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Evolución después del desarrollo de la reproducción sexual.

Evolución después del desarrollo de la reproducción sexual.


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Mi comprensión de la evolución es que la mutación genética ocurre en miembros individuales de una especie y se convierten en una nueva especie.

¿No es una definición de especie un grupo de organismos genéticamente similares que son bastante exclusivos en la capacidad de reproducción?

¿No tendría que haber un macho y una hembra con la misma divergencia genética al mismo tiempo para crear una nueva especie? ¿Cuál es el mecanismo aceptado popularmente para la división en una nueva especie en organismos que requieren reproducción sexual?


Mi comprensión de la evolución es que la mutación genética ocurre en miembros individuales de una especie y se convierten en una nueva especie.

¿No es una definición de especie un grupo de organismos genéticamente similares que son bastante exclusivos en la capacidad de reproducción?

Bien, no.

Tiene razón en que el origen de cualquier nueva especie radica en las mutaciones que ocurren en los individuos y luego se transmiten a través del ADN.

Está malinterpretando que simplemente porque una mutación existe en un individuo que se convierten en una nueva especie. Tome la lactasa persistencia como un ejemplo ampliamente estudiado en humanos. La mayor parte del mundo es intolerante a la lactosa después de dejar de beber la leche materna, pero una mutación puntual da como resultado la capacidad de consumir productos lácteos hasta la edad adulta. No convierte a las personas tolerantes a la lactosa en un nuevo especies, pero abre una nueva fuente potencial de nutrientes, que beneficia a las personas que lo tienen y, por lo tanto, se transmite con éxito a otras variaciones.

Además de ese ejemplo, la definición de "especie" es NO exactamente definido. Hay muchas variaciones, que incluyen (pero no se limitan a):

1) Un grupo de organismos que no pueden cruzarse En la naturaleza.
2) Un grupo de organismos con fenotipos (apariencias) significativamente diferentes.
3) Un grupo de organismos con suficiente * divergencia genética.

* Hay absolutamente no consenso científico sobre cuánta divergencia genética es necesaria para crear una nueva especie. Compartimos> 95% de nuestra genética con los chimpancés, por lo que no es mucho; podría ser tan poco como unos pocos genes clave de todo el genoma.

Por lo tanto, dónde se definen los límites de las especies está en juego hasta cierto punto, pero lo más común es lo que delineó, cuando un miembro de un grupo no puede cruzarse con otro grupo.

¿No tendría que haber un macho y una hembra con la misma divergencia genética al mismo tiempo para crear una nueva especie? ¿Cuál es el mecanismo aceptado popularmente para la división en una nueva especie en organismos que requieren reproducción sexual?

No. Suponiendo que todo lo necesario para que los gametos produzcan descendencia fértil está presente (también conocido como, los cromosomas no se alteran significativamente y los gametos son compatibles), entonces surge una nueva especie a través de generaciones sucesivas.

Una madre o un padre transmite su mutación a sus hijos, que la transmiten a sus hijos, que la transmiten a sus hijos, etc. Si la mutación es significativamente ventajosa, permitirá que los hijos con la mutación sobrevivan mejor en el medio ambiente. y con el tiempo podría convertirse en el fenotipo dominante que podría conducir a la creación de una nueva especie a medida que se construyan más mutaciones en el nuevo grupo, diferenciando aún más las generaciones de madre / padre del grupo original en el que nació la madre / padre. Buenos ejemplos son las HAR - Regiones aceleradas humanas, que son conjuntos de genes que son prácticamente iguales en todos los demás vertebrados, pero sorprendentemente diferentes en los humanos. El HAR no crear humanos, pero se cree que las mutaciones contribuyeron en gran medida a nuestra inteligencia, lo que permitió otro mutaciones para aprovechar (como el humilde pulgar oponible) a medida que nuestro estilo de vida cambia debido al aumento de la inteligencia.

Sin embargo, no todas las mutaciones deben ser ventajosas. Hay muchas áreas borrosas. Si una mutación no es beneficiosa, pero tampoco es tan perjudicial, también puede quedarse en una población. Es posible que estas mutaciones no conduzcan a la creación de nuevas especies, pero ciertamente pueden contribuir a la divergencia genética.


También debe agregarse que la especiación alopátrica es posiblemente la forma más común de especiación (en comparación con la especiación simpátrica). Esto significa que, a menudo, lo único que se necesita para la especiación es la falta de flujo de genes, el tiempo y la deriva genética. Agregue a eso las diferentes presiones de selección en diferentes ubicaciones. Sin embargo, los diferentes mecanismos de especiación alopátrica, simpátrica y parapátrica probablemente se ve mejor como un continuo (Butlin et al. 2008). Por lo general, la especiación es un proceso gradual e incremental, aunque algunas mutaciones distintas seguramente pueden ser importantes a veces. Para una revisión sobre la genética de la especiación, ver Noor y Feder (2006).


Evolución de la reproducción sexual

Reproducción sexual es una característica adaptativa que es común a casi todos los organismos multicelulares (y también a algunos organismos unicelulares) y muchos son incapaces de reproducirse asexualmente. Antes del advenimiento de la reproducción sexual, el proceso de adaptación por el cual los genes cambiaban de una generación a la siguiente (mutación genética) sucedía muy lenta y aleatoriamente. El sexo evolucionó como un mecanismo extremadamente eficiente para producir variación, y esto tuvo la principal ventaja de permitir que los organismos se adaptaran a entornos cambiantes. Sin embargo, el sexo tenía un costo. Al reproducirse asexualmente, no es necesario gastar tiempo ni energía en elegir pareja. Y si el entorno no ha cambiado, puede haber pocas razones para la variación, ya que el organismo puede estar ya bien adaptado. Sin embargo, el sexo se ha convertido en el medio más prolífico de ramificación de especies en el árbol de la vida. La diversificación en el árbol filogenético ocurre mucho más rápidamente a través de la reproducción sexual que a través de la reproducción asexual.

La evolución de la reproducción sexual describe cómo los animales, plantas, hongos y protistas que se reproducen sexualmente podrían haber evolucionado a partir de un ancestro común que era una especie eucariota unicelular. [1] [2] [3] La reproducción sexual está muy extendida en Eukarya, aunque algunas especies eucariotas han perdido secundariamente la capacidad de reproducirse sexualmente, como Bdelloidea, y algunas plantas y animales se reproducen de forma rutinaria asexualmente (por apomixis y partenogénesis) sin haber perdido por completo el sexo. La evolución del sexo contiene dos temas relacionados pero distintos: su origen y es mantenimiento.

El origen de la reproducción sexual se remonta a los primeros procariotas, hace unos dos mil millones de años (Gya), cuando las bacterias comenzaron a intercambiar genes mediante conjugación, transformación y transducción. [4] Aunque estos procesos son distintos de la reproducción sexual verdadera, comparten algunas similitudes básicas. En eucariotas, se cree que el sexo verdadero surgió en el Último Ancestro Común Eucariota (LECA), posiblemente a través de varios procesos de éxito variable, y luego persistió (compárese con "LUCA"). [5]

Dado que las hipótesis sobre el origen del sexo son difíciles de verificar experimentalmente (fuera del cálculo evolutivo), la mayor parte del trabajo actual se ha centrado en la persistencia de la reproducción sexual durante el tiempo evolutivo. El mantenimiento de la reproducción sexual (específicamente, de su forma dioica) por selección natural en un mundo altamente competitivo ha sido durante mucho tiempo uno de los mayores misterios de la biología, ya que los otros dos mecanismos de reproducción conocidos, la reproducción asexual y el hermafroditismo, poseen aparentes ventajas sobre él. . La reproducción asexual puede proceder por gemación, fisión o formación de esporas y no implica la unión de gametos, lo que en consecuencia da como resultado una tasa de reproducción mucho más rápida en comparación con la reproducción sexual, donde el 50% de la descendencia son machos y no pueden producir descendencia ellos mismos. En la reproducción hermafrodita, cada uno de los dos organismos parentales necesarios para la formación de un cigoto puede proporcionar el gameto masculino o femenino, lo que conduce a ventajas tanto en el tamaño como en la variación genética de una población.

Por lo tanto, la reproducción sexual debe ofrecer importantes ventajas de aptitud porque, a pesar del doble costo del sexo (ver más abajo), domina entre las formas de vida multicelulares, lo que implica que la aptitud de la descendencia producida por procesos sexuales supera los costos. La reproducción sexual se deriva de la recombinación, donde los genotipos de los padres se reorganizan y comparten con la descendencia. Esto contrasta con la replicación asexual monoparental, donde la descendencia es siempre idéntica a los padres (salvo mutación). La recombinación proporciona dos mecanismos de tolerancia a fallos a nivel molecular: reparación de ADN recombinacional (promovido durante la meiosis porque los cromosomas homólogos se emparejan en ese momento) y complementación (también conocida como heterosis, vigor híbrido o enmascaramiento de mutaciones).


Evolución de la reproducción asexual y sexual en el aspergilli

Aspergillus nidulans Se ha utilizado durante mucho tiempo como organismo modelo para obtener información sobre la base genética de los procesos de desarrollo sexual y asexual tanto en otros miembros del género. Aspergiloy hongos filamentosos en general. Se han establecido paradigmas sobre los mecanismos reguladores del desarrollo de los conidios. Sin embargo, estudios recientes han mostrado una considerable divergencia del genoma en el reino de los hongos, cuestionando la aplicabilidad general de los hallazgos de Aspergiloy se han cuestionado ciertas teorías evolutivas de larga data. La distribución filogenética de elementos reguladores clave de la reproducción asexual en A. nidulans se investigó en una amplia gama taxonómica de hongos. Esto reveló que algunas proteínas estaban bien conservadas en el Pezizomycotina (p.ej. AbaA, FlbA, FluG, NsdD, MedA y algunas proteínas de terciopelo), lo que sugiere funciones de desarrollo similares. Sin embargo, otros elementos (p.ej. BrlA) tuvo una distribución más restringida únicamente en el Eurotiomicetos, y parece que el control genético de la esporulación parece ser más complejo en los aspergilli que en algunos otros grupos taxonómicos del Pezizomycotina. La evolución de la familia de proteínas de terciopelo se discute con base en la historia de eventos de expansión y contracción en los primeros hongos divergentes. Expresión heteróloga del A. nidulans abaA gen en Monascus ruber no logró inducir el desarrollo de conidióforos completos como se ve en los aspergilli, pero resultó en un aumento de la producción de conidios. La ausencia de muchos componentes de la vía de desarrollo asexual de los miembros del Saccharomycotina apoya la hipótesis de que las diferencias en la complejidad de la formación de sus esporas se deben en parte a la mayor diversidad de la maquinaria de esporulación evidente en el Pezizomycotina. También se realizaron investigaciones sobre la evolución del sexo y la sexualidad en los aspergilli. ESTERA los loci fueron identificados a partir del heterotálico Aspergilo (Emericela) heterotálico y Aspergilo (Neosartorya) fennelliae y el homotálico Aspergillus pseudoglaucus (=Eurotium repens). Una arquitectura consistente del ESTERA locus se observó en estos y otros aspergilli heterotálico, mientras que se observó mucha variación en la disposición de ESTERA loci en aspergilli homotálico. Esto sugirió que lo más probable es que el ancestro común de los aspergilli exhibiera un sistema de reproducción heterotálico. Finalmente, se examinó la supuesta prevalencia de asexualidad en los aspergilli. Las investigaciones se realizaron utilizando A. clavatus como una especie "asexual" representativa. Fue posible inducir un ciclo sexual en A. clavatus dado el correcto MAT1-1 y MAT1-2 socios y condiciones ambientales, con recombinación confirmada utilizando marcadores moleculares. Esto indicó que la reproducción sexual podría ser posible en muchos aspergilli supuestamente asexuales y más allá, proporcionando información general sobre la naturaleza de la asexualidad en los hongos.


