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La riproduzione degli
animali
Un concetto zoologico importante è che non tutti gli animali si riproducono nello stesso
modo, compiendo cioè gli stessi eventi per la creazione del nuovo animale. E' importante definire il termine
riproduzione perché con esso non si intende semplicemente un processo di divisione cellulare volto a far aumentare di
numero e di volume le cellule ma, mediante la riproduzione, si assiste alla creazione di un nuovo individuo che possiede
caratteri e vita propri. Negli animali più evoluti tale distinzione è facilmente visibile. Il cucciolo del cane,
ad esempio, ha una vita propria ed egli dipende solo per un brevissimo periodo dai parenti in quanto è capace di
procurarsi autonomamente il cibo già a pochi mesi dalla nascita. Analizzando animali meno evoluti, come ad esempio i
piccoli protozoi, la distinzione non è semplice sia perché vi è la necessità di osservare tali animali con
strumenti evoluti, quali i microscopi, sia perché spesso la modalità di riproduzione tende ad ingannare
l'osservatore. I paremeci, che sono dei piccoli protozoi ciliati, ad esempio si dividono con un processo di scissione
binaria dove da una cellula di partenza se ne dividono due.
La mitosi cellulare dei parameci può essere intesa come una semplice scissione volta ad aumentare le dimensioni di
un ipotetico tessuto ma, si badi bene, che il paramecio non è una cellula tissutale comune ma un animale vero e
proprio.
Per quale motivo un animale dovrebbe riprodursi? La risposta è la più semplice: un organismo si riproduce per
preservare la sua specie e far si che i caratteri genetici tipici della specie a cui appartiene possano esistere nel
tempo. Se ogni animale smettesse di riprodursi in un arco di tempo relativamente breve la vita sulla terra scomparirebbe
proprio perché il ciclo vitale di un animale è fortemente limitato e, in altre parole, ogni essere vivente
è destinato a morire. La riproduzione è un "trucco" che gli animali adottano per vincere la morte del singolo
individuo a favore della sopravvivenza della specie.
Quali sono i tipi di riproduzione?
I fenomeni riproduttivi si esplicano in differenti maniere a seconda della specie animale in questione. Alcune specie
possono presentare diverse modalità di riproduzione, marcatamente differenti, che si esplicano in base alla
presenza di particolari fattori ambientali o comportamentali.
La riproduzione, tralasciando le eccezioni più significative, è solitamente classificabile in due grandi
tipologie: sessuata e asessuata. La riproduzione sessuata implica lo scambio di informazioni genetiche tra due gameti
mentre la riproduzione asessuata è identificata nella "clonazione" di una cellula madre in una cellula figlia.
Cos'è la riproduzione sessuata?
La riproduzione sessuata implica la presenza di un fondamentale processo: lo scambio di informazione genetica
proveniente da due gameti. A confronto della riproduzione asessuata, dove non avviene scambio genetico, la
riproduzione sessuata è un fenomeno molto più complesso che può indurre ad un numero maggiore di aberrazioni o
errori, che non sempre possono essere corretti dai sistemi preposti. La riproduzione sessuata, però, introduce un
significativo vantaggio che risiede proprio nel rimescolamento dell'informazione genetica: la variabilità.
Se un individuo è differente dal genitore che lo ha creato vuol dire che ha ereditato da esso tratti genetici variabili
o, in altri termini, la variazione dovuta dal rimescolamento genetico, che è un processo casuale, lo ha reso diverso.
