___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
Reproducció asexual i sexual dels organismes. Quin és el tipus de reproducció més eficient?
Tots els organismes es reprodueixen i transmeten les seves característiques als seus descendents. Bàsicament, els organismes presenten dos tipus de reproducció: asexual i sexual. Els organismes amb reproducció asexual es reprodueixen donant lloc a individus que són còpies exactes d’ells mateixos:
Tanmateix, per a la reproducció sexual es necessiten dos individus i trobar parella moltes vegades requereix temps i energia:
Només és necessari un individu. Els individus fills són idèntics al progenitor.
Fan falta dos individus. El nou individu és diferent dels seus progenitors.
Mireu aquests vídeos sobre la reproducció asexual d’organismes unicel∙lulars, els bacteris i els llevats (fongs). http://www.youtube.com/watch?v=dcNEfUnEt_g i http://www.youtube.com/watch?v=gEwzDydciWc 1.‐Quin tipus de reproducció sembla més eficient? Per què? 2.‐Llavors, per què és tan abundant en la naturalesa la reproducció sexual? Ara farem uns exercicis per poder respondre a aquesta pregunta. Els organismes que es reprodueixen sexualment donen lloc a d’altres organismes que tenen característiques que poden ser diferents a les dels seus pares. És el mateix que passa amb els éssers humans, oi que cap de vosaltres és totalment idèntic al seu pare o a la seva mare?:
X
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
És a dir, en unes poques generacions podríem tenir una població així, és a dir una població amb variabilitat, amb individus amb característiques diferents: Població A (es reprodueix sexualment): Dibuixeu com creieu que seria, després d’unes generacions, la població que només es reprodueix asexualment: Població B (es reprodueix asexualment). Cal que feu servir el símbol:
Quines diferències trobeu entre les dues poblacions? En l’explicació cal fer servir el concepte variabilitat. Què és la variabilitat? Recordem‐ho abans d’escriure la resposta.
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
3.‐Suposem que aquestes dues poblacions pateixen una malaltia greu que afecta exclusivament als organismes que són blau fosc o quadrats. Tatxeu a la població A els organismes que moririen: Població A 4.‐Suposem que passa el mateix a la població B, partint del dibuix que havíeu fet, i expliqueu quines diferències hi observeu respecte al cas anterior.
Població B
5.‐Responeu ara a la pregunta: per què és tan abundant a la naturalesa la reproducció sexual?
6.‐De vegades apareixen noves característiques en les poblacions (mutacions) i això pot passar tant en les poblacions que es reprodueixen sexualment com en les que ho fan asexualment. Aquestes mutacions (canvis a l’ADN) solen ser desfavorables, però en algunes ocasions donen avantatges. Les mutacions augmenten la variabilitat.
Reproducció asexual Reproducció sexual
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
Quins avantatges presenta l’augment de variabilitat en una població? 7.‐Només un tipus de reproducció? Hi ha molts organismes que presenten els dos tipus reproducció, l’asexual i la sexual. És el cas, per exemple, de l’hidra d’aigua dolça, de la maduixera, de la puça d’aigua dolça..... Creus que té avantatges tenir els dos tipus de reproducció? Per què?
Estrella de mar Hi ha organismes que només presenten reproducció sexual, com els pingüins. També n’hi ha que només es reprodueixen asexualment, com és el cas dels llevats.
Estrella de mar
http://www.kalipedia.com/graficos/reproduccion-asexual-estrella-mar.html?x=20070417klpcnavid_12.Ees
Hidra d’aigua dolça
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydra_biology.jpg
Maduixera http://sergiocabellobio.blogspot.com/2011/04/tema-12-reproducion-
en-las-plantas.html
Pingüins
http://sheilaprat.blogspot.com/2011/01/1.html
http://jcoll.org/genoma/vida_microsubmarina/crustaceos/daphnia.html
Llevat
http://biologia-segundosemestre.blogspot.com/
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
8.‐La reproducció dels paramecis (protozous).
hthttp://cortejoanimalpractica6a.blogspot.com/2011/05/que-se-yo.html
Busca informació sobre la bipartició i sobre la conjugació, que són els dos tipus de reproducció que tenen els paramecis (protozous). Quina de les dues reproduccions és la sexual i quina l’asexual? En què es diferencien? 9.‐I per acabar contesta: a) Quins avantatges i quins inconvenients té (en general) la reproducció asexual? b) Quins avantatges i quins inconvenients té (en general) la reproducció sexual?