Evento en Reproducción Sexual: 3 Eventos | Biología

Todos los eventos de reproducción sexual que tienen lugar antes de la fusión de gametos se incluyen en esta categoría. Dos eventos principales de prefertilización son la gametogénesis (formación de gametos) y la transferencia de gametos.

(i) Gametogénesis:

El proceso de formación de gametos masculinos y femeninos se llama gametogénesis. Los gametos son células haploides. Los organismos como los monerans, los hongos, las algas y las briofitas tienen un cuerpo parental haploide. Este tipo de organismos producen gametos por división mitótica y si el cuerpo padre es diploide, los gametos se forman por meiosis.

Cuando los gametos masculinos y femeninos tienen apariencia similar y no es posible diferenciarlos en gametos masculinos y femeninos, se denominan homogaméticos o isogametos. Si los gametos masculinos y femeninos son morfológicamente diferentes, se denominan heterogametos. Entre los heterogametos, la unidad reproductora masculina se denomina anterozoide o esperma y la unidad reproductora femenina se conoce como huevo u óvulo.

División celular durante la formación de gametos:

Las plantas pertenecientes a la pteridofita, la gimnosperma, la angiosperma y la mayoría de los animales, incluidos los seres humanos, tienen un cuerpo parental diploide. En tales organismos, están presentes células especializadas que participan en la producción de gametos. Estas células se llaman meiocitos.

En el momento de la formación de los gametos, los meiocitos se someten a división meiótica. Como resultado de la división meiótica, el número de cromosomas en las células hijas (es decir, en los gametos) se reduce a la mitad y, por lo tanto, a partir de los meiocitos diploides, se forman gametos haploides.

(ii) Transferencia de gametos:

En algunas algas y hongos, los gametos masculinos y femeninos son móviles. En la mayoría de los organismos, los gametos masculinos son móviles, mientras que los gametos femeninos son estacionarios. Después de la formación de los gametos, los gametos masculinos y femeninos deben asociarse físicamente, de modo que puedan fusionarse entre sí.

En algas, briofitas y pteridofitas, para la transferencia de gametos masculinos, el agua actúa como medio. Durante esta transferencia, una gran cantidad de gametos no llegan a los gametos femeninos. Para cubrir esta pérdida, la cantidad de gametos masculinos producidos es varios miles de veces la cantidad de gametos femeninos.

En los planos de floración, los granos de polen llevan gametos masculinos. Cuando la antera estalla, se libera una gran cantidad de granos de polen. Estos granos de polen con la ayuda de un agente (por ejemplo, viento, agua, insectos) se transfieren al estigma del pistilo.

La transferencia de los granos de polen de la antera al estigma se llama polinización. Al llegar al estigma, el grano de polen germina y de él sale una estructura en forma de tubo llamada tubo polínico. El tubo polínico transporta los gametos masculinos y crece hacia abajo a través del estilo hasta llegar al óvulo situado en el ovario. Al llegar al óvulo, el tubo polínico entra en él y luego libera gametos masculinos cerca del huevo.

2. Fertilización:

El proceso de fusión de los gametos masculinos con los femeninos se llama fertilización o singamia. Da lugar a la formación de un cigoto diploide.

Es principalmente de dos tipos:

(i) Fertilización externa:

En la mayoría de los organismos acuáticos, por ejemplo, algas, peces y anfibios, el proceso de fertilización tiene lugar fuera del cuerpo del organismo, es decir, en el agua. Este tipo de fusión gamética se llama fertilización externa. Para aumentar las posibilidades de fertilización, los organismos que exhiben fertilización externa descargan una gran cantidad de gametos en el agua, por ejemplo, peces óseos, anfibios, etc.

(ii) Fertilización interna:

En la mayoría de los organismos terrestres, por ejemplo, hongos, animales superiores y la mayoría de plantas como briófitas, pteridofitas, gimnospermas y angiospermas, el proceso de fertilización tiene lugar dentro del cuerpo del organismo. Este tipo de fusión gamética se llama fertilización interna.

En los organismos que exhiben fertilización interna, el huevo inmóvil se forma dentro del cuerpo femenino y los gametos masculinos son móviles. El número de óvulos producidos es menor, pero se forman una gran cantidad de gametos masculinos, ya que muchos de ellos no llegan a los óvulos.

3. Posfertilización Eventos:

Durante la reproducción sexual, los eventos que tienen lugar después de la formación del cigoto se denominan eventos posteriores a la fertilización.

La fertilización conduce a la formación de una célula diploide llamada cigoto. Es el vínculo vital que asegura la continuidad de las especies entre los organismos de una generación y de la siguiente.

El desarrollo del cigoto depende de:

(a) Tipo de ciclo de vida del organismo.

(b) Medio ambiente al que está expuesto.

En los hongos y las algas, el cigoto antes de la germinación pasa por un período de reposo. Se desarrolla una pared gruesa alrededor del cigoto, lo que evita que se seque y se dañe.

En los organismos con ciclo de vida haplóntico, el cigoto se divide por meiosis para formar esporas haploides, que se convierten en individuos haploides.

(ii) Embriogénesis:

El proceso de desarrollo del embrión a partir del cigoto se llama embriogénesis,

La embriogénesis implica el siguiente proceso:

(a) División celular para aumentar el número de células.

(b) Agrandamiento o crecimiento celular para aumentar la masa / volumen de materia viva.

(c) Diferenciación celular para la formación de diferentes tipos de tejidos.

Embriogénesis en animales:

Según si el desarrollo del cigoto tiene lugar fuera o dentro del cuerpo de la madre, los animales se dividen en dos categorías.

Los animales, en los que el desarrollo del cigoto tiene lugar fuera del progenitor femenino, se denominan ovíparos. Ponen huevos fertilizados cubiertos con una cáscara calcárea dura en un lugar seguro en el medio ambiente, por ejemplo, reptiles y aves. Después de un período de incubación, las crías salen del huevo.

Los animales en los que tiene lugar el desarrollo del cigoto hasta convertirse en uno joven dentro del cuerpo de la madre, se denominan vivíparos. Después de alcanzar una determinada etapa de crecimiento, las crías salen del cuerpo del organismo femenino.

Las posibilidades de supervivencia de los jóvenes son mayores en estos debido al cuidado y protección embrionarios adecuados.

Embriogénesis en plantas:

En todas las plantas con flores, el cigoto se forma dentro del óvulo. En la mayoría de las plantas, con la formación del cigoto, todas las partes de la flor, excepto el pistilo, se marchitan y se caen. En algunas plantas, como el tomate y la berenjena, los sépalos son persistentes y permanecen adheridos al fruto en desarrollo. En el óvulo, el cigoto se divide varias veces para formar un embrión.

Mientras tanto, la pared del óvulo se endurece y se convierte en semilla. Con estos desarrollos, la pared del ovario también comienza a hincharse. Como resultado, el ovario se convierte en fruto. Una pared gruesa que cubre la fruta se llama pericarpio. Tiene una función protectora. Cuando las semillas maduran, se dispersan. En condiciones favorables, estas semillas germinan para producir nuevas plantas.


Respuesta a la pregunta sobre reproducción y desarrollo n. ° 038

La reproducción es una ocurrencia universal en todos los organismos vivos. Tanto la reproducción asexual como la exual ocurren en el reino animal.

La reproducción asexual produce una descendencia cuyos genes provienen todos de un solo padre. isión, gemación y fragmentación con regeneración son mecanismos de producción asexual en varios invertebrados.

La reproducción sexual requiere la fusión de gametos masculinos y femeninos para formar un cigoto iploide. La producción de descendencia con diferentes genotipos y fenotipos puede mejorar el éxito reproductivo en entornos fluctuantes:

Los animales pueden reproducirse exclusivamente sexualmente o asexualmente, o pueden alternarse entre los dos, dependiendo de las condiciones ambientales. Las variaciones de estos dos modos son posibles gracias a la partenogénesis, el hermafroditismo y el ermafroditismo secuencial.

En la reproducción sexual, los gametos se unen en el ambiente externo (fertilización externa) o dentro del cuerpo de la mujer (fertilización interna).

En el reino animal se han desarrollado diversos sistemas reproductivos. La reproducción humana implica una anatomía intrincada y un comportamiento complejo.

La anatomía reproductiva masculina humana consta de órganos internos y enitales externos, el escroto y el pene. Las gónadas o testículos residen en el ambiente fresco del escroto. Poseen células intersticiales endocrinas que rodean los espermatozoides, formando

túbulos miníferos que conducen sucesivamente al epidídimo, los conductos deferentes, el tc eyaculador y la uretra, que sale por la punta del pene. Las glándulas accesorias agregan secreciones al semen.

Antes de que un hombre humano pueda madurar y funcionar sexualmente, deben funcionar rmonas reguladoras especiales (FSH, GnRH, inhibina, LH y testosterona).

Los roles reproductivos de la hembra humana son más complejos que los de la cerveza. Las hembras no solo producen huevos, sino que después de la fertilización, también nutren, transportan y protegen al embrión en desarrollo. También pueden alimentar al bebé durante un tiempo después de

El sistema reproductor femenino consta de dos ovarios, dos trompas uterinas, útero, gine y genitales externos. Las glándulas mamarias contenidas en los senos emparejados producen leche para el recién nacido.

La hembra humana es fértil sólo unos pocos días al mes, y el patrón de secreción de la mona está íntimamente relacionado con la liberación cíclica de un ovocito secundario del ovario. Varias hormonas regulan los ciclos menstruales y ováricos.

& # 8216 El embarazo pone en marcha una nueva serie de eventos fisiológicos que se dirigen a albergar, proteger y nutrir al embrión.

El desarrollo de un ser humano puede dividirse en períodos prenatal y posnatal.

El embarazo humano se puede dividir en tres trimestres. La organogénesis se completa a las ocho semanas.

La placenta es el órgano que sostiene al embrión y al feto durante todo el embarazo.

El nacimiento, o parto, es el resultado de contracciones uterinas rítmicas y fuertes que provocan las tres etapas del trabajo de parto, dilatación del cuello uterino, expulsión del bebé y parto de la placenta. La retroalimentación positiva que involucra las hormonas estrógeno y oxitocina y prostaglandinas regulan el parto.