Ma a cosa serve la diversità e perché è importante? La
diversità è di fondamentale importanza poiché, in virtù del riarrangiamento genetico, può fornire alla
prole nuovi elementi che il genitore non possiede e che avvantaggiano la prole in ambiti molto vasti. La
ricombinazione genetica, ad esempio, propone alla prole geni che concorrono alla produzione di anticorpi specifici contro
virus o batteri ma questo è solo un piccolo esempio in quanto, allargando la veduta, è possibile comprendere che
un numero elevato di variazioni geniche dovute all'attività riproduttiva sessuata potrebbe concorrere
alla creazione di nuovi elementi che avvantaggiano ancora di più l'animale rispetto all'ambiente. L'evoluzione ne è
la prova: i pesci primordiali sono diventati anfibi grazie a continue mutazioni che hanno permesso al loro sistema
respiratorio, tegumentale e motorio, di sviluppare nuovi elementi o di differenziare quelli già esistenti. Le
branchie dei pesci, mediante una differenziazione di sicura origine genetica, si resero compatibili con l'atmosfera
permettendo così al pesce di conquistare la terraferma.
Gametogenesi: la creazione dei gameti
La gametogenesi è un processo essenziale per la riproduzione sessuata poiché in questo processo vengono
creati i gameti destinati a fondersi tra loro per formare lo zigote. L'informazione genetica che proviene dal genitore
viene dimezzata, durante la meiosi, e trasferita nel gamete.
Le cellule somatiche, cioè non riproduttive, del genitore dal punto di vista genetico sono diploidi (2n) e la meiosi,
che è una divisione riduzionale, rende il corredo cromosomico aploide (n). L'aploidia del gamete è
essenziale in quanto garantisce da un lato la rimescolazione dell'informazione genetica tra i genitori che si manifesta
nella rassomiglianza della prole ad ambedue i genitori, e dall'altro evita che di generazione in generazione il
corredo cromosomico aumenti progressivamente di numero.
Le gonadi sono il luogo di generazione dei gameti e i processi prendono il il nome di
spermatogensi, per identificare la creazione degli spermatozoi, e ovogenesi per
identificare la creazione dell'ovulo.
Cosa è l'ermafroditismo?
La riproduzione sessuata pone, come è già stato detto, la necessità che due gameti maschili e femminili si
fondono per dare lo zigote. I gameti sono prodotti da organi, le gonadi, specializzati in questo compito anche se,
talvolta, hanno ulteriori funzioni. Le gonadi maschili, definite anche testicoli, sono responsabili della produzione
dello spermatozoo nel processo della spermatogenesi mentre le gonadi femminili, che prendono il nome di ovaie,
producono l'uovo (o ovulo) nel processo della ovogenesi.
Alcuni animali, a seconda del loro sesso, possiedono o le gonadi maschili o le gonadi femminili ma, non di raro,
alcune specie presentano ambedue le gonadi. Gli animali che hanno sia le gonadi maschili, sia le gonadi femminili,
vengono definiti ermafroditi (dal greco ermes e afrodite, due dei di sesso opposto) ed attuano particolari processi
riproduttivi.
Gli animali ermafroditi, solitamente, attuano particolari stratagemmi volti a impedire l'autofecondazione che, dal
punto di vista della ricombinazione genetica, è molto limitata. La presenza di cicli sessuali in tempi diversi è
un esempio di meccanismo sviluppato per impedire l'autofecondazione dato che gli ovuli e gli spermatozoi sono
prodotti, e quindi funzionali, in tempi diversi e non possono fondersi tra loro. Anche il distanziamento spaziale
delle gonani, o comunque dei punti di uscita dei gameti, è un ottimo rimedio per limitare o evitare in toto
l'autofecondazione.
Approfondimento sulla fecondazione e sul parto
La fecondazione è l'evento che fa capo alla fusione dei gameti ed è operata dagli animali in diversi modi. I
principali tipi di fecondazione sono interna ed esterna, nella prima gli spermatozoi vengono immessi nei condotti
sessuali femminili dove incontrano l'ovulo e lo fecondano mentre nella seconda sia ovulo sia spermatozoo vengono
espusi dai dotti genitali nell'ambiente circostante, che può anche essere acquatico, dove si fondono. I fenomeni
conseguenti alla fusione dei gameti, ovvero alla fecondazione, seguono uno schema evolutivo caratteristico.
