Generalidades de la reproducción en vertebrados

(Ciencias de Joseleg)(Biología)(Reproducción en los seres vivos)( Reproducción en Peces) (Introducción) (Generalidades) (Sistema reproductor de los peces ciclóstomos) (Sistema reproductor de los peces elasmobranquios) (Sistema reproductor en los peces teleósteos) (Gametogénesis y fecundación) (Embrión y desarrollo) (Metamorfosis) (Determinación del sexo) (Maduración, longevidad y vejez) (Apareamiento y cambio de sexo) (Selección sexual) (Desove) (Referencias bibliográficas)

 Los vertebrados son por lo general animales dioicos, pero en muchas especies de peces se da el cambio de sexo, dependiendo de la disponibilidad de individuos de un sexo determinado en una colonia. Como característica, la historia evolutiva del aparato reproductor de los vertebrados siempre se encuentra asociado al sistema excretor, es decir al desarrollo de los nefridios. Funcionalmente los dos sistemas son bastante diferentes, el sistema excretor principal está compuesto por los riñones metanefrídicos y los conductos que transportan los desechos nitrogenados.

El sistema reproductor incluye las gónadas y los conductos que transportan los huevos, la esperma y en ocasiones llevan a cabo otras funciones reproductivas. El estudio del funcionamiento del sistema reproductor es quizá más profundo en los vertebrados que en los invertebrados, lo cual se debe a una serie de similitudes funcionales en todos los vertebrados, donde el ser humano es quizá la especie mejor estudiada. Las gónadas no solo producen gametos, también son órganos endocrinos, mientras que los conductos reproductivos pueden ser reclutados para otros desarrollos embrionarios posteriores, ya sea manteniendo el huevo en el interior o desarrollando a un embrión sin cáscara de manera más directa.

Las hormonas generadas por las gónadas se encargan, al igual que en el ser humano, del desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, necesarios para el cortejo, la fecundación y el embarazo en aquellas especies con algún grado de desarrollo interno. Las hormonas también poseen un efecto en los rasgos de comportamiento, como el cuidado de las crías y la alimentación de las crías con diversos niveles de organización.

En la presente unidad no solo estudiaremos los órganos del sistema reproductor, sino también de algunos aspectos relacionados al desarrollo de los seres vivos bajo la premisa de visualizar el ciclo de vida de los seres vivos. Hay que destacar que es muy común pensar que los ciclos de vida de los vertebrados son sencillos, pero ese no es el caso, existen diversos grados de desarrollo indirecto en los cuales existe una diferencia entre una etapa larvaria y una etapa adulta.

Fertilidad

En la mayoría de los vertebrados, la reproducción es estacional. El cortejo y la cópula se encuentra usualmente restringida a un breve momento anual que se sincroniza de modo tal que las crías nazcan durante las estaciones más favorables como las estaciones lluviosas o en la primavera. Durante la temporada de apareamiento, los conductos genitales reciben los gametos, lo cual también reactiva los comportamientos reproductivos, momento denominado celo. Los humanos “Homo sapiens” somos una excepción notable al mantener el celo durante todo el año.

La fertilidad se define como la habilidad de la hembra para producir huevos fertilizables o en el macho para producir espermatozoides de suficiente calidad y cantidad para lograr la fertilización de dichos huevos u óvulos. Un macho que produce espermatozoides en cantidades insuficientes es denominado infértil o estéril.

Fertilización interna o externa

La fertilización y el desarrollo de los vertebrados poseen diversos grados de desarrollo. Muchas especies de peces desovan en el agua y realizan una fecundación externa, pero otros poseen fecundación interna con diferentes grados a su vez de desarrollos embrionarios internos. La fertilización interna generalmente necesita algún nivel de desarrollo de órganos intromitentes que denominamos penes o claspers.

La fertilización externa tiene como principal ventaja que no involucra mayores esfuerzos fisiológicos por parte de los padres para el desarrollo de las crías, más allá de posiblemente ofrecer algunos cuidados a los huevos. Sin embargo, también involucra algunos inconvenientes. Las ranas Ascaphus spp., por ejemplo, viven en ambientes de corrientes fuertes que pueden llevarse a los gametos impidiendo su fecundación y su ubicación en un lugar adecuado. Otra inconveniente es que ni la hembra ni el macho poseen algún control de selección sexual total, por ejemplo, si un macho ha realizado todo el ritual de apareamiento y está listo para liberar su esperma, bien puede aparecer un macho de calidad inferior y liberar el esperma propio al mismo tiempo sobre los mismos huevos, lo cual crea una ascendencia mixta que no era de interés de la hembra.

La fertilización interna ofrece que el cortejo y la fertilización sea eventos separados a la deposición de los huevos, adicionando el hecho de que tanto machos como hembras pueden tener grados diversos de selección sexual real. Los rituales de cortejo sirven de mecanismos de reconocimiento de especie. La fertilización puede no ocurrir en un ambiente adecuado para la deposición de los huevos. Por ejemplo, algunas salamandras se aparean en la tierra donde el cortejo puede verse fácilmente, pero la tierra seca es inviable para los huevos no amnióticos de las salamandras.

Restricciones fisiológicas pueden llegar a limitar la evolución del viviparismo en algunos grupos. Al interior de los amniotas, el calcio para la osificación del esqueleto embrionario puede ser almacenado en el vitelio o en el cascarón. En el viviparimo, el huevo calcáreo duro se pierde, permitiendo un intercambio eficiente entre los tejidos maternos y del embrión en desarrollo, pero con la pérdida del cascarón como reservorio de calcio para el desarrollo. La evolución paralela del viviparismo es común en aquellos linajes que no emplean el cascarón como reservorio de ion calcio(2+).