martes, 19 de octubre de 2021

Anatomía del sistema reproductor de los anfibios

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 Los anfibios se reproducen sexualmente con fertilización externa o interna. Atraen a los compañeros en una variedad de formas. Por ejemplo, el croar fuerte de las ranas es su llamada de apareamiento. Cada especie de rana tiene su propio llamado distintivo que otros miembros de la especie reconocen como propio. La mayoría de las salamandras usan su sentido del olfato para encontrar pareja. Los machos producen un olor químico que atrae a las hembras de la especie.

Para el propósito de la reproducción, la mayoría de los anfibios requieren agua fresca, aunque algunos ponen sus huevos en la tierra y han desarrollado varios medios para mantenerlos húmedos. Algunos (por ejemplo, Fejervarya raja) pueden habitar aguas salobres, pero no hay verdaderos anfibios marinos  (Hopkins & Brodie Jr, 2015). Hay informes, sin embargo, de poblaciones de anfibios particulares que invaden inesperadamente las aguas marinas. Tal fue el caso de la invasión del híbrido natural Pelophylax esculentus en el Mar Negro reportada en 2010 (Natchev, Tzankov, & Gemel, 2011).

Sin embargo, varios cientos de especies de ranas en las radiaciones adaptativas no necesitan agua para reproducirse en la naturaleza. Se reproducen a través del desarrollo directo, una adaptación ecológica y evolutiva que les ha permitido ser completamente independientes del agua. Casi todas estas ranas viven en bosques húmedos tropicales y sus huevos se incuban directamente en versiones en miniatura del adulto, pasando a través de la etapa de renacuajo dentro del huevo (Callery, Fang, & Elinson, 2001).

En los trópicos, muchos anfibios se reproducen continuamente o en cualquier época del año. En las regiones templadas, la reproducción es mayormente estacional, generalmente en la primavera, y se desencadena al aumentar la duración del día, el aumento de la temperatura o la precipitación. Los experimentos han demostrado la importancia de la temperatura, pero el evento desencadenante, especialmente en regiones áridas, suele ser una tormenta. En los anuros, los machos suelen llegar a los sitios de reproducción antes que las hembras y el coro vocal que producen puede estimular la ovulación en las hembras y la actividad endocrina de los machos que aún no son reproductivamente activos (Callery et al., 2001).

En las cecilias, la fecundación es interna, el macho extruye un órgano intromitente, el falodo, y lo inserta en la cloaca hembra. Las glándulas müllerianas emparejadas dentro de la cloaca masculina secretan un fluido que se asemeja al producido por las glándulas prostáticas de los mamíferos y que puede transportar y nutrir el esperma. La fertilización probablemente tenga lugar en el oviducto (Duellman & Trueb, 1994).

La mayoría de las salamandras también participan en la fertilización interna. En la mayoría de estos, el macho deposita un espermatóforo, un pequeño paquete de esperma sobre un cono gelatinoso, sobre el sustrato, ya sea en tierra o en el agua. La hembra toma el paquete de esperma sujetándolo con los labios de la cloaca y empujándolo hacia el respiradero. Los espermatozoides se mueven a la espermateca en el techo de la cloaca, donde permanecen hasta la ovulación, lo que puede ocurrir muchos meses después. Los rituales de cortejo y los métodos de transferencia del espermatóforo varían entre las especies. En algunos, el espermatóforo puede colocarse directamente en la cloaca femenina, mientras que, en otros, la hembra puede guiarse hacia el espermatóforo o restringirse con un abrazo llamado amplexus. Ciertas salamandras primitivas en las familias Sirenidae spp., Hynobiidae spp., y Cryptobranchidae spp., practican la fertilización externa de manera similar a las ranas, con la hembra poniendo los huevos en agua y el macho liberando esperma sobre la masa del huevo (Duellman & Trueb, 1994).

Con algunas excepciones, las ranas usan la fertilización externa. El macho agarra a la hembra con sus extremidades anteriores, ya sea detrás de los brazos o delante de las patas traseras, o en el caso de Epipedobates tricolor, alrededor del cuello. Permanecen en amplexus con sus cloacas colocadas juntas mientras que la hembra pone los huevos y el macho los cubre con esperma. Las almohadillas nupciales rugosas en las manos del macho ayudan a retener el agarre. A menudo, el macho recoge y retiene la masa del huevo, formando una especie de cesta con las patas traseras. Una excepción es la rana venenosa granular (Oophaga granulifera) donde el macho y la hembra colocan sus cloacas muy cerca mientras se enfrentan en direcciones opuestas y luego liberan huevos y esperma simultáneamente. La rana de cola (Ascaphus truei) exhibe fertilización interna. La "cola" solo es poseída por el macho y es una extensión de la cloaca y se usa para inseminar a la hembra. Esta rana vive en arroyos de flujo rápido y la fertilización interna evita que el esperma se elimine antes de que ocurra la fertilización (Duellman & Trueb, 1994).  Los espermatozoides se pueden retener en tubos de almacenamiento unidos al oviducto hasta la primavera siguiente (Daugherty & Sheldon, 1982).