La cellula diploide attua una fase di segmentazione nella quale si divide, per mitosi, in un ammasso di cellule che
costituiscono l'abbozzo dell'embrione. Ciò che deriva dall'ovulo o, a seconda dei casi, viene a svilupparsi
all'interno dell'ovulo prende progressivamente forma mostrando una accentuata polarità.
Il parto si conclude con la fuoriuscita del piccolo dal corpo della madre, o dall'uovo, anche se in particolari
specie il parto non arresta lo sviluppo dell'embrione. La riproduzione di alcuni marsupiali, tra cui l'opossum, ne è
un esempio visto che il piccolo non viene partorito pronto per poter vivere all'esterno ma necessita di un ulteriore
periodo di incubazione.
In cosa consiste la riproduzione asessuata?
Nella riproduzione asessuata non è necessaria la presenza di due animali di sesso differente in quanto un solo
genitore è capace di generare la prole. La riproduzione asessuata è un fenomeno molto frequente negli animali
inferiori, come ad esempio i protozoi, in quanto è relativamente semplice da operare ma ha lo svantaggio che la
prole è identica al genitore in quanto il processo di mitosi da cui deriva non permette un rimescolamento
genetico, tipico del crossing over della meiosi.
Concetto di partenogenesi
La partenogenesi è un tipo di riproduzione asessuata in cui l'embrione si sviluppa senza essere stato fecondato. I
meccanismi che fanno partire lo sviluppo dell'ovulo sono perlopiù induttivi ovvero determinati da complessi sistemi
chimici che attivano l'ovulo, talvolta anche modificando la struttura e l'organizzazione.
Cos'è la scissione
binaria?
E' un tipo di riproduzione molto semplice nella quale una cellula madre, mediante mitosi, si divide formando due
cellule figlie.
Cos'è la gemmazione?
E' un processo nel quale piccoli pezzi di animale, se distaccati dal corpo, possono rigenerare un nuovo animale.
L'idra è un esempio di animale che si riproduce per gemmazione in quanto da alcuni piccoli frammenti a forma di
disco, portati via dal corpo, si rigenerano in poco tempo animali completi.
Cos'è la gemmulazione?
Con il termine gemmulazione si intende la riproduzione di alcuni animali che concentrano all'interno di un sacchetto
un ammasso di cellule. Queste cellule deposte nel sacchetto restano quiescenti e sopravvivono a situazioni ambientali
molto rigorose per poi essere attivate con l'arrivo delle condizioni favorevoli. Alcune spugne si riproducono per
gemmulazione.
Cos'è la frammentazione?
La frammentazione è un processo analogo alla gemmazione poiché la riproduzione avviene da parti più o meno
grandi dell'organismo che, distaccatesi, formano un animale completo.
Alcuni particolari tipologie di riproduzione
Come è già stato visto per l'opossum e, più in generale, nella riproduzione dei marsupiali alcuni animali
adottano eventi riproduttivi che si discostano dalla sequenza tipica di fenomeni della riproduzione.
La riproduzione del paramecium ne è un esempio poiché in essa si assiste ad una doppia possibilità riproduttiva per
mitosi e, in particolari eventi, per scambio di piccoli frammenti di informazione genetica tipici della riproduzione
sessuata. Il paramecium quindi è capace di riprodursi sia per modo asessuato (mitosi) sia per modo asessuato (scambio
di materiale genetico tra due genitori).
Il ciclo riproduttivo della medusa è anche di particolare interesse poiché si svolge in due stadi, una sessuale ed
una asessuale, e per ogni fase si assiste ad un organismo morfologicamente diverso. Ciò non vuol dire che gli
organismi della fase sessuale sono morfologicamente simili ma appaiono fortemente diversi, sia per morfologia sia per
comportamento, dagli organismi della fase asessuale.
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