La lactancia incluye tanto las secreciones de leche (producción) de las glándulas mamarias como la liberación de leche de las mamas.

Respuestas a las preguntas

Q.1. Definir reproducción asexual y describir formas de reproducción asexual en invertebrados.

Resp. Reproducción asexual es la creación de una descendencia cuyos genes provienen todos de uno de los padres sin la fusión de los gametos que son óvulos o espermatozoides. En la mayoría de los casos, la reproducción asexual se basa completamente en la división celular mitótica. Todos los descendientes producidos por reproducción asexual tienen el mismo genotipo (a menos que ocurran mutaciones) y se denominan clones.

La reproducción asexual aparece en muchos filos de invertebrados, como cnidarios, briozoos, anélidos, equinodermos. y hemicordados. En los filos de animales en los que se produce la reproducción asexual, la mayoría de los miembros también emplean la reproducción sexual. En estos grupos, la reproducción asexual asegura un rápido aumento en el número cuando la diferenciación del organismo no ha avanzado hasta el punto de formar gametos. Las formas básicas de reproducción asexual son la fisión, la gemación y la gemación. fragmentación y partenogénesis

Los protistas y algunos animales multicelulares (cnidarios, anélidos) pueden reproducirse por fisión. Fisión (L.Fissio, el acto de dividirse) es la división de una célula, cuerpo o parte del cuerpo en dos. este proceso. la célula se pellizca en dos por el surco hacia adentro de la membrana plasmática. Fisión binaria es común entre bacterias y protozoos

Fisión binaria el cuerpo del padre se divide por mitosis en dos partes aproximadamente iguales, cada una de las cuales se convierte en un individuo similar al padre. La fisión binaria puede ser longitudinal, como en los protozoos flagelados, o transversal, como en los protozoos ciliados. En fisión múltiple el núcleo se divide repetidamente antes de la división del citoplasma, produciendo muchas células hijas simultáneamente. La formación de esporas, llamada esporogonía, es una forma de fisión múltiple común entre algunos protozoos parásitos, por ejemplo, los parásitos de la malaria. Figura 7.1.

En ciernes (L.bud, una pequeña protuberancia) es una división desigual de un organismo. El nuevo individuo surge como una consecuencia (brote) del padre, desarrolla órganos como los del padre y luego se desprende. Si las yemas permanecen adheridas al padre, forman una colonia. La gemación ocurre en varios filos de animales y es especialmente prominente en cnidarios, tunicados y esponjas. Figura 7.2.

Gemulación:

Gemulación es la formación de un nuevo individuo a partir de una agregación de células rodeadas por una cápsula resistente, llamada gema. En muchas esponjas de agua dulce, las gémulas se desarrollan en el otoño y sobreviven al invierno en el cuerpo seco o congelado del padre. En la primavera, las células encerradas se activan, emergen de la cápsula y se convierten en una nueva esponja. Figura 7.3.

Fragmentación:

Fragmentación, es la ruptura del cuerpo en varios pedazos, algunos de los cuales se convierten en adultos completos. Para que un animal se reproduzca de esta manera, la fragmentación debe ir acompañada de regeneración, es decir, el rebrote de partes del cuerpo perdidas. La reproducción por fragmentación y regeneración ocurre en muchas esponjas, cnidarios, anélidos poliquetos y tunicados.

Partenogénesis:

Partenogénesis (Gr. Parthenos, virgen + génesis, producción) es una activación espontánea de un huevo maduro, seguida de divisiones normales del huevo y el desarrollo embrionario posterior. De hecho, los huevos maduros de especies que no se someten a partenogénesis a veces se pueden activar para que se desarrollen sin fertilización pinchándolos con una aguja, exponiéndolos a altas concentraciones de calcio o alterando su temperatura. />

La partenogénesis en invertebrados ocurre en ciertos gusanos planos, rotíferos, gusanos redondos, insectos, langostas, etc. La partenogénesis tiene un papel en la organización social de ciertas especies de abejas, avispas y hormigas. Los machos de abejas, o zánganos, se producen partenogenéticamente, mientras que las hembras, tanto obreras estériles como reproductoras (reinas), se desarrollan a partir de huevos fertilizados.

Q.2. ¿Cuáles son algunas de las ventajas de la reproducción asexual en invertebrados? ¿Cuáles son algunas desventajas?

Resp. Ventajas del asexual

Reproducción:

La reproducción asexual tiene varias ventajas potenciales. Por ejemplo, (1) permite a los animales que viven aislados producir descendencia sin encontrar parejas. (2) También puede permitir que se produzcan muchas crías en un corto período de tiempo, lo que es ideal para colonizar un hábitat rápidamente. (3) Teóricamente, la reproducción asexual es más ventajosa en ambientes estables y favorables porque perpetúa con precisión los genotipos exitosos.

Desventajas:

Sin la tremenda variabilidad genética otorgada por la meiosis y los procesos sexuales, sin embargo, una población de animales genéticamente idénticos tiene una gran probabilidad de ser devastada por una sola enfermedad o agresión ambiental, como una sequía prolongada. Una línea determinada de animales que se reproducen asexualmente puede hacer frente a un entorno cambiante solo a través de mutaciones espontáneas relativamente raras (alteraciones en el material genético) que demuestran ser beneficiosas. Sin embargo, paradójicamente, la mayoría de las mutaciones son perjudiciales o letales, y aquí reside una de las mayores desventajas de la reproducción asexual.

Q.3. ¿Cuál es la diferencia entre reproducción asexual y sexual?

Q.4. Definir dos alternativas a la reproducción bisexual: hermafroditismo y partenogénesis. ¿Cuál es la diferencia entre partenogénesis ameiótica y meiótica ??

Resp. Hermafroditismo

Hermafroditismo (Gr. Hermafroditos un organismo con atributos de ambos sexos) ocurre cuando un animal tiene sistemas reproductivos tanto masculinos como femeninos funcionales. Esta sexualidad dual a veces se llama monoico (Gramo. monos, soltero + oikos, casa) condición. Muchos animales sésiles excavadores o invertebrados endoparasíferos, como la mayoría de los gusanos planos, algunos hidroides y anélidos, y todos los percebes y pulmonares (caracoles) y algunos vertebrados (algunos peces), son hermafroditas. Algunos hermafroditas se fertilizan a sí mismos, pero la mayoría evita la autofertilización intercambiando células germinales con otro miembro de algunas especies. Una ventaja es que con cada individuo que produce huevos, una especie hermafrodita podría producir el doble de descendientes que una especie dioica, en la que la mitad de los individuos son machos no productivos.

Otra variante del hermafroditismo, hermafroditismo secuencial ocurre cuando un animal es de un sexo durante una fase de su ciclo de vida y del sexo opuesto durante otra fase. Los hermafroditas son protógino o protandroso. En protandario, un animal es un macho durante su historia de vida temprana y una hembra más adelante en la historia de vida. Lo contrario es cierto para los animales protóginos. Un cambio en la proporción de sexos de una población es un factor que puede inducir el hermafroditismo secuencial, que es común en las ostras.

Partenogénesis

La partenogénesis (& # 8220 origen virgen & # 8221) es el desarrollo de un embrión a partir de un óvulo no fertilizado o en el que los núcleos masculino y femenino no se unen después de la fertilización. La partenogénesis puede ser ameiótica o meiótica.

Partenogénesis ameiótica: En la partenogénesis ameiófica, no se produce meiosis y el óvulo se forma por división de células mitóticas. Se sabe que esta forma & # 8220asexual & # 8221 de partenogénesis ocurre en algunas especies de gusanos planos, rotíferos, crustáceos, insectos y probablemente otros. En estos casos, la descendencia son clones de los padres porque, sin meiosis, el complemento cromosómico de los padres pasa intacto a la descendencia.

Partenogénesis meiótica: En la partenogénesis meiótica, un óvulo haploide se forma por meiosis y puede o no ser activado por la influencia de un macho. Por ejemplo, en algunas especies de peces, una hembra puede ser inseminada por un macho de la misma especie o de una especie relacionada, pero el esperma sólo sirve para activar el óvulo, el genoma del macho es rechazado antes de que pueda penetrar el óvulo. En varias especies de gusanos planos, rotíferos, anélidos, & # 8216mitas e insectos, el huevo haploide comienza a desarrollarse espontáneamente, no se requieren machos para estimular la activación de un óvulo. La condición diploide se restaura por duplicación cromosómica.

La desventaja de la partenogénesis es que si el medio ambiente cambia repentinamente, como sucede a menudo, las especies partenogenéticas tienen una capacidad limitada para cambiar las combinaciones de genes para adaptarse a las nuevas condiciones.

Q.5. Definir los principales patrones de fertilización y describir las condiciones ambientales y

requisitos de comportamiento de cada patrón.

Resp. Los mecanismos de fertilización la unión del espermatozoide y el óvulo, juegan un papel importante en la reproducción sexual. Los dos patrones principales de fertilización que han evolucionado son la fertilización externa e interna.

Fertilización externa: En la fertilización externa, la hembra arroja los huevos y el macho los fertiliza en el medio ambiente. Debido a que la fertilización externa requiere un entorno en el que un huevo pueda desarrollarse sin desecación o estrés por calor, ocurre casi exclusivamente en hábitats húmedos. Muchos invertebrados acuáticos simplemente arrojan sus óvulos y espermatozoides al entorno, y la fertilización ocurre sin que los padres realmente hagan contacto físico. El tiempo es crucial para asegurar que los espermatozoides maduros encuentren óvulos maduros. Las señales ambientales como la temperatura o la duración del día pueden hacer que todos los individuos de una población liberen gametos a la vez, o las feromonas de un individuo que liberan gametos pueden desencadenar la liberación de gametos en otros.

La mayoría de los peces y anfibios que utilizan la fertilización externa exhiben comportamientos de apareamiento específicos, lo que hace que un macho fertilice los huevos de una hembra. El comportamiento de cortejo es un disparador mutuo para la liberación de gametos, con dos efectos: aumenta la probabilidad de una fertilización exitosa y la elección de parejas puede ser algo selectiva.

Fertilización interna: Ocurre cuando los espermatozoides se depositan en (o cerca) del tracto reproductivo femenino, y el óvulo y el esperma se unen dentro de su cuerpo. La fertilización interna requiere un comportamiento cooperativo que conduce a la cópula. En algunos casos, el comportamiento sexual inusual es eliminado por selección natural de manera directa, por ejemplo, las arañas hembras se comen a los machos si no se siguen las señales reproductivas específicas durante el apareamiento. La fertilización interna también requiere sistemas reproductivos sofisticados. Deben estar presentes órganos copuladores para la entrega de espermatozoides y receptáculos para su almacenamiento y transporte a los óvulos.

Q.6. Definir reproducción sexual. ¿Cuáles son algunas de las ventajas y desventajas de la reproducción sexual?

