7. 8. La riproduzione

LA RIPRODUZIONE

INTRODUZIONE

La riproduzione è una delle proprietà uniche e universali della vita. È parte del

ciclo vitale, che è costituito da un insieme di eventi ricorrenti, come sviluppo,

maturità sessuale, riproduzione e morte. Lo scopo fondamentale degli animali è

riprodursi: trasferire geni alle generazioni successive.

In senso biologico, riproduzione significa produzione di una prole che può

essere o non essere la copia esatta dei genitori. L’evoluzione della specie

dipende dalla riproduzione, poiché il continuo succedersi delle generazioni

permette alle forme viventi di evolversi e di adattarsi ai cambiamenti

ambientali.

RIPRODUZIONE AGAMICA O ASESSUATA

Nella riproduzione agamica è presente un solo genitore e non esistono organi o

cellule sessuali specifici. Ogni organismo, appena diventato adulto, è in grado

di generare individui geneticamente identici a sé stesso. Si ha quindi la

produzione di individui senza formazione e unione di gameti. La progenie di un

individuo ha lo stesso genotipo (a meno che non intervengano mutazioni) 

clone.

Questo tipo di riproduzione è presente in batteri, protisti e in molti phyla degli

invertebrati e assente negli invertebrati più evoluti e nei vertebrati.

Spesso se presente non è l’unica modalità di riproduzione (es. lombrico).

Il vantaggio è quello di aumetare enormemente il numero degli individui, grazie

alla velocità di riproduzione.

Ci sono diversi tipi di riproduzione agamica:

- SCISSIONE: divisione trasversale o longitudinale in due parti uguali, da

ciascuna delle quali si ricostituisce un individuo completo.

Es. planaria

- GEMMAZIONE: divisione ineguale dell’organismo. Compare sul genitore

una piccola gemma che si ingrandisce e si stacca, sviluppando un nuovo

individuo.

Es. medusa

Tipi di gemmazione parziale:

formazione di gemme che non si staccano, ma danno origine ad

o atre gemme, formando delle colonie (es. hydra);

GEMMULAZIONE: gemmazione interna, si formano le gemmule

o (agglomerato di cellule pluripotenti) che alla morte dell’individuo

parentale danno origine a nuovi individui.

- STROBILAZIONE: consiste in una serie di divisioni trasversali del corpo

molto ravvicinate, a partire dalla zona apicale. La scissione trasversale

dell’individuo maturo nello stasdio noto come scifostoma va incontro a

divisione producendo una serie di efire che restano impilate una all’altra.

Quando la più vecchia è completamente sviluppata si stacca e così via

anche le altre.

Es. meduse.

- FRAMMENTAZIONE: scissione di un individuo in due o più parti, ognuna

delle quali è in grado di dare luogo ad un individuo completo.

Es. nemertini, attinia (anemone di mare).

Rigenerazione: es. planaria.

o

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- POLIEMBRIONIA: sviluppo di due o più individui dal medesimo uovo, per

divisione dello zigote in uno stadio molto precoce.

Es. uomo (gemelli monozigoti), armadillo, imenotteri parassiti.

- AMPLIFICAZIONE LARVALE: aumenta la probabilità che un singolo uovo

fecondato produca almeno un individuo capace di trovare l’ospite

definitivo. Avviene nei parassiti.

Es. sporocisti degli schitosomi, sporocisti e redia della fasciola.

RIPRODUZIONE SESSUATA

La riproduzione sessuata coinvolge di regola due genitori, ciascuno dei quali

produce delle cellule sessuali specializzate, i gameti, dalla cui fusione

(fecondazione) si sviluppa un nuovo individuo. Lo zigote che si forma da questa

unione riceve materiale genetico da ambedue i genitori, di conseguenza risulta

essere geneticamente diverso da entrambi. La riproduzione sessuale,

attraverso la ricombinazione dei caratteri parentali, tende ad aumentare la

variabilità e rende possibile un processo evolutivo più ricco e diversificato.

I gameti sono prodotti in organi speciali, detti gonadi. Le gonadi sono i caratteri

sessuali primari. I caratteri sessuali secondari sono presenti nel caso di

evidente dimorfismo sessuale.

Fecondazione: due cellule, i gameti, si fondono formando lo zigote, da cui

origina il nuovo individuo.

Gonocorismo: si ha quando lo spermio e l’uovo sono prodotti da individui

diversi (maschi e femmina, rispettivamente).

Ermafroditismo: si ha quando spermio e uovo sono prodotti dallo stesso

individuo.

Dioica: specie a sessi separati.

Monoica: specie non a sessi separati.

- RIPRODUZIONE SESSUATA (BISESSUALE): la caratteristica essenziale è la

formazione della progenie dall’unione di gameti che provengono da due

individui geneticamente diversi. La progenie possiederà quindi un nuovo

genotipo, differente da quello posseduto da entrambi i genitori. I genitori

sono generalmente di sesso opposto, maschio e femmina. Ciascun

individuo produce un solo tipo di cellule sessuali, spermatozoi o uova. La

cellula uovo è prodotta dalla femmina. Le cellule uovo sono di grandi

dimensioni, non mobili e prodotte in quantità relativamente limitate. Lo

spermatozoo è prodotto dal maschio. Gli spermatozoi sono piccoli, mobili

e prodotti in gran numero. Sono costituiti quasi esclusivamente da

materiale genetico e hanno il solo compito di trovare e fecondare l’uovo.

