13/11/2015

Reprodução


A reprodução é uma função característica dos seres vivos, que permite o aparecimento de novos indivíduos, através da divisão celular, dando continuidade às espécies.
Todos os organismos vivos resultam da reprodução a partir de organismos pré-existentes, mas nem todos se reproduzem da mesma maneira. Existe uma grande diversidade de mecanismos reprodutores, que podem ser classificados em dois grandes grupos:

  • Reprodução assexuada (não há qualquer partilha de material genético entre organismos);
  • Reprodução sexuada (há partilha de material genético entre indivíduos).

Reprodução assexuada

A reprodução assexuada é um processo biológico através do qual um organismo produz uma cópia geneticamente igual a si próprio. Neste tipo de reprodução não há fecundação, isto é, não há a união de duas células especializadas - os gâmetas.



Os seres resultantes são geneticamente idênticos ao progenitor e denominam-se clones. Devido a isto, este tipo de reprodução não contribui para a variabilidade genética das populações, porém, assegura o seu rápido crescimento e a colonização de ambientes favoráveis.
A divisão de uma célula em duas é um exemplo comum, ainda que o processo não se limite a organismos unicelulares, pois também acontece em organismos pluricelulares. A maior parte das plantas tem a capacidade de se reproduzir assexuadamente, tal como alguns animais, como a hidra.
Muitos dos animais que se reproduzem assexuadamente também o podem fazer sexuadamente, sempre que as condições do meio se tornem desfavoráveis. Esta capacidade permite-lhes diminuir o risco de extinção, uma vez que a reprodução sexuada, conduz à variabilidade genética, logo a uma maior capacidade de ultrapassar as adversidades do meio ambiente.
A mitose é o mecanismo que permite a ocorrência da reprodução assexuada e consiste na multiplicação de uma célula em duas células-filhas, geneticamente idênticas à célula-mãe.


Processos de reprodução assexuada

Bipartição
A bipartição, também denominada cissiparidade, divisão simples ou divisão binária, é um processo de reprodução assexuada através do qual uma célula se divide em duas, semelhantes, que depois vão crescer até atingir o tamanho da progenitora.
A bipartição é o processo de reprodução mais comum entre os organismos unicelulares procariontes, ocorrendo também em unicelulares eucariontes. No entanto, mesmo as bactérias têm necessidade de realizar a conjugação genética, que pode ser considerada uma forma de reprodução sexual ou para-sexual, a fim de renovar o seu material genético.

Divisão múltipla
Na divisão múltipla também denominada pluripartição ou esquizogonia, o núcleo da célula-mãe divide-se em vários núcleos. Cada núcleo rodeia-se de uma porção de citoplasma e de uma membrana, dando origem às células-filhas, que são libertadas quando a membrana da célula-mãe se rompe.
A divisão múltipla ocorre em protistas, como o tripanossoma ou a amiba e em alguns fungos.

Fragmentação
A fragmentação é um tipo de reprodução assexuada em que se obtêm vários indivíduos a partir da regeneração de fragmentos de um indivíduo progenitor.
Este tipo de reprodução ocorre em algas, como a espirogira, mas também em alguns animais pouco diferenciados, como as planárias e algumas estrelas-do-mar.

Gemulação
A gemulação, ou gemiparidade, ocorre quando, na superfície da célula ou do indivíduo, se forma uma dilatação denominada gomo ou gema. Ao separar-se, o gomo dá origem ao novo indivíduo, geralmente com dimensões menores do que o progenitor.
A gemulação ocorre em seres unicelulares, como as leveduras, e em seres pluricelulares, como a esponja ou a hidra. Também pode-se dar em plantas superiores.

Partenogénese
A partenogénese consiste no desenvolvimento de um indivíduo a partir de um oócito não fecundado.
A partenogénese ocorre em algumas plantas, mas também em animais, como, por exemplo, nas abelhas e nos afídeos, em alguns peixes, anfíbios e répteis.

Apomixia
Algumas espermatófitas, em que a norma é a reprodução sexuada, podem igualmente produzir sementes sem que haja fertilização dos óvulos.