La mayoría de las ranas se pueden clasificar como criadores prolongados o explosivos. Por lo general, los criadores prolongados se congregan en un sitio de reproducción, los machos suelen llegar primero, llamando y estableciendo territorios. Otros machos satélites permanecen en silencio cerca, esperando su oportunidad de apoderarse de un territorio. Las hembras llegan esporádicamente, se realiza la selección de pareja y se ponen los huevos. Las hembras parten y los territorios pueden cambiar de manos. Aparecen más hembras y, a su debido tiempo, la temporada de cría llega a su fin. Por otro lado, los criadores de explosivos se encuentran donde aparecen piscinas temporales en regiones secas después de la lluvia. Estas ranas son típicamente especies fosforiales que emergen después de fuertes lluvias y se congregan en un sitio de reproducción. Se sienten atraídos por el llamado del primer macho a encontrar un lugar adecuado, tal vez una piscina que se forme en el mismo lugar cada temporada de lluvias. Las ranas reunidas pueden llamar al unísono y se produce una actividad frenética, los machos luchan para aparearse con el número generalmente más pequeño de hembras.

Vista ventral de los tractos reproductivos de una hembra (izquierda) y macho (derecha) de un anfibio idealizado.

Figura 4. Vista ventral de los tractos reproductivos de una hembra (izquierda) y macho (derecha) de un anfibio idealizado.

En los anfibios y reptiles, las gónadas femeninas y masculinas (ovarios y testículos, respectivamente) se desarrollan a partir de los mismos órganos embrionarios. Los órganos indiferenciados surgen en la pared del cuerpo entre la mitad de los riñones. Las células germinales o gametos migran hacia cada órgano e inician la reorganización y consolidación del tejido pregonadal en una corteza externa y una médula interna. Más tarde, cuando se produce la diferenciación sexual, la corteza se transforma en un ovario en las hembras y la médula en un testículo en los machos.

Estructuralmente, las gónadas masculinas y femeninas son bastante diferentes. El ovario es un saco de pared delgada con células germinales intercaladas entre las paredes ovárica interna y externa. Las células germinales se dividen, se duplican y producen óvulos. Una sola capa de células foliculares en el epitelio de la pared ovárica encierra cada óvulo, proporcionando apoyo y nutrición. Esta unidad, el folículo, que consiste en las células del óvulo y el folículo, crece hacia la luz del ovario. Numerosos folículos en desarrollo forman la porción visible de los ovarios en hembras grávidas. El testículo es una masa de túbulos seminíferos enroscados y encerrados en un saco de pared delgada. Pequeñas cantidades de tejido intersticial llenan los espacios entre los túbulos.

Sistemas reproductores de sapos y ranas.

Figura 5. Sistemas reproductores de sapos y ranas.

Los oviductos (conductos de Müller) son tubos pareados, uno a cada lado de la pared dorsal del cuerpo, lateral a cada ovario. Cada una de ellas surge de novo como un pliegue del peritoneo o, en salamandras, por una división del conducto arquínefrico. El extremo anterior del oviducto permanece abierto como un ostium; los óvulos se depositan en la cavidad del cuerpo y se mueven hacia y a través del ostium hacia el oviducto. La parte posterior del oviducto se expande en un ovisac, que se vacía en la cloaca. Después de la ovulación, los huevos permanecen brevemente en el ovisaco antes del amplexus y la puesta de huevos. Los oviductos se forman tanto en machos como en hembras, degenerando, aunque no desaparecen en muchos anfibios machos, donde este conducto no funcional se llama ducto de Bidder. De manera similar, algunos machos retienen una parte de la corteza gonadal unida al extremo anterior del testículo. Esta estructura, común en los bufónidos, es el órgano de Bidder.

En los anfibios machos, pueden ocurrir varias configuraciones de conductos genitales. En Necturus y otras especies, los conductos arquinéfricos transportan esperma de los testículos y orina de los riñones uriníferos. Sin embargo, esta es probablemente una condición especializada de Necturus paedomorfo. En general, esta condición se produce solo en salamandras larvales. En algunas familias de salamandras, los nuevos conductos urinarios accesorios sirven a los riñones caudales, y los espermatozoides son transportados desde los testículos a través de pequeños conductos en los riñones craneales a los conductos arquinéfricos (conducto deferente) para ser almacenado.

En todas las ranas y algunas especies de salamandras, los conductos diminutos que llegan directamente desde los testículos hasta los conductos arquinétricos evitan la parte anterior de los riñones. La eliminación de los riñones uriníferos se produce exclusivamente a través de los conductos urinarios accesorios. Así, en algún adulto anfibio, los conductos arquinéfricos pueden tener papeles reproductivos y excretores, mientras que, en otras especies, estos conductos pueden estar involucrados exclusivamente en el transporte de esperma y los nuevos conductos urinarios accesorios pueden drenar los opistonefros.

En los anfibios, los espermatozoides se acumulan en el lumen de los túbulos seminíferos y luego se mueven secuencialmente a través de conductos colectores progresivamente más grandes hacia los conductos colectores del riñón antes de vaciarse en el conducto arquinéfrico. Debido a su doble función en el transporte de orina y espermatozoides, el conducto arquinéfrico se denomina conducto urogenital o wolffiano.

 

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