Esiste un evento cruciale che distingue la riproduzione sessuata da quella

agamica: ka meiosi, un particolare tipo di divisione nucleare che porta

alla formazione dei gameti. Alla meiosi segue la fecondazione: i due

gameti aploidi si fondono e viene così ripristinato il numero caratteristico

di cromosomi (diploide) della specie. La nuova cellula (zigote) ha metà

dei cromosomi che provengono da un genitore e metà dall’altro. La sua

composizione genetica è unica, poiché deriva da una casuale

ricombinazione delle caratteristiche dei genitori. A volte due genitori

sessualmente maturi si uniscono e scambiano materiale nucleare o

congiungono i rispettivi citoplasmi (coniugazione). In questo caso non è

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possibile distinguere i sessi. Nei metazoi, la distinzione tra maschio e

femmina è molto più evidente. Gli organi che producono le cellule

germinali sono detti gonadi (testicolo e ovario) e sono gli organi sessuali

primari. Gli organi sessuali accessori trasferiscono o ricevono le cellule

sessuali.

La fecondazione può essere:

Esterna: avviene negli animali sessili, nella maggior parte degli

o animali acquatici e negli anfibi.

Ovipari lo sviluppo dello zigote avviene all’esterno del

 

corpo materno. Le uova fecondate deposte sono provviste di

particolari strutture protettive contro i possibili rischi

ambientali.

Interna: avviene degli animali terresti e in alcuni animali acquatici

o (turbellari – ipodermica, cefalopodi – ectocotile).

Ovovivipari lo sviluppo dello zigote avviene dentro l’utero

 

materno, ma non riceve nutrimento dalla madre. Si sviluppa

a spese delle riserve nutritive dell’uovo. Dall’utero materno

riceve solo protezione (es. anellidi, brachiopodi, insetti,

gasteropodi, elasmobranchi, teleostei, rettili).

Vivipari oltre alla protezione intrauterina, la madre

 

provvede lo zigote in sviluppo di nutrimento attraverso

particolari connessioni materno-embrionali, come ad esempio

la placenta (es. mammiferi).

Ciclo: modificazioni anatomo-fisiologiche + ricerca area nuziale + ricerca

del partner + competizione per il partner accoppiamento

 

costruzione del nido deposizione e incubazione cure parentali.

 

Gli individui possono avere diversi sistemi nuziali:

Monogamia: maschi e femmine contribuiscono alla cura della prole;

o Poligamia: solo le femmine si occupano della prole (es. elefante

o marino, gallo della salvia);

Poliandria: il maschio espleta gran parte delle cure parentali (es.

o piro macchiettato);

Promiscuità.

o

- ERMAFRODITISMO: gli animali che possiedono sia le gonadi maschili sia

quelle femminili nello stesso individuo sono detti ermafroditi e questa

condizione è chiamata ermafroditismo. Gli ermafroditi sono monoici,

ovvero gli organi sessuali maschile e femminile sono presenti nello stesso

individuo. L’ermafroditismo si definisce simultaneo quando gli individui

ermafroditi sono in grado di formare gameti sia maschili sia femminili.

Questo tipo di ermafroditismo può essere può essere sufficiente (es.

nematodi) se i gameti maschili e femminili dello stesso individuo sono in

grado di autofecondarsi. Oppure insufficiente (es. gasteropodi, anellidi,

turbellari), quando è necessario uno scambio reciproco di gameti tra un

individuo e un altro della stessa specie. In questo modo, poiché ogni

individuo è in grado di produrre uova, una specie ermafrodita può

generare una progenie doppia rispetto a una specie a sessi separati, in

cui metà degli individui non produce uova; inoltre, è possibile riprodursi

con qualsiasi individuo della stessa specie si incontri. Gli ermafroditi

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possono mettere in atto delle strategie per evitare l’autofecondazione

come:

Meccanismi anatomici: in questo caso è l’anatomia e la struttura

o dell’animale che evita l’autofecondazione;

Meccanismi temporali:

o Specie proterandriche (es. pesce pagliaccio, orata):

 ermafroditismo dove sono presenti entrambi i gameti, ma si

sviluppano prima quelli maschili e successivamente quelli

femminili;

Specie proteroginiche (es. cernia): ermafroditismo dove sono

 presenti entrambi i gameti ma si sviluppano prima quelli

femminili e successivamente quelli maschili.

Alcuni animali sono ermafroditi sequenziali, cioè sono geneticamente

programmati per subire, nel corso della vita, un cambiamento di sesso.

Sacculina carcini.

Ermafroditismo potenziale Esiste in natura un



crostaceo che non è altro che un parassita che attraverso un

procedimento lungo e succube riesce ad impossessarsi non solo del

corpo di un granchio, ma anche della sua psiche, costringendolo a

comportarsi come la Sacculina vuole. Questo è un crostaceo femmina

che attaccando il granchio inietta parte di sé stessa e delle sue cellule

all’interno del crostaceo ospite, vi si sviluppa e ne prende il totale

controllo conducendo addirittura a una castrazione ormonale del

granchio e portandolo alla produzione di una sacca, l’externa, necessaria

per riprodursi. Il procedimento con il quale questa occupazione del corpo

del granchio avviene è piuttosto subdolo: dopo che la Sacculina si

attacca al granchio ci inietta sotto pelle una manciata di cellule che,

passando da vari strati, andrà a crescere e svilupparsi, fino a prendere il

totale controllo fisico e psichico del granchio, il quale non baderà più a se