Esporulação
A esporulação consiste na formação de células especiais denominadas esporos, que originam novos seres vivos. Os esporos são formados em estruturas especiais, os esporângios, e possuem uma camada protectora muito espessa, pelo que são muito resistentes, mesmo em ambientes desfavoráveis.
A esporulação é um processo de reprodução assexuada comum em fungos e certas algas e consiste na formação de células especiais denominadas mitósporos (esporos formados por mitose), que originam novos seres vivos. Estes esporos assexuados são formados em estruturas especiais denominadas esporângios e possuem uma camada protectora muito espessa, pelo que são muito resistentes, mesmo em ambientes desfavoráveis.


Multiplicação vegetativa
A multiplicação vegetativa, ou propagação vegetativa, é um processo de reprodução exclusivo das plantas e ocorre devido à existência, nestas de tecidos especiais chamados de meristemas, que mantêm a capacidade de diferenciação.
No processo de multiplicação vegetativa , certas estruturas multicelulares fragmentam-se e separam-se da planta-mãe, dando origem a uma nova planta.
Existem vários processos naturais de multiplicação vegetativa, no entanto o Homem também utiliza alguns processos artificiais para a propagação vegetativa de plantas.



Reprodução gimnospermica 


Reprodução esporifitica



Reprodução angiospémica



Multiplicação vegetativa natural
Conforme as espécies, assim se podem originar novas plantas a partir de várias partes da planta-mãe. Os casos mais comuns ocorrem a partir de folhas, de caules aéreos (estolhos) ou subterrâneos (rizomas, tubérculos e bolbos).

Folhas
Certas plantas como a kalanchoe, nativa de Madagáscar, desenvolvem pequenos propágulos nas margens das folhas. Cada um deles é uma plântula em miniatura, que cai ao solo, dando origem a uma planta adulta.

Estolhos
Os morangueiros, por exemplo, produzem plantas novas em caules prostrados chamados estolhos. Cada estolho parte do caule principal e vai dar origem a várias plantas novas. O caule principal morre assim que as novas plântulas desenvolvem as suas raízes e folhas.

Rizomas
Certas plantas, como o lírio, o bambu e os fetos, possuem caules subterrâneos alongados e ricos em substâncias de reserva. Estes caules, denominados rizomas, permitem à planta sobreviver em condições desfavoráveis, ainda que a parte aérea morra. Os rizomas têm a capacidade de alongar-se, originando gemas, que se diferenciam em novas plantas.

Tubérculos
Os tubérculos são caules subterrâneos volumosos e ricos em substâncias de reserva, dos quais as batatas constituem, talvez, o exemplo mais comum. Os tuberculos possuem gomos com capacidade germinativa, os quais dão origem a novas plantas.

Bolbos
Plantas como a cebola ou as tulipas possuem bolbos. Estes caules subterrâneos possuem um gomo terminal rodeado por camadas de folhas carnudas, ricas em substâncias de reserva. Quando as condições se tornam favoráveis, formam-se gomos laterais, que se rodeiam de novas folhas carnudas, e originam novas plantas.

Multiplicação vegetativa artificial
Dos variados métodos artificiais utilizados no sector agro-florestal para a multiplicação vegetativa de plantas, destacam-se, pela sua importância, a estacaria, a mergulhia e a enxertia.

Estacaria
A multiplicação vegetativa por estacaria é a mais utilizada e consiste na introdução de fragmentos da planta no solo (estacas), a partir dos quais surgem raízes e gomos que dão origem a uma nova planta. Normalmente os fragmentos utilizados são estacas caulinares, mas também podem ser utilizadas estacas radiculares ou fragmentos foliares.

Mergulhia
Este tipo de multiplicação vegetativa consiste em dobrar um ramo da planta até enterrá-lo no solo. a parte enterrada irá criar raízes adventícias, originando, assim, uma planta independente. A alporquia é uma variante da mergulhia e usa-se na impossibilidade de dobrar o ramo da planta até ao solo. Neste caso, utiliza-se um alporque, isto é, corta-se um pouco da casca de um ramo e envolve-se esta parte num plástico contendo terra, de forma a promover o aparecimento de raízes.

Enxertia
A enxertia consiste na junção das superfícies cortadas de duas partes de plantas diferentes. as partes das plantas mais utilizadas em enxertia são pedaços de caules ou gomos (gemas) e as plantas envolvidas são, normalmente, da mesma espécie ou de espécies semelhantes. A parte da planta que recebe o enxerto chama-se cavalo ou porta-enxerto e a parte da planta dadora chama-se garfo ou enxerto.