La reproducció sexual en els animals: fecundació externa i fecundació interna
Ara llegirem un text sobre un peix molt curiós, la donzella (Coris julis). Abans d’endinsar‐nos en les característiques de la reproducció d’aquest peix hi ha una introducció sobre la reproducció sexual, en aquest cas centrada en els animals. Cal que et fixis molt bé què expliquen sobre la reproducció sexual en els animals, la fecundació externa i el fet de ser hermafrodita (tenir els dos sexes). Abans de llegir el text consulta les preguntes i així ja podràs anar seleccionat la informació que se’t demana.
http://www.unad.edu.co/curso biologia/prot
http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Protozoos.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
El sexe de la donzella
Perquè hi hagi reproducció sexual cal que hi hagi dos tipus de cèl∙lules reproductores (gàmetes): una femenina i relativament gran, que anomenem òvul, i una altra de masculina més petita, generalment amb un flagel, que anomenem espermatozoide. Els espermatozoides sempre es formen en molta més quantitat que els òvuls. Aquestes cèl∙lules les produeixen els animals adults en uns òrgans especialitzats (gònades), els òvuls als ovaris i els espermatozoides als testicles. Quan arriba el moment precís, un òvul i un espermatozoide es troben, es fusionen (fecundació) i donen lloc a un ou o zigot, el qual si arriba a
desenvolupar‐se completament produirà un nou individu que tindrà les característiques pròpies de l’ espècie, però, a la vegada serà diferent dels que l’ han precedit i dels que el seguiran.
Fins aquí les línies generals del procés; però aquest presenta infinitat de variants. Per a nosaltres el més familiar és que a l’ espècie hi hagi dos individus: uns tenen els ovaris i, per tant, produeixen òvuls i els anomenem femelles, i altres tenen testicles, produeixen espermatozoides i els anomenem mascles. En un moment donat, el mascle introdueix un bon grapat d’espermatozoides dintre de l’aparell reproductor de la femella i allà es produeix la fecundació (fecundació interna), que dóna com a
resultat un ou o zigot. Aquest és el tipus de reproducció sexual que coneixem més bé, ja que, sense anar més lluny , és el nostre. Però no és ni de bon tros l’ únic present en el regne animal ni entre els animals més propers a nosaltres: els vertebrats. En la immensa majoria dels peixos, per exemple, no és necessari que els mascles introdueixin els espermatozoides a l’organisme de la femella: la fecundació es produeix a l’aigua després que els progenitors hi hagin alliberat ambdós tipus de cèl∙lules sexuals de forma coordinada convenientment (fecundació externa).
http://saludable.infobae.com/descubren-como-el-ovulo-atrae-al-espermatozoide/
http://cmcmotilla3.blogspot.com/2010/06/un-embarazo-tras-trasplantar-el-ovulo.html
http://cuidandomimundo.com/portal/la-union-del-espermatozoide-y-el-ovulo/
http://faculty.uca.edu/johnc/animalstructfu.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
Les granotes i els eriçons de mar també tenen fecundació externa. Per acabar d’entendre com es fa aquesta fecundació llegeix el text que acompanya els dibuixos dels peixos i mira el vídeo sobre la fecundació dels eriçons de mar que trobaràs aquí: http://www.youtube.com/watch?v=3t8tg9iX9Cc&feature=related
Què és la fecundació externa?
Què és la fecundació interna?
http://faculty.uca.edu/johnc/animalstructfu.htm
p://platea.pntic.mec.es/~jpascual/animalia/equinodermos1.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
Alguns dels animals que tenen fecundació interna són les sípies, els ocells i els insectes.
