Hormonas en Invertebrados: Regulación de Procesos Biológicos

Las hormonas son sustancias químicas que regulan diversas funciones en los organismos. En los invertebrados, su producción y acción varían según el grupo:

• Anélidos: Los ganglios cerebroides, situados en la parte cefálica, producen neurohormonas que regulan los procesos de regeneración y crecimiento.
• Insectos: Existen dos órganos situados en la cabeza, los cuerpos cardíacos y los cuerpos alares, a los que vierten las células neurosecretoras del protocerebro.
• Crustáceos: Se presenta una glándula del seno, que produce neurohormonas como la cromatoforotropina, la cual regula los cambios de pigmentación del cuerpo.
• Moluscos Cefalópodos: Poseen las glándulas ópticas, situadas al lado de los ojos y controladas por el nervio óptico, responsables del crecimiento del animal y del desarrollo de las gónadas.

Reproducción Asexual: Estrategias y Consecuencias

La reproducción asexual es un proceso biológico que no requiere la unión de gametos, permitiendo a un solo individuo generar descendencia genéticamente idéntica.

Tipos de Reproducción Asexual

• Gemación: Una yema se desarrolla y da lugar a un nuevo individuo que se separa del progenitor. Ejemplos: poríferos y cnidarios.
• Fragmentación: Consiste en la ruptura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales dará lugar, tras su desarrollo, a un nuevo individuo. Ejemplos: anélidos y cnidarios.

Ventajas y Desventajas de la Reproducción Asexual

• Ventajas:
  • Solo se necesita un individuo para producir, en poco tiempo, una gran cantidad de otros individuos.
  • Los procesos reproductores no son complejos.
• Inconvenientes:
  • No hay variabilidad genética.
  • Dificulta la adaptación a otros ambientes y la evolución de las especies.

Reproducción Sexual: Diversidad y Mecanismos

La reproducción sexual se realiza mediante la unión de gametos provenientes de dos individuos distintos, lo que promueve la variabilidad genética.

Modalidades de Reproducción Sexual

• Partenogénesis: El nuevo individuo se desarrolla a partir de gametos femeninos sin que se produzca fecundación. Ejemplo: abejas.
• Anfigonia: La fecundación implica la fusión del material genético en el momento de la cariogamia. Dentro de la anfigonia, se distinguen varios tipos según la morfología de los gametos:
  • Isogamia: Los gametos son estructuralmente iguales y, por lo general, tienen estructuras locomotoras (cilios o flagelos).
  • Anisogamia: Los dos gametos tienen formas similares, pero son de tamaño diferente (macrogameto y microgameto).
  • Oogamia: Uno de los gametos es inmóvil y de gran tamaño (óvulo), y el otro es móvil y pequeño (espermatozoide).

Ventajas y Desventajas de la Reproducción Sexual

• Ventajas:
  • Mezcla de material genético.
  • Aparición de nuevas combinaciones de caracteres.
  • Aumenta la variabilidad de las especies.
  • Facilita la evolución.
• Inconvenientes:
  • Requiere células especializadas (gametos).
  • Necesita dos individuos de sexos diferentes.
  • Mayor gasto energético.

Estructura de los Gametos: Espermatozoide y Óvulo

Espermatozoide

El espermatozoide es la célula sexual masculina, caracterizada por su movilidad y pequeña estructura:

• Cabeza: Contiene el núcleo rodeado de poco citoplasma y una estructura en su parte anterior llamada acrosoma, que contiene enzimas para la digestión de las cubiertas del óvulo.
• Cuello: Con dos centríolos, donde se acumula una gran cantidad de mitocondrias situadas en espiral, proporcionando la energía para el movimiento.
• Cola: Está rodeada de una pequeña parte de citoplasma, responsable de la propulsión.

Óvulo

El óvulo es la célula sexual femenina, de mayor tamaño y generalmente inmóvil:

• Núcleo: Esférico, con uno o varios nucléolos.
• Citoplasma: Con gran cantidad de sustancias de reserva (vitelo) para el desarrollo embrionario inicial.
• Envoltura Primaria: Corresponde a la membrana plasmática.
• Envoltura Secundaria: Constituida por la zona pelúcida y la corona radiada.

Gametogénesis: Formación de Gametos

La gametogénesis es el proceso de formación de los gametos (células sexuales) en los organismos.

Espermatogénesis

La espermatogénesis es el proceso de formación de espermatozoides en los machos:

• Fase de Proliferación: Las células germinales diploides (espermatogonias) comienzan la mitosis y aumentan su número.
• Fase de Crecimiento: Las espermatogonias aumentan de tamaño y se transforman en espermatocitos de primer orden.
• Fase de Maduración: Termina la primera división meiótica, convirtiéndose en dos espermatocitos de segundo orden. Estos comienzan la segunda división meiótica, dando como resultado 4 espermátidas con un número haploide de cromosomas.
• Espermiogénesis: Las espermátidas se transforman en espermatozoides por diferenciación celular, adquiriendo su forma y movilidad características.

Ovogénesis

La ovogénesis es el proceso de formación de óvulos en las hembras:

• Fase de Proliferación: Las células germinales diploides aumentan su número y producen ovogonias por mitosis.
• Fase de Crecimiento: Las ovogonias aumentan de tamaño y se transforman en ovocitos de primer orden.
• Fase de Maduración: Cada ovocito de primer orden finaliza la primera división meiótica, originando un ovocito de segundo orden y un primer corpúsculo polar. En la segunda división meiótica, el ovocito de segundo orden bloquea la división en metafase, completándose solo en la fecundación. Así, se completa la meiosis, se transforma en óvulo y se produce un segundo corpúsculo polar.

La Fecundación: Unión de Gametos y Formación del Cigoto

La fecundación es el proceso por el cual los gametos masculino y femenino se unen para formar un cigoto.

Tipos de Fecundación

• Externa: Se realiza fuera del organismo materno, común en animales acuáticos y algunos terrestres.
• Interna: Tiene lugar en el interior del aparato reproductor femenino, presente en la mayoría de los animales terrestres y algunos peces.

Etapas de la Fecundación

Antes de la fecundación, se produce una descarga de espermatozoides y, en la hembra, la ovulación. El encuentro entre los gametos se realiza gracias a la movilidad del espermatozoide.

1. Penetración del Espermatozoide: El paso del espermatozoide a través de la corona radiada se realiza mediante enzimas del acrosoma. Estos llegan a la membrana pelúcida y se adhieren a su superficie. Un espermatozoide consigue atravesar la membrana pelúcida, poniendo en contacto las membranas de ambos gametos.
2. Activación del Óvulo: El citoplasma del óvulo produce un cono de fecundación que engloba paulatinamente al espermatozoide y se retrae. Esto inicia la activación del óvulo, que completa la meiosis. Los gránulos corticales forman la membrana de fecundación en la superficie del óvulo, lo que impide la entrada de nuevos espermatozoides (bloqueo de la polispermia). El núcleo, un centríolo y las mitocondrias del espermatozoide penetran en el citoplasma del óvulo.
3. Cariogamia: El núcleo espermático se desplaza hacia el pronúcleo femenino y se produce la cariogamia (fusión de los pronúcleos). El material genético de ambos pronúcleos queda encerrado por una membrana común, constituyendo un cigoto diploide.