A reprodução dos vírus também pode ser considerada como assexuada, já que estes tomam o controle do material genético de células hospedeiras para produzirem novos vírus.


Reprodução Sexuada

A reprodução sexuada está dependente da fecundação, isto é, da união de duas células especializadas - gâmetas, o que implica a combinação de material genético (geralmente o ADN) de dois seres distintos.



A maior parte dos organismos produzem dois tipos diferentes de gâmetas. Nestas espécies, ditas anisogâmicas, os dois sexos são designados de macho (que produz esperma ou microsporos) e fêmea (que produz óvulos ou megásporos. Nas espéciesisogâmicas, os gâmetas são semelhantes ou idênticos na sua forma, podendo apresentar outras propriedades que os distinguem, permitindo dar-lhes nomes diferentes.
Durante a fecundação, ocorre a cariogamia (fusão de dois núcleos de gâmetas) Desta união resulta uma célula denominada ovo ou zigoto, que, por mitoses sucessivas, origina um individuo com características resultantes da combinação genética dos gâmetas dos progenitores.
Para que da fecundação resulte um ovo diplóide, isto é, com 2n cromossomas, torna-se necessário que cada gâmeta seja haplóide (possua apenas metade destes cromossomas (n)). Por isto, os gâmetas são formados através de um tipo especial de divisão celular, a meiose.




Meiose e fecundação
A meiose é um processo de divisão celular, a partir da qual uma célula diplóide (2n) origina quatro células haplóides (n), isto é, as células-filhas apresentam metade do número de cromossomas da célula mãe.

A meiose consiste em duas divisões sucessivas, designadas divisão I e divisão II. Na divisão I da meiose, um núcleo diplóide (2n) origina dois núcleos haplóides (n). Pelo fato de ocorrer esta redução do número de cromossomas, a divisão I também se designa divisão reducional.

Na divisão II, ocorre a separação de cromatídeos, obtendo-se, assim, quatro núcleos haplóides (n), cujos cromossomas são constituídos por um cromatídeo. Pelo fato de se manter o número de cromossomas durante a divisão II, esta também se denomina divisão equacional.
Por vezes, durante a meiose, ocorrem erros que levam a alterações na sequência normal de genes, denominadas mutações génicas. Quando a alteração envolve um grande número de genes no cromossoma ou envolve o número de cromossomas, pode mesmo ser observada ao microscópio e denomina-se mutação cromossómica (as mutações podem ser causadas por factores físicos e químicos e podem ter consequências evidentes).
Assim sendo, as alterações do número de cromossomas também são utilizadas, de forma propositada, pelo Homem, na obtenção de alguns alimentos.
É inquestionável a importância da meiose para a reprodução sexuada, no entanto, este tipo de reprodução, como já foi referido, também está dependente da fecundação.
É através da fecundação que os seres que se reproduzem sexuadamente repõem o número de cromossomas normal para a espécie, que antes tinha sido reduzido a metade pela meiose.
A união dos gâmetas durante a fecundação é um fenómeno aleatório, uma vez que, dos muitos espermatozóides que chegam até ao óvulo, apenas um o irá fecundar. Este facto contribui para um aumento da variabilidade genética da descendência.


Algum tempo após a fecundação, verifica-se no zigoto a primeira mitose, à qual se seguem outras, que irão levar ao aparecimento de um indivíduo com as características típicas da espécie em questão.