A les fotografies s’observen tres espècies que presenten fecundació interna, però el mecanisme que es fa servir en cada cas per introduir els espermatozoides al cos de la femella és diferent. Les sípies mascle fan servir espermatòfors, unes bossetes plenes d’espermatozoides, que el mascle dóna a la femella. En ells ocells i els
escarabats es produeix la còpula (unió entre el mascle i la femella), però la
tècnica utilitzada en casa cas és diferent. En el cas dels ocells es produeix fent coincidir les cloaques i en el cas dels escarabats els mascles tenen un penis que utilitzen per introduir els espermatozoides dins la femella.
Qüestions
a) Indica els avantatges de la fecundació externa. b) Quins inconvenients té aquest la fecundació externa?
p://www.rena.edu.ve/SegundaEtapa/ciencias/reproduccionaniles.html
http://www.sciencephoto.com/media/374953/enlarge
http://www.xtec.es/~malos/projecte/classificacio/hexapodes/insectes5.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
c) Anomena cinc espècies d’éssers viu que tinguin fecundació externa.
d) Quins avantatges té la fecundació interna?
e) Quins inconvenients té la fecundació interna?
f) Anomena cinc espècies d’éssers viu que tinguin fecundació interna.
g) La fecundació externa es produeix sempre en medis aquàtics i els organismes terrestres sempre tenen fecundació interna. Per què creus que és així?
La reproducció sexual no és sempre com l’hem explicat fins ara. Moltes espècies són unisexuals, és a dir presenten mascles i femelles separats, però hi ha alguns animals que tenen algunes particularitats sexuals molt sorprenents, sempre des del nostre punt de vista. Per exemple, els òrgans sexuals, ovaris i testicles, poden trobar‐se tots dos en un sol individu, quan això passa parlem d’espècies hermafrodites. No tots els éssers vius hermafrodites ho són de la mateixa manera, n’hi ha que tenen els ovaris i els testicles madurs simultàniament, és a dir produeixen a la mateixa època òvuls i espermatozoides. Això permet, almenys en teoria, l’ autofecundació, fenomen gràcies al qual un individu pot ser a la vegada pare i mare de la seva descendència. Alguns organismes, com els caragols i els cucs de terra, són mascles una època de l’any i femelles la resta de l’any. En el cas dels peixos és més freqüent que les gònades no madurin a la vegada, i així ens trobem que al principi de la seva vida tenen un sexe i més endavant el substitueixen per l’ altre. Si primer són mascles i després esdevenen femelles es tracta d’ espècies anomenades proteràndriques; si
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
són femelles les que es transformen en mascles en diem especies proterogíniques.
Una espècie de peix hermafrodita proterogínica és la donzella o juliola (Coris julis). La donzella és un peix molt característic de les costes mediterrànies, sobretot dels fons rocosos amb vegetació, on és molt abundant. Viu entre 2 i 50 metres de fondària i és un dels peixos que es pot identificar més fàcilment durant les capbussades al mar. Poden arribar a mesurar 25 cm, però la gran majoria fan entre 5 i 15 cm, es tracta per tant d’un peix no gaire gran. Les donzelles poden tenir dos tipus de coloració. Unes són de color marró a la part superior del cos i blanquinoses per sota amb una franja groguenca amb ambdós costats i unes altres tenen colors més vius: verd a la part superior i taronja, blau i negre als costats. Aquests dos tipus de coloració són prou diferents com perquè durant molt de temps es considerés que pertanyien a dues espècies distintes, i així els individus de coloració menys llampant es deien Coris giofredi per diferenciar‐los dels Coris julis, més acolorits. No va ser fins al 1962 que va quedar definitivament establert que Coris giofredi i Coris julis eren una mateixa espècie, en la qual els individus que tenien la coloració “giofredi” eren les femelles i els de coloració “julis” els mascles. Tanmateix hi havia un petit percentatge d’individus amb característiques intermèdies i així es va poder demostrar que en un moment determinat de la seva vida, la femella amb coloració “giofredi” es transforma en un mascle amb coloració “julis”. El canvi de sexe i el canvi de coloració no estan perfectament sincronitzats i això permet trobar força variants del procés de transició. El procés de la reproducció i l’aparellament de la donzella és bastant típic de tots el peixos territorials: quan una femella receptiva entra dins del territori del mascle, aquest comença immediatament el festeig o parada nupcial; una sèrie de moviments estereotipats que precedeixen la descàrrega dels òvuls i dels espermatozoides. Com ja hem comentat, la fecundació es produeix quan es barregen lliurement a l’aigua els productes sexuals del mascle i la femella; els ous no reben cap mena de protecció i queden surant a mitja fondària.
