RIPRODUZIONE

La capacità di riprodursi è una caratteristica di tutti gli esseri viventi

La riproduzione serve alla sopravvivenza delle specie nel tempo:

mediante i processi riproduttivi gli individui di una specie generano nuovi individui, con caratteristiche simili alle loro, che li potranno sostituire quando saranno morti, perpetuando le caratteristiche della specie attraverso le generazioni.

Negli animali i meccanismi riproduttivi talvolta possono essere altamente conservativi, con produzione di figli identici ai genitori (riproduzione asessuale o clonazione).

Nella maggior parte dei casi, però, la riproduzione dà origine a figli geneticamente diversi dai genitori e fra loro (riproduzione sessuale) perché nel corso del processo che dà origine ai nuovi individui si verificano momenti di ricombinazione genetica.

LA RIPRODUZIONE SESSUALE

I nuovi individui prendono origine da cellule specializzate dei genitori, aploidi, dette gameti.

Il tipo di riproduzione più diffuso è la anfigonia, o riproduzione sessuale biparentale.

In genere gli individui appartengono a due sessi diversi: i maschi producono gameti detti spermatozoi o spermi e le femmine producono gameti detti uova. Gli organi in cui maturano i gameti sono detti gonadi, rispettivamente testicoli nei maschi e ovari nelle femmine.Questa condizione di sessualità è chiamata gonocorismo.

Quando un uovo si fonde con uno spermio (fecondazione) si forma una cellula diploide, lo zigote, che si svilupperà dando origine ad un nuovo individuo.

Nello zigote è avvenuta una ricombinazione genetica: il patrimonio ereditario è costituito infatti da un set aploide di cromosomi materni e da un set aploide di cromosomi paterni.

I gameti, a loro volta, essendosi formati in un processo di gametogenesi in cui si attua la meiosi, hanno tutti una combinazione genetica diversa (durante la meiosi si verificano il crossing-over e il riassortimento indipendente dei cromosomi).

In questo modo viene garantita sia la moltiplicazione degli individui e il ricambio generazionale sia la variabilità genetica della specie.

La variabilità genetica di una specie (i cui individui, cioè, hanno genotipi fra loro diversi) è indispensabile per garantire la sua sopravvivenza nel tempo.

Al mutare delle condizioni ambientali, ci potrà essere così un certo numero di individui con caratteri compatibili con la nuova situazione.

La variabilità genetica insorge con le mutazioni (casuali) ma viene incrementata dai processi legati alla riproduzione sessuale (meiosi, fecondazione).

Profase I

Le fasi della meiosi

I divisione meiotica: riduzionale

II divisione meiotica: equazionale

La segregazione indipendentedei cromosomi, determina un considerevole aumento di variabilità genetica

La segregazione indipendente da luogo a 2n gameti aploidi diversi (n= numero aploide di cromosomi)

n=3

2n=6

23=8 gameti diversi possibili

In molte specie i sessi non sono separati, con maschi e femmine, ma si ha ermafroditismo.

In questa condizione di sessualità tutti gli individui di una specie sono in grado di produrre, nel corso della loro vita, sia spermi che uova.

I lombrichi sono ermafroditi proterandrici che quando si accoppiano si scambiano gli spermi e li conservano nei ricettacoli seminali. Quando poi ciascun individuo maturerà le uova, le feconderà con gli spermi dell’altro.

Anche le specie ermafrodite, dunque, si riproducono per anfigonia. Ma questa condizione offre dei vantaggi rispetto al gonocorismo (sessi separati):

Tutti gli individui producono uova e quindi figli

Due individui qualunque, incontrandosi, possono riprodursi

In teoria un individuo ermafrodita può autofecondarsi. Ma l’autofecondazione di solito non avviene perché ridurrebbe la variabilità genetica.

L’ermafroditismo può essere simultaneo se spermi e uova maturano contemporaneamente. Se c’è uno sfasamento nella maturazione dei gameti maschili e femminili l’ermafroditismo sarà sequenziale. Si potrà avere:

proterandria se maturano prima gli spermi (es. lombrichi)

proteroginia se maturano prima le uova (alcuni pesci)

Lo sfasamento può essere tanto marcato da costiture un’inversione del sesso (es. patelle)

                                                                  

INSEMINAZIONE E FECONDAZIONE

Perché avvenga la fecondazione, cioè la fusione di uno spermio con un uovo, è necessario che i gameti dei due sessi si incontrino.

Gli animali mettono in atto una serie di comportamenti per facilitare l’incontro dei gameti.La emissione dei gameti in prossimità gli uni degli altri è detta inseminazione.

L’inseminazione può essere esterna o interna.

INSEMINAZIONE ESTERNA

E’ la modalità più primitiva. Si realizza con l’emissione dei gameti nell’ambiente esterno ed è esclusiva degli animali acquatici (meduse, bivalvi, pesci ossei, ricci di mare).

INSEMINAZIONE ESTERNA

In questo caso molti gameti andranno perduti. Ma si realizzano meccanismi per favorirne l’incontro, quali:

la sincronizzazione della maturità sessuale

la concentrazione di molti individui nello stesso luogo durante il periodo riproduttivo

il trasporto passivo dei gameti

l’emissione di un gran numero di gameti

INSEMINAZIONE INTERNA

E’ l’unica possibile negli animali terrestri (Insetti, Ragni, Rettili, Uccelli, Mammiferi) ma è presente anche in molti animali acquatici (squali, balene). I gameti maschili vengono immessi direttamente nelle vie genitali femminili. Ciò evita la dispersione dei gameti, che vengono prodotti in numero minore.

INSEMINAZIONE INTERNA

L’inseminazione interna, che si realizza mediante l’accoppiamento o copula di due individui, abbisogna di apparati genitali complessi, provvisti di organi copulatori (vagina nelle femmine, pene nei maschi) e di organi di accumulo dei gameti.

Gli spermi possono essere immessi in un medium liquido (sperma o liquido seminale) o racchiusi in sacchetti detti spermatofore.

Una volta fecondate nelle vie genitali femminili, le uova possono essere deposte all’esterno (animali ovipari. Es. Insetti, Rettili, Uccelli) oppure svilupparsi all’interno di esse (animali vivipari. Es. Mammiferi, o ovovivipari).

Per realizzare l’accoppiamento gli animali attuano complessi comportamenti che prevedono:

il corteggiamento

l’emissione di segnali di richiamo (colori, odori, suoni)

Le femmine devono essere ricettive (estro nei Mammiferi)