Reprodução sexuada e variabilidade
Sendo a meiose um tipo especial de divisão celular, ela ocorre em tecidos especiais. Quando a meiose tem como objectivo a produção de gâmetas, esses tecidos chamam-se gametângios. Quando o objectivo da meiose é a produção de esporos, esses tecidos chamam-se esporângios.
Ao contrário do que sucede com os animais, em que os gâmetas se formam por meiose a partir das células das gónodas, nas plantas, os gâmetas raramente resultam directamente da meiose. Geralmente, a meiose origina esporos.
Entre as plantas, é grande a variedade de gametângios que se podem encontrar. Os musgos e os fetos, por exemplo, produzem os anterozóides (gâmetas masculinos) no anterídeo (gametângio masculino). Os anterozóides dependem da água para alcançar a oosfera (gâmeta feminino) que se encontra dentro do arquegónio (gametângio feminino).
Os pinheiros fazem parte de um grupo de plantas, as Gimnospérmicas, mais complexo que os musgos ou os fetos. Nestas árvores, os gametângios masculinos (as escamas dos cones masculinos) denominam-se microsporos e produzem os grãos de pólen e os gametângios feminino (as escamas dos cones femininos - as pinhas) chamam-se megasporófilos e contêm os óvulos.
As Angiospérmicas são o grupo mais complexo de plantas e caracterizam-se por possuírem flor. A flor assume a função reprodutora nestas plantas. É nas anteras dos estames que se produzem os grãos de pólen e nos ovários que estão contidos os óvulos.
Tanto nas angiospérmicas como nas Gimnospérmicas, a fecundação é independente da água, o que permite uma melhor adaptação ao ambiente terrestre.
Na maioria dos animais, os gâmetas formam-se em órgãos especializados, denominados gónadas. Os ovários são as gónadas femininas, onde se produzem os óvulos (gâmetas femininos), e os testículos são as gónadas masculinas, onde se produzem os espermatozóides (gâmetas masculinos).
Em muitas espécies, quer de animais, quer de plantas, um único indivíduo produz dois tipos de gâmetas, sendo, por isso, chamado hermafrodita.
Embora ocorra, ocasionalmente, hermafrodismo entre os animais mais complexos, raramente se encontram hermafroditas entre os vertebrados. 
O contrário acontece nas plantas: a maioria das flores das angiospérmicas, o grupo mais complexo, é hermafrodita. Entre os animais ocorre o hermafrodismo, por exemplo, nas hidras, nas minhocas, nas ténias ou nos caracóis.
Mesmo entre os hermafroditas, mantêm-se as vantagens da reprodução sexuada, uma vez que existem mecanismos (estruturais e comportamentais) nesses organismos que impedem, geralmente, a autofecundação, garantindo deste modo a fecundação cruzada.
Independentemente da forma ou do organismo em que ocorre, será importante recordar que a meiose se reveste da maior importância para os seres vivos que se reproduzem sexuadamente, uma vez que contribui para a variabilidade das espécies.
A separação dos cromossomas homólogos na anafase I (que reduz o número de cromossomas a metade) e o crossing-over (que conduz à recombinação dos genes) são fenómenos que contribuem para o aumento da variabilidade genética.


Reprodução sexual indiferenciada
Nas bactérias e, em geral, em muitos seres unicelulares de sexo indiferenciado, duas células aparentemente iguais conjugam-se e combinam o seu material genético, continuando as duas células a viver independentemente.
Em muitas espécies de fungos, geralmente haplóides, as hifs de dois "indivíduos" conjugam-se para formar uma estrutura onde, em células especiais, se dá a conjugação dos núcleos e, posteriormente, a meiose, para produzir esporos novamente haplóides que vão dar origem a novos "indivíduos". Noutros casos são libertadas células sexuais iguais e móveis, os isogâmetas, que se conjugam.

Estratégias de reprodução

Um dos dos problemas principais que os organismos vivos tiveram que resolver ao longo do processo evolutivo para tentarem "perpetuar" a espécie foi a da sobrevivência de um número suficiente de descendentes. Para além de eventuais situações de falta de alimentos e da predação, é necessário pensar que os recém nascidos são geralmente muito mais sensíveis que os adultos às variações do meio ambiente, como a temperatura, ventos, correntes oceânicas, etc. As formas como os organismos resolveram esses problemas designam-se de estratégias reprodutivas. Em geral, os animais "concentram" as suas atenções na protecção dos óvulos, doe embriões ou das crias. As plantas especializaram-se nas formas de disseminação dos produtos sexuais.

Estratégias reprodução dos animais

Uma vez que são "descendêntes" das bactérias e dos protistas, os animais começaram como ovíparos, ou seja, o zigoto, com maior ou menor proteção, é lançado ao mundo, à sua sorte. Nos animais actuais, a maioria dos invertebrados e dos peixes são ovíparos.
As estratégias para a sobrevivência desses zigotos - e dos embriões que deles resultam - incluem:
  • a produção de um grande número de zigotos;
  • o desenvolvimento de estados larvares bem adaptados ao meio ambiente;
  • os cuidados parentais - um ou ambos os progenitores cuidam dos ovos até estes eclodirem ou mesmo até as crias atingirem um tamanho que lhes permita sobreviver por si próprias - é o caso da maioria das aves e mamíferos e de alguns peixes.
Uma outra forma de proteger os zigotos consiste em deixá-los desenvolverem-se dentro do corpo da mãe. Esta estratégia foi desenvolvida em duas fases:

  • primeira fase, o ovo de facto recebe apenas a protecção física da mãe em relação ao meio ambiente; o ovo tem as sua próprias reservas nutritivas e o embrião desenvolve-se independentemente do metabolismo materno - ovoviviparidade.
  • numa segunda fase, o corpo materno desenvolve um sistema, não só de proteção, mas também de alimentação do embrião (incluindo a passagem de anticorpos contra eventuais doenças), baseado no seu próprio metabolismo - viviparidade.