Resp. Reproducción sexual:

La reproducción sexual en animales es la creación de descendencia por la fusión de dos haploides. gametos (esperma y óvulo) para formar un cigoto diploide. Los gametos se forman por meiosis, y la reproducción sexual generalmente involucra a dos padres, ambos genes que contribuyen a la descendencia. Los hijos de la unión sexual son algo diferentes de sus padres y hermanos: tienen diversidad genética.

Ventajas de la reproducción sexual

Pueden surgir nuevas combinaciones de rasgos más rápidamente en animales de reproducción sexual debido a recombinaciones genéticas. La diversidad o variabilidad genética resultante aumenta las posibilidades de que la especie sobreviva a cambios ambientales repentinos. Además, la variación es la base de la evolución. En contraste con la forma en que las poblaciones que se reproducen asexualmente tienden a retener mutaciones, las poblaciones que se reproducen sexualmente tienden a eliminar mutaciones deletéreas y letales.

Muchos biólogos creen que la reproducción sexual, con su ruptura y recombinación de genomas, sigue produciendo nuevos genotipos que en épocas de cambios ambientales pueden sobrevivir y reproducirse, mientras que la mayoría de los demás mueren. La variabilidad, argumentan los defensores de este punto de vista, es la baza de la reproducción sexual.

Desventajas de la reproducción sexual

La reproducción sexual también tiene algunas desventajas. Por ejemplo, la reproducción sexual es complicada, requiere más tiempo y consume mucha más energía que la reproducción asexual. Los compañeros de apareamiento deben unirse y coordinar sus actividades para producir crías.

Muchos biólogos creen que un problema aún más problemático es el & # 8220costos de la meiosis & # 8221. Una hembra que se reproduce asexualmente pasa todos sus genes a su descendencia. Pero cuando se reproduce sexualmente, el genoma se divide durante la meiosis y solo la mitad de sus genes fluyen a la siguiente generación. Otro costo es el desperdicio en la producción de machos, muchos de los cuales no se reproducen y, por lo tanto, consumen recursos que podrían aplicarse a la producción de hembras. Además, muchos de los gametos que se liberan no se fertilizan, lo que genera una pérdida significativa de esfuerzo metabólico.

Q.7. ¿Qué estrategia reproductiva se desarrolló en cada uno de los siguientes para aumentar las posibilidades de supervivencia: (a) peces óseos, (b) anfibios y (c) reptiles?

Resp. (a) Peces óseos

(1) Los peces son bien conocidos por su alto potencial de fecundidad, y la mayoría de las especies liberan de miles a millones de huevos y esperma anualmente. Los machos y las hembras se unen en grandes escuelas y liberan una gran cantidad de gametos en el agua para ir a la deriva con la corriente.

(2) Las especies de peces tienen métodos reproductivos, estructuras y una fisiología concomitante que les ha permitido adaptarse a una gran variedad de condiciones acuáticas. Por ejemplo, a diferencia de los huevos diminutos, flotantes y transparentes de los teleósteos marinos pelágicos, los de muchas especies que habitan el fondo cerca de la costa (bentónicos) son más grandes, típicamente yemosas, no flotantes y adhesivas. Algunos entierran sus huevos, muchos los adhieren a la vegetación, algunos los depositan en nidos y algunos incluso los incuban en la boca. Muchos reproductores bentónicos protegen sus huevos.

Los peces de agua dulce que brindan algún tipo de cuidado de los huevos, producen menos huevos más grandes que tienen una mejor oportunidad de supervivencia.

(B)Anfibios:

Las estrategias reproductivas en los anfibios son mucho más diversas que las observadas en otros grupos de vertebrados. En cada uno de los tres órdenes vivos de anfibios (cecilias, salamandras, anuros) hay tendencias hacia la terrestre. La variedad de estas adaptaciones es especialmente notable en los anuros. Estas adaptaciones reproductivas se han considerado experimentos evolutivos pioneros en la conquista de los entornos terrestres por parte de los vertebrados. No es digno de mención la evolución del desarrollo directo de los huevos terrestres, la viviparidad de la ovoviviparidad y el cuidado de los padres que han sido importantes en la invasión exitosa de los ambientes montañosos por los anfibios. Los huevos se ponen en grandes masas generalmente anclados a la vegetación. Migración de ranas y sapos. se correlaciona con sus hábitos de reproducción. Los machos suelen regresar a un estanque o arroyo antes que las hembras,

que luego atraen con sus llamadas. Algunas salamandras también tienen un fuerte instinto de búsqueda, regresando cada año para reproducirse en la misma piscina, a la que son guiadas por señales olfativas.

(C)Reptiles:

El sistema reptil incluye huevos sin cáscara resistentes a la desecación. Estos huevos tenían las tres membranas embrionarias básicas que aún caracterizan al embrión de mamífero, así como un embrión plano que se desarrolló y experimentó gastrulación sobre una enorme masa de yema.

Q.8. ¿En qué se diferencian los huevos de aves y los huevos de anfibios?

Resp. El huevo de rana no tiene cáscara y se deshidrata rápidamente en aire seco. La fertilización es externa en la mayoría de las especies de anfibios, el macho agarra a la hembra (amplexus) y derrama su esperma sobre los óvulos cuando la hembra los desprende. Los anfibios generalmente ponen sus huevos en estanques o pantanos o al menos en ambientes húmedos. Algunas especies ponen una gran cantidad de huevos y la mortalidad es alta. En contraste, hay especies que muestran varios tipos de cuidados parentales y que ponen relativamente pocos huevos. En el huevo de ave & # 8217s, hay una cáscara que evita la desecación del huevo, que por lo tanto se puede poner en un

lugar seco. Las membranas especializadas dentro del huevo funcionan en el intercambio de gases, el almacenamiento de desechos y la transferencia de nutrientes almacenados al embrión. Estos se llaman membranas extraembrionarias porque no forman parte del cuerpo del animal en desarrollo, aunque se desarrollan a partir de capas de tejido que crecen a partir del embrión. El huevo amniótico recibe su nombre de una de estas membranas, el amnios, que encierra un compartimento de líquido amniótico que baña al embrión y actúa como amortiguador hidráulico. Las cáscaras de huevo de las aves son mucho más gruesas que las de los reptiles. Las cáscaras más gruesas permiten a las aves posarse sobre sus huevos y calentarlos. Esta crianza o incubación acelera el desarrollo del embrión. Figura 7.4.

Q.9. Explique en detalle cómo ha tenido lugar la evolución de la reproducción en

clases de vertebrados.

Resp. Casi todos los vertebrados se reproducen sexualmente, solo unas pocas lagartijas y peces normalmente se reproducen partenogenéticamente. La reproducción sexual evolucionó entre los animales acuáticos y luego se extendió a la tierra cuando los animales se volvieron terrestres.

La mayoría de los peces prefieren un tema simple: son de dos sexos, con fertilización externa y desarrollo externo de los óvulos y embriones (oviparidad). Poco después de que el huevo de una especie ovípara es puesto y fertilizado, absorbe agua y la capa exterior se endurece. Sigue la escisión y el blastodermo se forma a horcajadas sobre una masa de yema relativamente enorme. Pronto, la masa de la yema queda rodeada por el blastodermo en desarrollo, que luego comienza a adoptar una forma parecida a la de un pez. El pez eclosiona como una larva que lleva un saco semitransparente de yema, que le proporciona alimento hasta que la boca y el tracto digestivo se han desarrollado. Después de un período de crecimiento, la larva sufre una metamorfosis, especialmente dramática en muchos peces marinos. La forma del cuerpo se remodela, los patrones de aletas y colores cambian, y el animal se convierte en un juvenil con la inconfundible forma definitiva del cuerpo de su especie.

A diferencia de las aves y los mamíferos, que dejan de crecer después de alcanzar el tamaño adulto, la mayoría de los peces después de alcanzar la madurez reproductiva continúan creciendo mientras viven. Esto puede ser una ventaja selectiva, ya que cuanto más grande es el pez, más gametos se producen y mayor es su contribución a las generaciones futuras. Por lo tanto, para asegurar el éxito reproductivo de los peces:

  1. hay una gran cantidad de huevos
  2. el óvulo fertilizado se desarrolla rápidamente, y
  3. los jóvenes alcanzan la madurez en poco tiempo.

Los anfibios (ranas, salamandras y similares) evolucionaron a partir de peces, y también generalmente usan fertilización externa, por lo que deben regresar al agua oa un lugar muy húmedo en la tierra para poner sus huevos. Algunas salamandras han desarrollado una secuencia de comportamiento en la que el macho libera un paquete membranoso (espermatóforo) que contiene espermatozoides que la hembra recoge con su cloaca. Por lo tanto, estos anfibios han desarrollado un tipo primitivo de fertilización interna, y algunos de ellos se aparean en tierra, pero sus huevos aún deben depositarse en lugares muy húmedos.

Dependiendo de la especie, los machos o las hembras pueden incubar huevos en su espalda. (Tubo), en la boca, o huevos y renacuajos incluso en el estómago (Rheobatrachtis hembras). Ciertas ranas arborícolas tropicales revuelven sus masas de huevos en nidos húmedos y espumosos que se resisten a ziriar. También hay anfibios portadores de itve (

huevos en el aparato reproductor femenino, donde los embriones pueden desarrollarse sin secarse. El período de desarrollo es mucho más largo en los anfibios que en los peces, aunque los huevos no contienen una cantidad apreciable de yema. Una adaptación evolutiva presente en los anfibios es la presencia de dos períodos de desarrollo: estadios larvarios y adultos. La etapa de larva acuática se desarrolla rápidamente, y el animal gasta mucho Erne comiendo y creciendo. Después de alcanzar un tamaño suficiente, la forma larvaria sufre una transición de desarrollo llamada metamorfosis hacia el adulto (a menudo en formas terrestres. Muchos anfibios exhiben un comportamiento social complejo y diverso, especialmente durante sus temporadas de reproducción. Las ranas suelen ser criaturas tranquilas, pero muchas especies llenan el aire con sus llamadas de apareamiento durante la temporada de reproducción. Los machos pueden vocalizar para defender el territorio de reproducción o para atraer a las hembras. En algunas especies terrestres, las migraciones a sitios de reproducción específicos pueden implicar comunicación vocal, navegación celestial o señales químicas. Reptiles

Los reptiles, evolucionaron a partir de anfibios ancestrales. Fueron los primeros vertebrados en estar completamente emancipados de la dependencia ancestral del medio acuático para la reproducción. Las adaptaciones evolutivas que se encuentran en los reptiles son:

  1. Utilizan fertilización interna y ponen huevos encerrados en membranas y cáscaras resistentes. Dado que la fertilización interna implica mucho menos desperdicio de óvulos que la fertilización externa, solo se liberan unos pocos óvulos durante cada temporada reproductiva.
  2. Muchos reptiles son ovíparos. Otros son ovovivíparos. La viviparidad en los reptiles se limita a los escamatos y ha evolucionado al menos 100 veces distintas.
  3. El huevo sin cáscara y la membrana extraembrionaria también se ven por primera vez en reptiles.