http://www.operagastro.com/atlas/pesci/d/donzella.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
Aquests peixos, però, tenen una peculiaritat. Hi ha alguns mascles que tenen la mateixa coloració que les femelles i no es distingeixen d’elles (són mascles joves). Quin paper juguen aquests mascles? No tenen territori ni tampoc cap possibilitat d’aparellar‐se de la manera descrita. Tenen, en canvi, un comportament sorprenent. Com que la seva coloració és idèntica que la de les femelles, no provoquen cap reacció d’hostilitat per part dels mascles “julis”, que no fan res per expulsar‐los del seu territori. Aleshores aprofiten el moment en què l’altre mascle i la femella alliberen els productes sexuals, per ficar‐se al mig i deixar els seus propis espermatozoides, i d’aquesta manera aconsegueixen fecundar una bona part dels òvuls davant del nassos del mascle territorial. La pirateria reproductiva és probablement el fet més curiós de la particular vida sexual d’aquest peix tan familiar del nostre mar, que és la donzella.
Qüestions a) Quin tipus de fecundació tenen els peixos donzella, externa o interna? Per què?
b) Què és una espècie hermafrodita proteràndrica? Què és una espècie hermafrodita proterogínica?
c) La donzella és una espècia proteràndrica o proterogínica?
d) De quins canvis va acompanyat el canvi de sexe en la donzella?
e) Què és el festeig o parada nupcial?
http://www.aquanovel.com/julis.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
f) Consulta la informació que trobaràs a aquesta adreça i anota dues característiques de la donzella que no estiguin explicades en el text que acabes de llegir.
http://www.aquariumbcn.com/AQUARIUM/exhi_acu_mediterr.php?id=cw42f0aa82afe46&id2=cw42f0acb15f536
Éssers vius hermafrodites: qui són, com es reprodueixen? Què és la fecundació creuada? Què és l’autofecundació?
1.‐Ja s’ha comentat que els cargols i els cucs de terra també són hermafrodites. Investiga com es reprodueixen (ho fan de manera molt semblant) i explica‐ho de manera resumida. Cal que en l’explicació es parli de fecundació creuada.
http://www.fotolog.com/esmacs/25064290 http://www.aldeaglobal.net/escolanaturacalafell/invertebrats/Lombriz_detail.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
2.‐La donzella:
) Indica a quina fotografia hi ha una donzella mascle i a quina la femella.
b) Quina és la diferència pr ció de la donzella i la dels
cargols i els cucs de terra?
) Hi ha un cuc, la tènia o solitària, que és un animal hermafrodita que s’autofecunda. Investiga sobre la reproducció d’aquest cuc i indica què vol dir autofecundar‐se.
MAPA CONCEPTUAL
es un mapa conceptual que organitzi tot el que has après sobre la eproducció dels animals.
a
incipal entre la reproduc
c
htt cie.php://www.cibsub.com/bioespe
Fr
p?idg=1611
http://pecesmarinos.webcindario.com/coris_julis_.htm
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
La reproducció en els vegetals
ls vegetals amb flors.
es flors normalment tenen la part masculina i femenina a l’hora. Les plantes mb flors normalment són hermafrodites, tot i que n’hi ha d’unisexuals, com a planta del kiwi. La part masculina de la flor es diu estam i la part femenina istil. L’estam està format pe
1.‐E a)
r un filament o a la cèl·lula reproductora masculina.