Uma desvantagem destas últimas estratégias é que o número de zigotos não pode ser muito elevado e a mãe não pode repetir o processo com tanta frequência; por outro lado, os embriões têm maior probabilidade de sobreviverem, enquanto a mãe protege a sua vida.
Chama-se a este tipo de desenvolvimento evolutivo seleção-K, enquanto que a estratégia de produzir um grande número de zigotos evoluiu segundo um processo de selecção-r.


Estratégias de reprodução das plantas e em fungos

Os fungos, as algas e as plantas verdes têm algumas características comuns no que respeita à reprodução, o que justifica que todos fossem considerados como plantas por Lineu e pelos primeiros botânicos.
Ao contrário dos animais, as plantas, em geral, têm uma grande capacidade de reprodução vegetativa, ou seja, assexual: as partes vegetativas, ou não-reprodutoras podem facilmente produzir uma nova planta.
No entanto, todas as plantas - tal como os animais - precisam da reprodução sexuada para o processo evolutivo, ou seja, necessitam de "renovar" o seu material genético. Mas nas plantas, ao contrário dos animais, os órgãos reprodutores encontram-se em indivíduos diferentes dos órgãos vegetativos. A este processo chama-se alternância de gerações.
Mas é na dispersão das várias estruturas que as plantas geram para se reproduzir, que encontramos maiores especializações:

  • As espematófitas (plantas que produzem sementes) desenvolveram estratégias para a disseminação dos seus produtos sexuais a dois níveis:
  1. Pólen - os grãos de pólen são as estruturas que transportam os gâmetas masculinos e, para que estes possam fecundar os óvulos, têm formas de actuação diversificadas - diferentes tipos de polinização:
Algumas espécies produzem sementes por autofecundação, ou seja, o anterozóide de uma flor pode fecundar com êxito o óvulo da mesma flor, nestas plantas, a flor pode abrir apenas depois da fecundação.
Na fecundação cruzada, o pólen de uma flor deve fecundar o óvulo de outra ou, de preferência de outra planta diferente da mesma espécie, a fim de assegurar a recombinação genética; para este fim, os grãos de pólen são geralmente muito pequenos e leves, podendo ser transportados pelo vento (polinização anemófila), pela água (nas plantas aquáticas - polinização hidrófila), ou por animais (polinização zoófila), quer involutariamente, como fazem os colibris quando vão beber o néctar da flor, quer voluntariamente, como fazem as abelhas e outros insetos, que se alimentam de pólen (polinização entomófila). Nestes casos, o néctar ou outras especializações da flor são desenvolvimentos evolutivos destinados ao sucesso da reprodução sexuada.

      2. Sementes - são as estruturas que resultam da fecundação e transportam o embrião que, em condições ambientais favoráveis, irão dar origem a plantas iguais. Para isso, as plantas desenvolveram durante o processo evolutivo várias estratégias, muitas das quais atuam ao mesmo tempo:

  • Vida latente - os embriões das plantas podem ficar muito tempo sem se desenvolverem, enquanto as condições apropriadas de temperatura e humidade não surgem.
  • Pericarpo lenhoso.
  • Dispersão das sementes.

Os outros grupos de plantas, incluindo as samambaias, os fungos, os musgos e as algas disseminam-se por esporos, que são células haplóides com uma parede celular extremamente resistente produzidas por meiose em órgãos especiais, os esporângios.





Fontes
Biologia 11, Osório Matias e Pedro Martins, Areal Editores, 1ª Edição 2009
http://pt.wikipedia.org/wiki/Reprodu%C3%A7%C3%A3o


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«O condenado à morte deixou transparecer uma alegria comovida ao saber do indulto. Mas ao cabo de algum tempo, acentuando-se as melhora...