Estas adaptaciones permitieron a los reptiles poner huevos en lugares secos sin peligro de desecación. A medida que el embrión se desarrolla, el corion extraembrionario y el amnios ayudan a protegerlo, creando un saco lleno de líquido para el embrión. El alantoides permite el intercambio de gases y almacena productos excretores. El desarrollo completo puede ocurrir dentro del caparazón. El joven eclosiona como un juvenil que respira pulmón. La aparición del huevo con cáscara amplió la división entre anfibios y reptiles en evolución y, probablemente más que cualquier otra adaptación, contribuyó al establecimiento evolutivo de los reptiles. Figura 7.4. Aves Las aves han conservado las importantes adaptaciones para la vida en la tierra que evolucionaron en los primeros reptiles. Las adaptaciones evolutivas que se encuentran en las aves son:

  1. Los machos simplemente depositan el semen contra la cloaca para la fertilización interna. Algunas aves acuáticas y avestruces poseen órganos intromitantes.
  2. Todas las aves son ovíparas y las cáscaras de los huevos son mucho más gruesas que las de los reptiles, y
  3. El cuidado parental extenso y la alimentación de las crías son más comunes entre las aves que entre los peces, los anfibios o los reptiles.

La fertilización tiene lugar en el oviducto superior varias horas antes de que se agreguen las capas de albúmina, las membranas de la concha y la concha. Los espermatozoides permanecen vivos en el oviducto femenino durante muchos días, después de un solo apareamiento. Las cáscaras más gruesas de los huevos permiten a las aves sentarse sobre sus huevos y calentarlos. Esta crianza o incubación acelera el desarrollo del embrión. La mayoría de las aves construyen algún tipo de nido en el que criar a sus crías. Las aves recién nacidas son de dos tipos: precoz y altricial. Figura 7.5. Las crías precoces, como las codornices, las aves, los patos y la mayoría de las aves acuáticas, se cubren con plumón cuando

eclosionaron y pueden correr o nadar tan pronto como su plumaje esté seco. Los altriciales, por otro lado, están desnudos e indefensos al nacer y permanecen en el nido durante una semana o más. Las crías de ambos tipos requieren el cuidado de los padres durante algún tiempo después de la eclosión. Deben ser alimentados, vigilados y protegidos de la lluvia y el sol. Los padres de las especies altriciales deben llevar comida a sus crías casi constantemente, ya que la mayoría de las aves jóvenes comen más de su peso cada día. Este enorme consumo de alimentos explica el rápido crecimiento de las crías y su rápida salida del nido.

Debido a que los mamíferos son descendientes de uno de los tres linajes que se originaron con un antepasado amniote común, heredaron el huevo amniótico. Los primeros mamíferos fueron ponedoras de huevos, e incluso hoy en día algunos mamíferos conservan este carácter primitivo el monotremas (ornitorrinco con pico de pato y oso hormiguero espinoso) ponen huevos de yema grandes que se parecen mucho a los huevos de aves. Después de la eclosión, las crías succionan la leche del pelaje de la madre alrededor de las aberturas de las glándulas mamarias. Por tanto, en los monotremas no hay gestación. Todos los demás mamíferos son vivíparos, y la viviparidad de los mamíferos fue una adaptación evolutiva importante y ha tomado dos formas.

  1. los marsupiales desarrollar la capacidad de alimentar a sus crías en un puch después de una corta gestación dentro de la hembra.
  2. los placentarios retienen a las crías dentro de la hembra, donde la madre las alimenta mediante una placenta.

En los marsupiales (como las zarigüeyas y los canguros), los embriones se desarrollan durante un tiempo dentro del útero de la madre. Pero el embrión no & # 8220 toma techo & # 8217 en la pared uterina y, en consecuencia, recibe poca nutrición de la madre antes del nacimiento. Por lo tanto, las crías de los marsupiales nacen inmaduras y se refugian en una bolsa en la pared abdominal de la madre y se alimentan con leche. Figura 7.6.

Todos los demás mamíferos, que componen el 94% de la clase mammalia, son mamíferos placentarios. En los placentarios, la inversión reproductiva está en la gestación prolongada, a diferencia de los marsupiales en los que la inversión reproductiva está en la lactancia prolongada. El embrión permanece en el útero, alimentado por los alimentos suministrados a través de un tipo de placenta corioalantoidea, una conexión íntima entre la madre y la cría. Incluso después del nacimiento. los mamíferos continúan alimentando a sus crías. Las glándulas mamarias son una adaptación única de los mamíferos que permite a la hembra alimentar a las crías con la leche que produce.Algunos mamíferos crían a sus crías hasta la edad adulta, cuando son capaces de aparearse y valerse por sí mismos. El comportamiento reproductivo de los mamíferos también contribuye a la transmisión y evolución de la cultura. esa es la clave de la evolución de la especie humana.

Q.10. ¿En qué consiste el sistema reproductor masculino humano?

Resp. La función reproductiva del hombre humano es producir espermatozoides y entregarlos a la vagina de la mujer. Esta función requiere las siguientes estructuras:

  1. Dos testículos que producen espermatozoides y la hormona sexual masculina, testosterona.
  2. Tubos y glándulas accesorios que proporcionan un líquido para llevar los espermatozoides al pene. Este líquido, junto con los espermatozoides, se llama semen.
  3. Conductos accesorios que almacenan y transportan las secreciones de los testículos y las glándulas accesorias al pene.
  4. A pene que deposita el semen en la vagina durante las relaciones sexuales. Q.11. Describa en detalle la producción y transporte de esperma en hombres humanos.

Resp. los Las gónadas masculinas u órganos sexuales son los testículos, estructuras glandulares ovaladas que se forman en la porción dorsal de la cavidad abdominal a partir del mismo tejido embrionario que da lugar a los ovarios en las mujeres.

En los varón humano los testículos descienden aproximadamente en el momento del nacimiento desde sus puntos de origen hasta el saco escrotal (escroto), una bolsa cuya cavidad es inicialmente continua con la cavidad abdominal a través de un pasaje llamado canal inguinal. Una vez que los testículos han descendido a través del canal inguinal al escroto, el canal se obstruye lentamente por el crecimiento de tejido conectivo, de modo que las cavidades escrotal y abdominal ya no son continuas. La temperatura en el escroto es aproximadamente 2 ° C por debajo de la de la cavidad abdominal. La temperatura más baja es necesaria para la producción y supervivencia activas de espermatozoides.

Cada testículo contiene más de ochocientos enrollados túbulos seminíferos, que producen miles de espermatozoides por segundo en hombres jóvenes sanos. Las paredes de los túbulos seminíferos están revestidas con dos tipos de células.

1. Células de espermatogénesis, que dan lugar a espermatozoides, y

Las células sustentaculares, que nutren a los espermatozoides a medida que se forman, también secretan un líquido (así como la hormona inhibina) en los túbulos para proporcionar un medio líquido para los espermatozoides. Entre los túbulos seminíferos hay grupos de células endocrinas, llamadas células intersticiales (células de Leydig), que producen testosterona. Inhibina y testosterona, ambos son andrógenos, las hormonas sexuales masculinas. Sistema de ductos

Un sistema de tubos transporta los espermatozoides, que producen los testículos, hasta el pene. Los túbulos seminíferos se fusionan en una red de pequeños túbulos llamados rete testis. (L.rete, net), que se fusiona en un tubo en espiral llamado epidídimo. El epidídimo tiene tres funciones principales:

  1. Almacena los espermatozoides hasta que están maduros y listos para ser eyaculados.
  2. Contiene músculo liso que ayuda a impulsar los espermatozoides hacia el pene mediante contracciones peristálticas y
  3. Sirve como un sistema de conductos para que los espermatozoides pasen del testículo al conducto deferente.

El conducto deferente (anteriormente llamado conducto deferente o esperma conducto) es la continuación dilatada del epidídimo. Continuando hacia arriba después de salir del escroto, el conducto deferente atraviesa la parte inferior de la pared abdominal a través del canal inguinal. El conducto deferente luego pasa alrededor de la vejiga urinaria y se agranda para formar la ampolla. La ampolla almacena algunos espermatozoides hasta que son eyaculados. Distal a la ampolla, el conducto deferente se convierte en el ducto eyaculador. La uretra es la ein final del sistema de conductos reproductivos. Figura 7.7. Glándulas accesorias Tres juegos de glándulas accesorias agregan secreciones al semen, el líquido que se eyacula:

  1. Un par de vesículas seminales aporta aproximadamente el 60% del volumen total del semen. El líquido de las vesículas seminales es espeso y transparente, contiene moco, aminoácidos, vitamina C, prostaglandinas y gran cantidad de fructosa (azúcar), que proporciona energía a los espermatozoides y ayuda a neutralizar la acidez protectora natural de la vagina. (El pH de la vagina es de aproximadamente 3 a 4, pero la motilidad de los espermatozoides aumenta cuando aumenta a aproximadamente 6).
  2. La glándula prostática es la más grande de las glándulas secretoras de semen. Secreta sus productos directamente en la uretra a través de varios conductos pequeños. El líquido prostático es delgado y lechoso, contiene varias enzimas, colesterol, sales amortiguadoras y fosfolípidos.
  3. los glándulas bulbouretrales son un par de pequeñas glándulas a lo largo de la uretra debajo de la próstata. Antes de la eyaculación segregan un líquido transparente, alcalino y viscoso que lubrica la uretra para facilitar la eyaculación del semen. El líquido bulbouretral también transporta algunos espermatozoides liberados antes de la eyaculación, que es una de las razones de la alta tasa de fracaso del método anticonceptivo de abstinencia.

los el pene tiene dos funciones,

  1. Transporta la orina a través de la uretra hacia el exterior durante la micción y
  2. Transporta el semen a través de la uretra durante la eyaculación.
  3. El pene humano está compuesto por tres hebras cilíndricas de tejido eréctil esponjoso derivado de venas y capilares modificados: dos cuerpos cavernosos y el cuerpo esponjoso. El cuerpo esponjoso se extiende más allá de los cuerpos cavernosos y se convierte en la punta expandida del pene llamada glande del pene. El glande humano está cubierto por un pliegue de piel llamado prepucio, o prepucio, que puede ser eliminado por circuncisión. Figura 7.7

Un espermatozoide humano maduro consta de una cabeza, pieza intermedia, y cola. los cabeza contiene el núcleo haploide, que es principalmente ADN. los acrosoma, una gorra sobre la mayor parte de la cabeza, contiene una enzima llamada acrosina que ayuda a los espermatozoides a penetrar la capa externa que rodea un ovocito secundario. El esperma alto contiene una serie de microtúbulos que se doblan para • producir movimientos de látigo. Las mitocondrias espirales en el pieza intermedia suministrar el ATP necesario para estos movimientos.

Q.12. ¿Cuáles son los componentes principales del semen? ¿Cuáles son las funciones de los fluidos seminales?

