Fecundación, en biología, fusión de los materiales de los núcleos de dos gametos que da lugar a la formación de un cigoto, o embrión. La conjugación es un tipo de fecundación que puede ocurrir en las bacterias, algas y otros organismos inferiores, que se produce por la transferencia o intercambio de material genético entre dos células , o por su fusión en una. En la mayoría de las formas superiores, la reproducción es el resultado de la unión de dos gametos distintos, o heterogametos, uno masculino y otro femenino, y por lo general, el término fecundación se limita a la descripción de este proceso.
El gameto femenino, llamado huevo, óvulo, o célula germinal femenina, es relativamente grande, contiene una reserva de nutrientes (yema y en ocasiones clara), y por lo general, carece de movilidad. Los gametos masculinos, llamados espermatozoides, espermatozoos, o células germinales masculinas, contienen una reserva muy pequeña de alimento, tienen centrosomas, y son móviles. Los gametos tienen sólo una dotación de cromosomas y son, por tanto, haploides; el cigoto que resulta de su unión tiene una dotación cromosómica doble y es diploide.
FECUNDACIÓN CRUZADA |
La mayoría de las plantas y animales se caracterizan porque los óvulos de un organismo son fecundados por el espermatozoide de otro. Esta clase de fecundación es muy importante, ya que permite que exista una gran variedad como consecuencia de la recombinación de genes. La autofecundación, es decir, la fecundación de un óvulo por un espermatozoide producido por el propio organismo, limita la variedad, ya que no se introducen caracteres hereditarios nuevos. La mayor parte de las especies de plantas y animales son dioicas es decir, los espermatozoides y los óvulos se desarrollan en organismos separados. En las especies monoicas, o hermafroditas, éstos son producidos por el mismo individuo. En dichas especies la autofecundación se evita debido a que el desarrollo de los óvulos y de los espermatozoides se produce en momentos distintos, o como en el caso de las lombrices de tierra, a causa de la localización de los órganos sexuales y de la forma de apareamiento.
Para que la fecundación se lleve a cabo con éxito, la célula germinal femenina y la masculina deben haber alcanzado un estado de madurez adecuado. Cuando el espermatozoide o el óvulo maduro de especies iguales o estrechamente relacionadas entran en contacto, la célula espermática se introduce en el óvulo. Los óvulos de los mamíferos y de muchos otros animales, pueden ser penetrados en cualquier punto de su superficie. Los óvulos de algunos peces, moluscos, insectos y otros organismos están rodeados por una membrana firme y el espermatozoide sólo puede acceder a ellos a través de una apertura, llamada micrópilo, que se localiza sobre la superficie de esta membrana. Por lo general, sólo una célula espermática puede entrar en un óvulo. En la mayoría de las especies la polispermia, en la que más de un espermatozoide logra con éxito entrar en el huevo, es anormal. En tales casos, sólo uno de los espermatozoides participa en la fecundación del huevo. Al iniciarse la mitosis, o multiplicación celular del embrión, el espermatozoide y el núcleo del óvulo se disponen juntos hasta llegar a confundirse. En muchas especies las células germinales masculinas y femeninas son complementarias en muchos aspectos; el óvulo proporciona la mayor parte del citoplasma y nutrientes para el embrión; el espermatozoide aporta el centrosoma activo y el estímulo inicial para la mitosis. Véase Embriología.
Aunque para dar origen a un embrión casi todos los óvulos necesitan ser fecundados por un espermatozoide, los óvulos de ciertos invertebrados se desarrollan sin que exista fecundación. Esta forma de reproducción se denomina partenogénesis. Los descendientes que proceden de progenitores de diferentes especies reciben el nombre de híbridos y por lo general son estériles, aunque con frecuencia son más grandes y fuertes que aquellos.
CONDICIONES APROPIADAS |
Los vertebrados terrestres se abrazan estrechamente el uno al otro durante la copulación, el acto mediante el cual el macho deposita su esperma dentro del aparato reproductor femenino. En las tortugas gigantes de las islas Galápagos que se muestran aquí, el apareamiento puede durar horas.
La reproducción sexual requiere una serie de condiciones que llevan al desarrollo normal del cigoto y de la forma joven inmadura. Los padres se comportan de modo que estas situaciones y condiciones se vean favorecidas. En muchos animales acuáticos, como las medusas, las células sexuales se liberan en el agua y la fecundación se produce por casualidad. La gran producción de óvulos y esperma aumenta la probabilidad de que esto ocurra. En otros animales como el salmón, los dos sexos se reúnen durante la época de reproducción y liberan los óvulos y el esperma cuando están próximos, lo que eleva la probabilidad de que se produzca la fecundación. En algunas salamandras, el macho deposita su esperma en una masa gelatinosa que la hembra recoge con los rebordes de su cloaca, de modo que la fecundación de los óvulos es interna. En las ranas y los sapos la fecundación se produce por lo general fuera del cuerpo de la hembra. Hay un tipo de conducta reproductiva especial llamada acoplamiento, durante la cual el macho se coloca sobre el dorso de la hembra, y aproxima las células sexuales. La copulación, o coito, es una conducta muy especializada en la que las células germinales del macho se liberan dentro del tracto genital de la hembra. Este depósito de líquido espermático en el cuerpo de la hembra se denomina inseminación. La copulación es utilizada por muchos gusanos parásitos, caracoles e insectos, y por todos los reptiles, las aves y los mamíferos. No existe una secuencia evolutiva lógica de los hábitos reproductivos. Mientras que grupos muy diferentes de animales emplean los mismos métodos de fecundación, otros relacionados estrechamente difieren mucho en ellos. En general, la fecundación externa se produce con más frecuencia en los seres acuáticos y anfibios que en los terrestres, ya que la fecundación debe tener lugar en un medio húmedo, y el embrión resultante debe ser protegido de la sequedad.
En esencia, la reproducción sexual en las plantas es similar a la de los animales. La inmovilidad de las plantas ha sido la causa de que en la mayoría de los grupos se haya desarrollado una estrategia compleja, llamada alternancia de generaciones, para permitir la fecundación. Las plantas que poseen hojas, raíces, troncos y flores, son esporofitos, capaces de producir descendientes de forma asexual, como en la formación de bulbos. Esta generación esporofítica a su vez da lugar a la generación gametofítica, que se reproduce de forma sexual. En las flores de los esporofitos se producen dos clases de esporas. Un tipo es la denominada grano de polen, que consiste en células que se desarrollan en un gametofito masculino. El otro tipo de espora se desarrolla en un gametofito femenino y contiene un óvulo. El gametofito femenino permanece protegido en la flor del esporofito femenino. En la naturaleza, los agentes más importantes que transportan los granos de polen de una flor a otra son el aire, el agua y los insectos.(véase Polinización). Después de alcanzar el estigma de una flor, el grano de polen emite una prolongación denominada tubo polínico que se desarrolla por debajo del gametofito femenino. A través del tubo polínico se libera un núcleo espermático en el saco embrionario que contiene el óvulo, y se lleva a cabo la fecundación. Entonces, se forma en el óvulo un saco embrionario que rodea al embrión resultante, formando una semilla. Este embrión es un esporofito joven que permanece latente hasta que es transportado por el viento, el agua o los animales hacia un lugar adecuado para germinar. Véase Reproducción vegetal.
