Appunti esame di Zoologia - Parte generale

Zoologia: riproduzione e sviluppo

Sessualità, asessualità e riproduzione nel regno animale

Con la riproduzione si vanno ad ottenere nuovi individui da parte di uno dei due genitori. Il tutto implica un aumento di individui della stessa specie. La sessualità indica il processo che genera individui geneticamente diversi tra di loro e dai genitori. I geni dei singoli individui derivano, generalmente da due genitori, ad eccezione nei casi di autofecondazione. La sessualità non implica la riproduzione.

L’asessualità è il processo che genera individui i cui geni derivano da un singolo genitore. Gli individui generati risultano identici tra di loro ed al genitore.

Riproduzione asessuale (vegetativa o agamica)

Questo tipo di riproduzione genera individui i cui geni derivano esclusivamente da un genitore, risultando geneticamente identici (dato che non avviene ricombinazione genica). Questa riproduzione è diffusa nei protisti ed in molti phyla degli invertebrati meno evoluti. In quelli più evoluti è molto rara. Questa è assente nei vertebrati. Nei phyla animali dove è presente questa riproduzione, presenta anche molti animali che riescono anche a riprodursi per via sessuale. Essendo una forma di riproduzione vegetativa, implica la presenza del processo della mitosi.

La riproduzione vegetativa avviene in varie forme, ovvero:

• Scissione binaria: divisione per mitosi della cellula madre in due cellule figlie uguali tra loro. È comune negli organismi unicellulari.
• Scissione multipla (schizogonia): avviene negli organismi una serie di divisioni mitotiche, seguite da una citodieresi multipla. In questo modo si formano molti individui, geneticamente identici, quasi simultaneamente. Se questo processo segue all’unione di 2 gameti viene definito sporogamia. Molti protozoi parassiti si moltiplicano per schizogonia al momento della produzione delle spore.
• Gemmazione: si forma un’escrescenza dal corpo dell’individuo adulto, la quale raggiunta la maturazione, si staccherà per formare un nuovo individuo. Questo processo è presente in molti phyla (protisti, Poriferi e Cnidari).
• Frammentazione: un organismo pluricellulare si scinde in due o più parti, ognuna delle quali andrà a formare un individuo completo.
• Amplificazione larvale: ogni individuo possiede numerose cellule germinative, le quali, nella fase larvale dell’individuo, produrranno larve. Metodologia comune in molti endoparassiti pluricellulari.

Vantaggi e svantaggi della riproduzione agamica

Riproduzione sessuale (o gametica)

La riproduzione sessuale genera individui mediante l’unione di due gameti (cellule sessuali), generalmente appartenenti a due diversi individui (anfigonia). Generalmente è riproduzione sessuata anche l’autofecondazione da parte di individui ermafroditi. Gli individui risultano geneticamente diversi gli uni dagli altri (anche dai genitori). I gameti vengono prodotti nelle gonadi mediante meiosi e perciò contengono corredo genetico aploide (n), ovvero i cromosomi in singola copia (ad esclusione di cellule che per fenomeni di non disgiunzione, presentano n cromosomi in più o in meno).

Generalmente la fusione di due gameti (fecondazione) determina la formazione di una cellula zigotica (lo zigote) il quale presenterà il corredo genetico diploide (2n), creato con la fusione del genoma materno e di quello paterno. L’organismo si genera a partire dallo zigote attraverso delle divisioni meiotiche dello stesso.

Meiosi e gametogenesi

Consiste in due successive divisioni nucleari, precedute da una sola duplicazione del genoma. La quantità del DNA risultante nei gameti maturi risulterà dimezzata (aploide = n) rispetto a quello delle cellule somatiche (diploide = 2n). I gameti che verranno prodotti saranno geneticamente diversi gli uni dagli altri. Ciò è dovuto grazie ad eventi di ricombinazione genica (crossing-over durante la profase I e assortimento indipendente durante la metafase I).

Crossing-over e assortimento indipendente

Il crossing over è lo scambio di materiale genetico tra cromatidi fratelli in determinati siti omologhi mediante il contatto dei due e la formazione di un chiasma (X). L’assortimento indipendente rappresenta la segregazione naturale casuale dei cromosomi di origine materna e paterna durante la metafase I e dei cromatidi fratelli nella metafase II.

La gametogenesi, in base al genere dell’individuo, si suddivide in:

• Spermatogenesi: dalla divisione di una cellula progenitrice spermatica derivano quattro spermatozoi;
• Oogenesi: dalla divisione di un oogonio deriva una sola cellula uovo funzionante più 3 globuli polari che verranno eliminati.

Gameti

Esistono principalmente 2 forme di gameti in base alla loro morfologia, ovvero:

• Isogamia: i gameti che si uniscono durante la fecondazione sono morfologicamente uguali tra loro;
• Ansiogamia: i gameti sono