Resp. Semen es una mezcla de líquido seminal y espermatozoides. El líquido seminal es secretado por tres conjuntos de glándulas: el vesículas seminales secretan agua, fructosa, prostaglandinas y vitamina C próstata, secretan enzimas de agua, colesterol, sales amortiguadoras y fosfófidos y el glándulas bulbouretherales segregan un líquido alcalino transparente. La eyaculación humana promedio produce de 3 a 4 ml de semen y contiene de 300 a 400 millones de espermatozoides.


Evolución de la familia de genes

Para identificar familias de genes que probablemente estén asociadas con Candida patogenicidad y virulencia, utilizamos un enfoque filogenómico en siete Candida y nueve Saccharomyces genomas (información complementaria, sección S10). Entre 9,209 familias de genes, identificamos 21 que están significativamente enriquecidas en los patógenos más comunes (Tabla 2). Estos incluyen familias que codifican lipasas, transportadores de oligopéptidos y adhesinas, que se sabe que están asociados con patogenicidad 8, así como familias mal caracterizadas no asociadas previamente con patogénesis.

Tres familias de paredes celulares están enriquecidas en patógenos: las que codifican proteínas Hyr / Iff (ref. 16), adhesinas Als 17 y proteínas similares a Pga30 (Tabla 2 y texto complementario S11). La familia Als (familia 17 en las tablas complementarias 22 y 23) en C. albicans se asocia con la virulencia y, en particular, con la adhesión a las superficies del huésped 18, la invasión de las células del huésped 19 y la adquisición de hierro 20. Todas estas familias están ausentes del Saccharomyces especies de clados y están particularmente enriquecidos en las especies más patógenas (Cuadro complementario 18). Las tres familias están altamente enriquecidas por duplicaciones de genes (Tabla complementaria 19), incluidos los grupos en tándem de dos a seis genes, y muestran altas tasas de mutación (el 5% más rápido de las familias) (Información complementaria, sección S10d). Es probable que este repertorio variable de proteínas de la pared celular sea de gran importancia para las adaptaciones de nicho y la virulencia relativa de estos organismos.

Los genes Als 17 y Hyr / Iff frecuentemente contienen repeticiones en tándem intragénicas, que modulan la adhesión y la formación de biopelículas en S. cerevisiae 21 (Fig. 4 y Figs. Suplementarias 19 y 20). La secuencia de repeticiones en tándem intragénicas se conserva a nivel de proteína en todas las especies (Figuras complementarias 19 y 20). Dos proteínas contienen tanto un dominio Als como repeticiones características de la familia Hyr / Iff.

El dominio Als amino-terminal (rojo) y el dominio Hyr / Iff (verde) se muestran como óvalos. Las repeticiones en tándem intragénicas (las ITR, consulte la Información complementaria, sección S11) se muestran como rectángulos, coloreados para representar secuencias de aminoácidos similares.

Candida Los patógenos de clado muestran expansiones de enzimas extracelulares y familias de transportadores transmembrana (Tabla 2 y Tabla complementaria 22). Estas familias no se encuentran en Saccharomyces (incluyendo permeasas de aminoácidos, lipasas y superóxido dismutasas) o están presentes en S. cerevisiae pero expandido significativamente en patógenos (incluyendo fosfolipasa B, reductasas férricas, esfingomielina fosfodiesterasas y yapsina proteasas ancladas a GPI, que se han relacionado con la virulencia en C. glabrata 22). También se enriquecen varios grupos de transportadores de la superficie celular (incluidos los transportadores de oligopéptidos, las permeasas de aminoácidos y la superfamilia de facilitadores principales). En general, estas expansiones familiares ilustran la importancia de las actividades extracelulares en la virulencia y patogenicidad. Los genes implicados en la respuesta al estrés también varían entre especies (Información complementaria, sección S12).

C. albicans también mostró una expansión específica de especies de algunas familias, incluidas dos asociadas con el crecimiento filamentoso, una familia repetida rica en leucina y la familia Fgr6-1 (Tabla 2). Candida albicans forma hifas mientras que C. tropicalis y C. parapsilosis producen solo pseudohifas, por lo que estas familias pueden contribuir a las diferencias en el crecimiento de las hifas.

Identificamos 64 familias que mostraban selección positiva en el grupo altamente patógeno. Candida especies (Cuadro suplementario 32).Estos están altamente enriquecidos para las funciones de la pared celular, hifas, pseudohifas, crecimiento filamentoso y biopelícula (Información complementaria, sección S13). Seis de las familias se han asociado previamente con patogénesis, incluida la de ERG3, una esterol desaturasa C-5 esencial para la biosíntesis de ergosterol, para la cual las mutaciones pueden causar resistencia a los medicamentos 23.


Evolución después del desarrollo de la reproducción sexual - Biología

PARTE IV. EVOLUCIÓN Y ECOLOGÍA

13. Evolución y selección natural

13.2. El desarrollo del pensamiento evolutivo

Durante siglos, la gente creyó que las diversas especies de plantas y animales no habían cambiado desde el momento de su creación. Aunque hoy sabemos que esto no es cierto, podemos entender por qué la gente pudo haber pensado que era cierto. Como no sabían nada sobre el ADN, la meiosis, la genética o la genética de poblaciones, no tenían las herramientas para examinar la naturaleza genética de las especies. Además, el proceso de evolución es tan lento que los resultados de la evolución generalmente no se reconocen durante la vida humana. Incluso es difícil para los científicos modernos reconocer este lento cambio en muchos tipos de organismos.

Pensamiento temprano sobre la evolución

A mediados de la década de 1700, Georges-Louis Buffon, un naturalista francés, se preguntó si los animales experimentaron cambios (evolucionaron) con el tiempo. Después de todo, si los animales no cambiaban, permanecerían igual, y el estudio de los fósiles estaba volviendo claro que se habían producido cambios. Sin embargo, a Buffon no se le ocurrió ninguna sugerencia sobre cómo se podrían producir tales cambios. En 1809, Jean-Baptiste de Lamarck, un estudiante de Buffon, sugirió un proceso mediante el cual podría ocurrir la evolución. Propuso que las características adquiridas se transmitieran a la descendencia. Las características adquiridas son rasgos adquiridos durante la vida de un organismo y no determinados genéticamente. Por ejemplo, propuso que las jirafas originalmente tenían cuellos cortos, pero debido a que constantemente estiraban sus cuellos para obtener comida, sus cuellos se alargaban un poco más (figura 13.2). Cuando estas jirafas se reprodujeron, sus crías adquirieron el cuello más largo de sus padres. Debido a que la descendencia también se estiró para comer, la tercera generación terminó con cuellos aún más largos. Así que se pensó que la historia de Lamarck explicaba por qué las jirafas que vemos hoy tienen el cuello largo. Aunque ahora sabemos que la teoría de Lamarck estaba equivocada (porque las características adquiridas no se heredan), estimuló un mayor pensamiento sobre cómo podría ocurrir la evolución. Desde mediados del siglo XVIII hasta mediados del siglo XIX, continuaron animados argumentos sobre la posibilidad de un cambio evolutivo. Algunos, como Lamarck y otros, pensaron que el cambio se produjo, muchos otros dijeron que ni siquiera era posible. Fue el pensamiento de dos científicos ingleses lo que finalmente proporcionó un mecanismo para explicar cómo ocurre la evolución.

FIGURA 13.2. Las ideas contrastantes de Lamarck y la teoría de Darwin-Wallace

(a) Lamarck pensó que las características adquiridas podrían transmitirse a la siguiente generación. Por lo tanto, postuló que, a medida que las jirafas estiraban sus cuellos para obtener comida, sus cuellos se alargaban un poco más. Esta característica se transmitió a la siguiente generación, que tendría cuellos más largos. (b) La teoría de Darwin-Wallace establece que existe variación dentro de la población y que aquellos con cuellos más largos tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse, transmitiendo sus genes de cuellos largos a la siguiente generación.

La teoría de la selección natural

En 1858, Charles Darwin y Alfred Wallace sugirieron la teoría de la selección natural como mecanismo de evolución. La teoría de la selección natural es la idea de que algunos individuos cuyas combinaciones genéticas favorecen la vida en su entorno tienen más probabilidades de sobrevivir, reproducirse y transmitir sus genes a la siguiente generación que los individuos que tienen combinaciones genéticas desfavorables. Esta teoría fue claramente establecida en 1859 por Darwin en su libro Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de razas favorecidas en la lucha por la vida (Cómo funciona la ciencia 13.1).

La teoría de la selección natural se basa en los siguientes supuestos sobre la naturaleza de los seres vivos:

1. Todos los organismos producen más descendencia de la que puede sobrevivir.

2. No hay dos organismos exactamente iguales.

3. Entre los organismos, hay una lucha constante por la supervivencia.

4. Los individuos que poseen características favorables para su entorno tienen una mayor tasa de supervivencia y producen más descendencia.

5. Las características favorables se vuelven más comunes en la especie y las características desfavorables se pierden.

Usando estos supuestos, la teoría de la evolución de Darwin-Wallace por selección natural ofrece una explicación diferente para el desarrollo de cuellos largos en las jirafas (figura 13.2b):

1. En cada generación, nacerían más jirafas de las que podría soportar el suministro de alimentos.

2. En cada generación, algunas jirafas heredarían cuellos más largos y algunas heredarían cuellos más cortos.

3. Todas las jirafas competirían por las mismas fuentes de alimento.

4. Las jirafas con cuellos más largos obtendrían más alimento, tendrían una mayor tasa de supervivencia y producirían más crías.

5. Como resultado, las generaciones venideras mostrarían un aumento en el número de individuos con cuellos más largos.

Interpretaciones modernas de la selección natural

La lógica de la teoría de la evolución de Darwin-Wallace por selección natural parece simple y obvia hoy en día, pero en el momento en que Darwin y Wallace propusieron su teoría, los procesos de meiosis y fertilización no se entendían bien, y el concepto de gen apenas comenzaba a comprender. ser discutido. Casi 50 años después de que Darwin y Wallace sugirieran su teoría, el redescubrimiento de la obra de un monje, Gregor Mendel (véase el capítulo 10) proporcionó una explicación de cómo las características podían transmitirse de una generación a la siguiente. Los conceptos de Mendel sobre el gen explicaban cómo los rasgos se podían transmitir de una generación a la siguiente. También proporcionó el primer paso para comprender las mutaciones, el flujo de genes y la importancia del aislamiento reproductivo. Todas estas ideas están entretejidas en el concepto moderno de evolución. Si actualizamos las cinco ideas básicas del pensamiento de Darwin y Wallace, es posible que se parezcan a lo siguiente:

1. La capacidad de un organismo para reproducirse en exceso da como resultado un exceso de organismos.

2. Debido a la mutación, nuevos rasgos determinados genéticamente ingresan al acervo genético. Debido a la reproducción sexual, que involucra meiosis y fertilización, nuevas combinaciones genéticas están presentes en cada generación. Estos procesos son tan poderosos que cada individuo de una población que se reproduce sexualmente es genéticamente único. La información genética presente se expresa en el fenotipo del organismo.