es cèl·lules masculines dels vegetals amb flors no tenen flagels i han de ser ransportades pel pol·len des d’una flor a una altra. Digues dues maneres en uè es poden transportar els grans de pol·len, és a dir dues maneres en què s produeix la pol·linització:
Lalp peduncle i una antera que conté el pol·len. Dins el pol·len hi h
Ltqe
http://blog.rapidfitness.com/bid/46026/How-To-Combat-Your-Pollen-Allergies
http://useemantonicumella.blogia.com/2009/012601-la-flor-i-les-seves-parts.php
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
) La part femenina de la flor, el pistil, té trescèl·lula femenina de les flors es troba dil’estigma i llavors es fabrica un tub pel ql’estil fins arribar a l’òvul. Llavors es produeixllavor, que conté l’embrió. Observa els esquemes que hi ha a crelacionades amb la pol·linització de les flors i l
b parts: l’estigma, l’estil i l’ovari. La
ns l’ovari. El pol·len és recollit a ual la cèl·lula masculina baixa per
la fecundació que dóna lloc a la
ontinuació i localitza les fases a fecundació.
http://www.theflowerexpert.com/content/aboutflowers/flower-biology
http://www.desktopclass.com/education/9th-10th/reproduction-10th-biology-chapter-16-lesson-1.html
http://worldbee.net/index.php/pollinationself-and-cross-pollination/
technologyofbiology.blogspot.com/2010/04/pollination.html
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
Abans de fer l’exercici visualitza uns vídeos que trobaràs a aquest link. A l’esquerra trobaràs 4 vídeos. Mira primer el que hi ha a dalt de tot, que es diu “Flower: pollen and fertilisation” i el tercer, que es diu “The Plant Kingdom: The Reproduction Cycle”.
http://kids.britannica.com/comptons/art-53831/Reproduction-in-flowering-plants-begins-with-pollination-the-transfer-of
http://botanicavirtual.udl.es/reprod/zoofilia.htm
c) El Joan i la Marta estan menjant pomes, la Marta pregunta: Com és que la meva
té només dues “pepites” i la teva en té cinc? Com és que les pomes no tenen totes les mateixes “pepites”? Tenint en compte tot el que hem treballat sobre la reproducció de les plantes amb flors, dóna una justificació a la pregunta de la Marta.
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/467883/pollen
http://kids.britannica.com/comptons/art-53831/Reproduction-in-flo
wering-plants-begins-with-pollination-the-transfer-of
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
d) La majoria de vegetals amb espermatozoides. El mateix passadel punt de vista de la descinconvenients té l’auto un
flors tenen fecundació creuada malgrat tenir òvuls i amb els animals hermafrodites. Què passa des
endència quan un organisme s’autofecunda? Quins fec dació? Per què?
es falgueres i les molses presentensexual, però ara només ens fixarem en un detall. Les cèl∙lules masculines en aquests egetals tenen flagels. Aquests éssers vius no tenen pol∙len amb unes cobertes
obreixen i protegeixen les cèl∙lules reproductores masculines i açar‐se per l’aigua fins a trobar les cèl∙lules femenines, ja que
s troben en parts diferents de la planta.
quests vegetals han de viure seva
eproducció està lligada a la
crucial perquè els vegetals poguessin colonitzar zones allunyades de l’aigua. Per què?
2.‐Els vegetals sense flors. L una complexa alternança de reproducció sexual i avimpermeables que recquestes han de desplae Aen llocs humits perquè larpresència d’humitat a l’ambient.
L’aparició del pol∙len va ser
http://www.aula2005.com/html/cn1eso/13molsesifalgueres/13molsesifalgueres.htm
http://www.exchange3d.com/index.php?act=viewProd&productId=30403
___________________________________ Centre de Documentació i Experimentació en Ciències
Per saber‐ne més. Analitza el cicle reproductiu de les falgueres i identifica on es produeix la reproducció asexual i on es produeix la reproducció sexual. Aquests organismes es diu que presenten reproducció alternant, perquè la reproducció sexual i l’asexual s’alternen en el seu cicle biològic.