (células del folículo).

  En reptiles y aves, existen envolturas adicionales como la clara, membranas y cáscara.

Fecundación

Fecundación Externa

Ocurre fuera del cuerpo, generalmente en el agua (ej. peces). Los huevos quedan flotando o pegados a un sustrato.

Fecundación Interna

Ocurre dentro de la hembra (típica de animales terrestres). El macho introduce los espermatozoides para fertilizar.

Pasos de la Fecundación

1. Avance del Espermatozoide: El óvulo libera progesterona que guía a los espermatozoides. Estos sufren la capacitación para poder fecundar.
2. Entrada al Óvulo: Los espermatozoides atraviesan la corona radiada con enzimas y movimiento. Solo uno pasa la zona pelúcida tras la reacción acrosómica. Se forma el cono de fecundación y se liberan gránulos que bloquean la entrada de otros espermatozoides (bloqueo de la polispermia).
3. Formación del Cigoto: El óvulo completa la meiosis y se forman los pronúcleos masculino y femenino, que se fusionan para crear el cigoto.

Desarrollo Embrionario Temprano

Segmentación

Proceso de divisiones celulares rápidas del cigoto.

• Isolecitos (ej. mamíferos):
  • Poco vitelo, homogéneo.
  • Segmentación total e igual → celoblástula simétrica. Es holoblástica.
• Heterolecitos (ej. anfibios):
  • Mucho vitelo, desigual.
  • Segmentación total y desigual → celoblástula asimétrica. Es holoblástica.
• Telolecitos (ej. aves):
  • Mucho vitelo en el polo vegetativo.
  • Segmentación parcial y discoidal → discoblástula. Es meroblástica.
• Centrolecitos (ej. insectos):
  • Vitelo central.
  • Segmentación parcial y periférica → periblástula sin cavidad. Es meroblástica.

Gastrulación

Transforma la blástula en gástrula con capas llamadas hojas embrionarias.

• Diblásticos: 2 capas (ectodermo y endodermo).
• Triblásticos: 3 capas (ectodermo, endodermo y mesodermo).

La gástrula se forma por invaginación, recubrimiento, delaminación o migración.

En triblásticos, el mesodermo puede formar una cavidad (celoma), una pseudocavidad (pseudoceloma) o no formar cavidad (acelomados).

Organogénesis

Las hojas embrionarias se diferencian en órganos y tejidos:

• Ectodermo: Piel, pelo, sistema nervioso, órganos sensoriales.
• Mesodermo: Músculos, huesos, sistema circulatorio y excretor.
• Endodermo: Mucosas, tubo digestivo, vejiga y glándulas.