3. Los recursos, como la comida, los nutrientes del suelo, el agua, las parejas y los materiales para el nido, son escasos, por lo que algunos individuos se las arreglan sin ellos. Otros factores ambientales, como organismos patógenos, depredadores y asociaciones útiles con otras especies, también afectan la supervivencia. Todos los factores ambientales específicos que inciden en la supervivencia al favorecer determinadas características se denominan agentes selectores.

4. La selección de agentes favorece a los individuos con la mejor combinación de alelos, es decir, esos individuos tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse, transmitiendo más genes a la siguiente generación. Se selecciona un organismo en contra si tiene menos descendencia que otros individuos que tienen una combinación de alelos más favorable. El organismo no necesita morir para ser seleccionado.

5. Por lo tanto, los alelos o combinaciones de alelos que producen características favorables a la supervivencia se vuelven más comunes en la población y, en promedio, los miembros de la especie se adaptarán mejor a su entorno.

La evolución se produce cuando hay cambios en la frecuencia de los alelos en una población. Recuerde que los organismos individuales no pueden evolucionar, solo las poblaciones pueden hacerlo. Si bien la evolución es un proceso poblacional, los mecanismos que la provocan operan a nivel del individuo.

Recuerde que una teoría es una generalización bien establecida respaldada por muchos tipos de evidencia. La teoría de la selección natural fue propuesta por primera vez por Charles Darwin y Alfred Wallace. Desde el momento en que se propuso por primera vez, la teoría de la selección natural ha sido sometida a innumerables pruebas, pero sigue siendo el concepto central para explicar cómo se produce la evolución.

El viaje del HMS Beagle, 1831-1836

Probablemente el evento más significativo en la vida de Charles Darwin fue su oportunidad de navegar en el barco de reconocimiento británico Beagle.

Las encuestas eran comunes en ese momento y ayudaron a refinar los mapas y los peligros de los gráficos para el envío. Darwin tenía 22 años y probablemente no habría tenido la oportunidad si su tío no hubiera persuadido al padre de Darwin para que le permitiera emprender el viaje. Darwin iba a ser un caballero naturalista y compañero del capitán del barco, Robert Fitzroy. Cuando el naturalista oficial abandonó el barco y regresó a Inglaterra, Darwin lo reemplazó y se convirtió en el naturalista oficial del viaje. El nombramiento no fue un puesto remunerado.

El viaje del Beagle duró casi 5 años. Durante el viaje, el barco visitó Sudamérica, las Islas Galápagos, Australia y muchas islas del Pacífico. La ruta completa del Beagle se muestra en el mapa adjunto. Darwin sufrió mucho a causa del mareo y, quizás a causa de él, hizo extensos viajes en mula ya pie a cierta distancia tierra adentro desde dondequiera que el Beagle estuviera anclado. Estos viajes al interior le dieron a Darwin la oportunidad de hacer muchas de sus observaciones. Su experiencia fue única para un hombre tan joven y muy difícil de duplicar debido a los lentos métodos de viaje que se usaban en ese momento.

Charles Darwin partió en un velero similar a este, el HMS Beagle, en 1831 a la edad de 22 años.

Aunque mucha gente había visto los lugares que visitó Darwin, nunca antes un estudioso de la naturaleza había recopilado volúmenes de información sobre ellos. Además, la mayoría de las personas que habían visitado estos lugares lejanos eran militares o aventureros que no reconocían el significado de lo que veían. Los cuadernos de Darwin incluían información sobre plantas, animales, rocas, geografía, clima y los pueblos nativos que encontró. Las notas de historia natural que tomó durante el viaje le sirvieron como un gran depósito de información, que utilizó en sus escritos durante el resto de su vida. Como Darwin era rico, no necesitaba trabajar para ganarse la vida y podía dedicar gran parte de su tiempo al estudio más profundo de la historia natural y al análisis de sus notas. Fue un semiinvalido durante gran parte de su vida posterior. Mucha gente piensa que su mala salud fue causada por una enfermedad tropical que contrajo durante el viaje del Beagle. Como resultado de sus experiencias, escribió varios volúmenes detallando los eventos del viaje, que se publicaron por primera vez en 1839 junto con otra información relacionada con el viaje. Sus volúmenes fueron revisados ​​varias veces y finalmente se tituló El viaje del Beagle. También escribió libros sobre percebes, la formación de arrecifes de coral, cómo los volcanes podrían haber estado involucrados en la formación de arrecifes y, finalmente, Sobre el origen de las especies. Este último libro, escrito 23 años después de su regreso del viaje, cambió el pensamiento biológico para siempre.

2. ¿Por qué se ha rechazado la teoría de Lamarck?

3. Enumere cinco suposiciones sobre la naturaleza de los seres vivos que apoyan el concepto de evolución por selección natural.


15.1 Historia del pensamiento evolutivo

La propuesta de que un tipo de organismo pudiera descender de otro tipo se remonta a algunos de los primeros filósofos griegos presocráticos, como Anaximandro y Empédocles. Tales propuestas sobrevivieron hasta la época romana.

En contraste con estos puntos de vista materialistas, el aristotelismo consideraba todas las cosas naturales como actualizaciones de posibilidades naturales fijas, conocidas como formas. Esto fue parte de una comprensión teleológica medieval de la naturaleza en la que todas las cosas tienen un papel que desempeñar en un orden cósmico divino. Las variaciones de esta idea se convirtieron en la comprensión estándar de la Edad Media y se integraron en el aprendizaje cristiano, pero Aristóteles no exigió que los tipos reales de organismos siempre se correspondan uno por uno con formas metafísicas exactas y específicamente dio ejemplos de cómo los nuevos tipos de vida las cosas podrían llegar a ser.

En el siglo XVII, el nuevo método de la ciencia moderna rechazó el enfoque aristotélico. Buscaba explicaciones de los fenómenos naturales en términos de leyes físicas que eran las mismas para todas las cosas visibles y que no requerían la existencia de categorías naturales fijas u orden cósmico divino. Sin embargo, este nuevo enfoque tardó en arraigarse en las ciencias biológicas, último bastión del concepto de tipos naturales fijos. John Ray aplicó uno de los términos anteriormente más generales para tipos naturales fijos, "especies", a los tipos de plantas y animales, pero identificó estrictamente cada tipo de ser vivo como una especie y propuso que cada especie podría definirse por las características que perpetuaban ellos mismos generación tras generación. La clasificación biológica introducida por Carl Linnaeus en 1735 reconocía explícitamente la naturaleza jerárquica de las relaciones entre especies, pero aún consideraba a las especies como fijas de acuerdo con un plan divino.

Otros naturalistas de esta época especularon sobre el cambio evolutivo de las especies a lo largo del tiempo de acuerdo con las leyes naturales. En 1751, Pierre Louis Maupertuis escribió sobre las modificaciones naturales que ocurren durante la reproducción y que se acumulan durante muchas generaciones para producir nuevas especies. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon sugirió que las especies podrían degenerar en diferentes organismos, y Erasmus Darwin propuso que todos los animales de sangre caliente podrían haber descendido de un solo microorganismo (o "filamento"). El primer esquema evolutivo en toda regla fue la teoría de la “transmutación” de Jean-Baptiste Lamarck de 1809, que contemplaba la generación espontánea produciendo continuamente formas simples de vida que desarrollaban una mayor complejidad en linajes paralelos con una tendencia progresiva inherente, y postulaba que a nivel local, estos linajes se adaptaron al entorno heredando cambios provocados por su uso o desuso en los padres. (Este último proceso se denominó más tarde lamarckismo). Estas ideas fueron condenadas por los naturalistas establecidos como especulaciones que carecen de apoyo empírico. En particular, Georges Cuvier insistió en que las especies no estaban relacionadas y eran fijas, y que sus similitudes reflejaban un diseño divino para las necesidades funcionales. Mientras tanto, las ideas de John Ray sobre el diseño benévolo habían sido desarrolladas por William Paley en la Teología natural o Evidencias de la existencia y los atributos de la Deidad (1802), que proponía adaptaciones complejas como evidencia del diseño divino y que fue admirada por Charles Darwin. .

La ruptura crucial con el concepto de clases o tipos tipológicos constantes en biología llegó con la teoría de la evolución a través de la selección natural, que fue formulada por Charles Darwin en términos de poblaciones variables. Darwin usó la expresión "descendencia con modificación" en lugar de "evolución". En parte influenciado por Un ensayo sobre el principio de la población (1798) de Thomas Robert Malthus, Darwin señaló que el crecimiento de la población conduciría a una "lucha por la existencia" en la que prevalecían variaciones favorables mientras otros perecían. En cada generación, muchos descendientes no logran sobrevivir a una edad de reproducción debido a los recursos limitados. Esto podría explicar la diversidad de plantas y animales de un ancestro común a través del funcionamiento de las leyes naturales de la misma manera para todos los tipos de organismos. Darwin desarrolló su teoría de la "selección natural" a partir de 1838 y estaba escribiendo su "gran libro" sobre el tema cuando Alfred Russel Wallace le envió una versión de prácticamente la misma teoría en 1858. Sus artículos se presentaron juntos en una reunión de 1858 de la Sociedad Linneana de Londres. A fines de 1859, la publicación de Darwin de su "resumen" como El origen de las especies explicaba la selección natural en detalle y de una manera que condujo a una aceptación cada vez más amplia de los conceptos de evolución de Darwin a expensas de las teorías alternativas. Thomas Henry Huxley aplicó las ideas de Darwin a los humanos, utilizando la paleontología y la anatomía comparada para proporcionar pruebas sólidas de que los humanos y los simios compartían un ancestro común. Algunos se sintieron perturbados por esto, ya que implicaba que los humanos no tenían un lugar especial en el universo.

Los mecanismos de heredabilidad reproductiva y el origen de nuevos rasgos siguen siendo un misterio. Con este fin, Darwin desarrolló su teoría provisional de la pangénesis. En 1865, Gregor Mendel informó que los rasgos se heredaban de una manera predecible a través del surtido independiente y la segregación de elementos (más tarde conocidos como genes). Las leyes de herencia de Mendel eventualmente suplantaron la mayor parte de la teoría de la pangénesis de Darwin. August Weismann hizo la importante distinción entre las células germinales que dan origen a los gametos (como los espermatozoides y los óvulos) y las células somáticas del cuerpo, demostrando que la herencia pasa únicamente a través de la línea germinal. Hugo de Vries conectó la teoría de la pangénesis de Darwin con la distinción entre células germinales y soma de Weismann y propuso que los pangenes de Darwin se concentraban en el núcleo celular y, cuando se expresaban, podían moverse hacia el citoplasma para cambiar la estructura de la célula. De Vries también fue uno de los investigadores que dio a conocer el trabajo de Mendel, creyendo que los rasgos mendelianos correspondían a la transferencia de variaciones hereditarias a lo largo de la línea germinal. Para explicar cómo se originan las nuevas variantes, de Vries desarrolló una teoría de la mutación que condujo a una brecha temporal entre quienes aceptaron la evolución darwiniana y los biometristas que se aliaron con de Vries. En la década de 1930, pioneros en el campo de la genética de poblaciones, como Ronald Fisher, Sewall Wright y J. B. S. Haldane sentaron las bases de la evolución sobre una sólida filosofía estadística. Se reconcilió así la falsa contradicción entre la teoría de Darwin, las mutaciones genéticas y la herencia mendeliana.


  • niveles de selección
  • evolución de la individualidad
  • evolución del desarrollo
  • orígenes de la reproducción sexual
  • mantenimiento de la reproducción sexual
  • conflicto genómico e impronta genómica
  • coevolución
  • selección sexual
  • conflicto sexual
  • asignación de sexo
  • sexo en hermafroditas
  • evolución cultural

Por lo general, los guiones se cargarán aquí el martes por la noche antes de cada conferencia del miércoles. Y la lectura obligatoria está pensada para leerse después de la conferencia, para ayudar a digerir la lectura, y se pueden hacer y discutir preguntas sobre la lectura al comienzo de la conferencia de la semana siguiente.

Semana Fecha Charla (miércoles de 14: 15-16: 00) Texto Lectura obligatoria Lectura sugerida
1 16.9. Breve introducción al curso y amp
Niveles de selección
Niveless.pdf Reeve y ampKeller1999.pdf ninguno
2 23.9. Evolución de la individualidad Individualidad.pdf fromBuss1987.pdf Buss1987.pdf
3 30.9. Evolución del desarrollo Desarrollo.pdf Tarea Cardona y ampal2005.pdf
Pongratz y ampMichiels2003.pdf
4 7.10. Origen de la reproducción sexual Origins.pdf MaynardSmith y ampSzathmary1995.pdf Hickey y ampRose1988.pdf
5 14.10. Mantenimiento de la reproducción sexual Mantenimiento.pdf West y ampal1999.pdf MaynardSmith y ampSzathmary1999.pdf
6 21.10. Conflicto genómico Conflicto_genómico.pdf fromBurt y ampTrivers2006.pdf Haig1996.pdf
7 28.10. Coevolución Coevolution.pdf ninguno Janzen y ampal2010.pdf
http://unionid.missouristate.edu/
8 4.11. Selección sexual Sexual_Selection.pdf fromBirkhead2000.pdf
completo Birkhead 2000
Jennions y ampKokko2010_Chapter.pdf
9 11.11. Conflicto sexual Conflicto_exual.pdf Tarea Chapman y ampal2003.pdf
Chapman2006.pdf
10 18.11. Asignación por sexo Sex_Allocation.pdf Queller2006.pdf Munday y ampal2006.pdf
Película de avispa de higo (87,6 MB)
11 25.11. Sexo en hermafroditas simultáneos Sex_Hermafroditas.pdf ninguno Michiels1998.pdf
Sch & aumlrer & ampRamm2016.pdf
12 2.12. Evolución cultural Evolución_cultural.pdf ninguno ninguno
13 9.12. Modelos peligrosos Dangerous_Models.pdf ninguno Tawfik2010.pdf
14 16.12. Examen


Principios generales

Durante los últimos cincuenta años, el marco conceptual de la selección sexual poscopulatoria se ha desarrollado bien. Cuando una hembra es poliandrosa, existe la posibilidad de que los espermatozoides de varios machos compitan por la fertilización de sus óvulos (competencia de los espermatozoides), y de que la hembra ejerza alguna elección sobre qué esperma fertilizará sus óvulos (elección críptica de la hembra). Parker 1970, una revisión de la competencia de espermatozoides en insectos, estimuló el desarrollo de la teoría de la competencia de espermatozoides. Eberhard 1996, un libro sobre la elección femenina críptica, subraya la diversidad de mecanismos que pueden permitir que las hembras poliandrosas elijan esperma de un macho en particular para fertilizar sus óvulos y lanzó el campo de la elección femenina críptica. Mucha discusión y experimentación se ha centrado en cómo desenredar la competencia de esperma de la críptica elección femenina. Simmons y col. 1996 proporciona un raro ejemplo en el que la elección femenina críptica puede eliminarse como un factor que influye en la paternidad y, por lo tanto, el papel de la competencia de espermatozoides es claro. Birkhead y Pizzari 2002 proporciona un examen completo de ambos procesos. Ball y Parker 2003 utilizan la teoría de juegos para modelar las acciones de múltiples mecanismos de selección post-copulatoria: competencia de espermatozoides, uso femenino de espermatozoides y conflicto sexual. Birkhead y Kappeler 2004 comparan la selección sexual post-copulatoria en aves y primates para explorar puntos en común y diferencias relacionadas con diversas historias de vida y sistemas de apareamiento. Eberhard 2009 examina cómo ha progresado la selección sexual post-copulatoria en las últimas décadas y señala que varios mecanismos de competencia de espermatozoides y elección femenina críptica se estudiaron independientemente de la teoría de la selección sexual hasta hace poco. Birkhead 2010 se sumerge en la historia de la selección sexual post-copulatoria e identifica los principales puntos de inflexión en el campo. Birkhead 2000 presenta los principios fundamentales de la selección sexual poscopulatoria en un libro escrito para el público en general.

Ball, Michael A. y Geoff A. Parker. 2003. Juegos de competición de esperma: Selección de esperma por parte de las hembras. Revista de biología teórica 224.1: 27–42.

Modelado de la teoría de juegos de la asignación de espermatozoides y posibles estrategias evolutivas estables que incorporan competencia de espermatozoides, elección femenina críptica y conflicto sexual. Se describen en profundidad dos modelos que se enfocan en machos favorecidos y desfavorecidos, además de los costos asociados para cada sexo (por ejemplo, fecundidad reducida, tasas de apareamiento reducidas).

Birkhead, Tim. 2000. Promiscuidad: una historia evolutiva de la competencia de esperma. Cambridge, MA: Universidad de Harvard. Presionar.

El tema de la selección sexual post-copulatoria se presenta de una manera clara y bien organizada que es fácilmente accesible para el público en general.

Birkhead, Tim R. 2010. Qué estúpido no haber pensado en eso: Selección sexual post-copulatoria. Revista de zoología 281.2: 78–93.

Se revisa la teoría de la selección sexual post-copulatoria, con relatos históricos y contemporáneos de pioneros clave en biología (por ejemplo, Darwin, Parker, Eberhard), sus principales contribuciones relativas a la selección sexual post-copulatoria y eventos científicos importantes.

Birkhead, Tim R. y Peter M. Kappeler. 2004. Selección sexual post-copulatoria en aves y primates. En Selección sexual en primates: perspectivas nuevas y comparativas. Editado por Peter M. Kappeler y Carel P. van Schaik, 151-174. Cambridge, Reino Unido: Cambridge Univ. Presionar.

Se revisan los mecanismos y consecuencias de la selección sexual post-copulatoria en aves y primates, dos grupos que difieren dramáticamente en sus estrategias reproductivas y sistemas de apareamiento. Se comparan las adaptaciones morfológicas y de comportamiento. La evolución convergente se atribuye a la conformación de similitudes en la selección sexual post-copulatoria en estos grupos.

Birkhead, Tim R. y Tommaso Pizzari. 2002. Evolución del sexo: selección sexual poscopulatoria. Nature Reviews Genética 3.4: 262–273.

Se revisan la teoría y las predicciones de la competencia de espermatozoides y la elección femenina críptica (direccional y no direccional), con ejemplos de cómo estos mecanismos de selección sexual post-copulatoria están mediados a través de una amplia gama de taxones, y cómo a menudo resultan en conflictos sexuales. La relación entre la selección pre y post-copulatoria, la integración entre diferentes mecanismos post-copulatorios y la tasa de cambio evolutivo se discuten como cuestiones importantes sin resolver. Las áreas sugeridas de investigación futura incluyen el uso de herramientas genéticas y moleculares para examinar la base genética de los rasgos poscopulatorios.

Eberhard, William G. 1996. Control femenino: selección sexual por elección femenina críptica. Princeton, Nueva Jersey: Universidad de Princeton. Presionar.

Este libro fundamental fue un catalizador para el interés en la elección críptica de las hembras que utiliza una amplia gama de taxones (especialmente insectos) para ilustrar los diferentes mecanismos por los cuales las hembras pueden sesgar la paternidad durante y después de la cópula. Se subraya la importancia de la elección femenina críptica en el proceso de selección sexual, con una multitud de ejemplos para demostrar la probable prevalencia del mecanismo.

Eberhard, William G. 2009. Selección sexual poscopulatoria: la omisión de Darwin y sus consecuencias. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América 106.S1: 10025–10032.

Se revisa la selección sexual poscopulatoria (competencia de espermatozoides, elección femenina críptica y coevolución sexualmente antagónica). Se destacan los fenómenos inusuales y rápidamente divergentes (por ejemplo, la estructura elaborada de los genitales masculinos), los efectos fisiológicos de los fluidos seminales en los procesos reproductivos femeninos, la aparición del comportamiento de cortejo después del inicio de la cópula y la complejidad de las interacciones entre los gametos en las plantas.

Parker, Geoff A. 1970. La competencia de espermatozoides y sus consecuencias evolutivas en los insectos. Revisiones biológicas 45.4: 525–567.

Este artículo fundamental lanzó el desarrollo del campo de la selección sexual poscopulatoria, particularmente la competencia de esperma. Parker predijo que cuando las hembras se aparean con diferentes machos, cada macho se beneficiaría al eliminar simultáneamente el esperma rival de apareamientos femeninos anteriores, así como también de la evolución de rasgos para proteger su propio esperma de tal eliminación por parte de los rivales. Un examen del resultado del apareamiento múltiple en varios insectos apoyó la importancia de la competencia de los espermatozoides.

Simmons, Leigh W., Paula Stockley, Rebecca L. Jackson y Geoff A. Parker. 1996. Competencia de esperma o selección de esperma: No hay evidencia de influencia femenina sobre la paternidad en las moscas amarillas del estiércol. Scatophaga stercoraria. Ecología y sociobiología del comportamiento 38:199–206.

Puede ser un desafío desenredar los roles de la competencia de espermatozoides y la elección críptica de las hembras, pero un enfoque experimental en las moscas del estiércol amarillas demostró que a pesar de la aparente ventaja del gran tamaño en la paternidad, el control del tamaño corporal en la transferencia y el desplazamiento de los espermatozoides eliminó la gran ventaja masculina . Por lo tanto, los rasgos bajo competencia de esperma influyeron en la paternidad más que una aparente preferencia femenina por un gran tamaño corporal. Se subraya la importancia de controlar los efectos masculinos antes de sacar conclusiones sobre la elección críptica de las mujeres.

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Ver el vídeo: RECOMBINACION DEL ADN EN LA REPRODUCCION SEXUAL Y ASEXUAL DE LOS SERES VIVOS (Mayo 2022).


Comentarios:

  1. Meztizragore

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