Qual a importância da reprodução para a sobrevivência das espécies?

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Na ecologia, os ciclos de vida dos seres vivos diz respeito a descrição dos estágios de vida que um organismo passa ao longo do tempo, desde a sua formação embrionária até os estágios de maturidade reprodutiva e senescência. Esse evento é considerado cíclico porque um indivíduo adulto gera novos indivíduos que passarão por eventos semelhantes ao longo de suas vidas até produzirem sua própria linhagem de descendentes, ocorrendo certa repetição entre gerações.

Apesar de serem únicos e extremamente variados entre cada tipo de organismo, os ciclos de vida apresentam como pontos em comum a existência de fases juvenis (pré-reprodutiva) e adultas (reprodutiva), nas quais as atividades metabólicas e as adaptações ao ambiente externo podem variar consideravelmente. Além disso, existem na natureza diversos tempos de vida em cada estágio do ciclo. Enquanto algumas árvores, como as sequoias, podem viver mais de 1000 anos, algumas espécies de ave, como o beija-flor, vivem em média apenas 4 anos. Essas enormes diferenças se baseiam em constituição corporal e na alocação e gasto de energia.

Ciclos de Vida: assexuados vs. sexuados

O tipo de reprodução principal utilizado por uma espécie pode ser usado para descrever e avaliar seu ciclo de vida. Algumas plantas, cnidários, crustáceos e répteis são capazes de gerar novos indivíduos sozinhos, sem a necessidade de um evento de fertilização que envolva troca de material genético. Estes ciclos de vida produzem baixa variabilidade genética, uma vez que a prole é geneticamente igual ao progenitor. Alguns dos modos de reprodução assexuada já descritos na natureza incluem a autofertilização e o brotamento. Em ambientes pouco estressantes e homogêneos, esse modo de reprodução é vantajoso por não requerer o gasto de energia e tempo na busca de um parceiro.

A reprodução sexuada, que envolve a junção de gametas masculinos e femininos para produzir um novo individuo, tem a vantagem de produzir variações genéticas entre as gerações, que podem ser extremamente importantes no surgimento de adaptações para a sobrevivência ao meio. A maior parte dos animais vertebrados e plantas se utiliza deste modo de reprodução em seu ciclo de vida. Vale ressaltar que alguns seres podem usar ambas as formas de reprodução ao longo de suas vidas.

Ciclos de Vida: simples vs. complexos

Em espécies como o ser humano, é possível pensar nas crianças como versões jovens e menores dos adultos. Elas se parecem com os adultos jovens e idosos, se comportam de maneira similar, vivendo no mesmo habitat e consumindo alimentos muito semelhantes. Quando os indivíduos apresentam alta similaridade tanto física quanto comportamental entre os estágios de vida, como os humanos, dizemos que este ciclo de vida é simples. Muitos animais se encaixam nessa categoria, sendo apenas notável a diferença no tamanho corporal, que tende a crescer da fase juvenil para a fase adulta.

No entanto, muitas plantas, insetos, crustáceos, aves, peixes e uma ampla gama de outros animais possuem um ciclo de vida complexo. Este ocorre quando existem drásticas alterações de morfologia, habitat e dieta entre as fases de vida. Para avaliar corretamente um ciclo de vida, no entanto, não deve ser levado em consideração apenas um destes fatores. Isso porque muitas aves, por exemplo, migram grandes distancias entre seu local de nascimento e reprodução, sem necessariamente sofrer mudanças corporais severas. Neste caso, a complexidade se encontra na alteração de habitat. Quando pensamos em insetos, como as mariposas e borboletas, fica mais fácil entender a composição de fatores que podem tornar um ciclo de vida complexo. Enquanto a fase juvenil, de lagarta, tem um corpo alongado e se alimenta de folhas restritas ao alcance da locomoção terrestre, e após um processo chamado metamorfose, tornam-se adultos com antenas e asas, voando e se deslocando por muitas áreas para se alimentar de néctar e buscar parceiros sexuais.

Referências:

Dedryver, C.A., Hullé, M., Le Gallic, J.F., Caillaud, M.C. and Simon, J.C., 2001. Coexistence in space and time of sexual and asexual populations of the cereal aphid Sitobion avenae. Oecologia, 128(3), pp.379-388.

Iwasa, Y. and Wada, G., 2006. Complex life cycle and body sizes at life-history transitions for macroparasites. Evolutionary Ecology Research, 8(8), pp.1427-1443.

Stearns, S. C. The Evolution of Life Histories. Oxford: Oxford University Press, 1992.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/ciclo-de-vida-e-reproducao/

Uma das características que melhor distingue os seres vivos da matéria bruta é sua capacidade de se reproduzir. É através da reprodução que cada espécie garante sua sobrevivência, gerando novos indivíduos que substituem aqueles mortos por predadores, por doenças, ou mesmo por envelhecimento.

Além disso, é através da reprodução que o indivíduo transmite suas características para seus descendentes. A grande diversidade de seres vivos reflete-se nas formas de reprodução dos organismos, por isso pode-se encontrar inúmeros tipos de reprodução que são agrupados em duas categorias principais: a reprodução assexuada e a reprodução sexuada.

Reprodução Assexuada

É a forma mais simples de reprodução, envolvendo apenas um indivíduo. No caso de organismos unicelulares, por exemplo, a reprodução é feita a partir da fissão da célula que se divide em duas, originando dois novos organismos. Em organismos pluricelulares também há reprodução assexuada, apesar de não ser a única forma de reprodução das espécies.

A reprodução assexuada não está restrita às plantas, diversos grupos animais podem se reproduzir desse modo. Algumas espécies de esponjas lançam na água pequenos pedaços que geram novos organismos completos. Certos Celenterados, como a Hydra, produzem pequenas expansões que se destacam e originam novos organismos, em um processo conhecido como brotamento. Platelmintos como a planária podem dividir-se transversalmente, regenerando as porções perdidas e, assim gerando dois indivíduos a partir de um. Em Equinodermos como a estrela-do-mar, a partir de um braço do animal pode surgir um novo organismo.

Em todos os casos citados ocorre um tipo de clonagem natural, ou seja, na reprodução assexuada são gerados indivíduos idênticos ao organismo que os gerou. Portanto, nesse tipo de reprodução a única fonte de variabilidade é a mutação, que por sinal ocorre em frequências bastante baixas.

É interessante notar que, de modo geral, os organismos que realizam exclusivamente reprodução assexuada apresentam taxas de reprodução relativamente altas, como as bactérias por exemplo. Assim, há maior probabilidade de surgirem organismos diferentes por mutação, uma vez que o número de indivíduos originados é imenso.

Tipos:

Divisão simples ou cissiparidade: Ocorre em organismos unicelulares, onde um divisão simples pode dar origem a dois novos indivíduos com composição genética idênticas à célula mãe. São considerados organismos imortais.

Esporulação: Ocorre múltipla divisão nuclear (cariocinese), com posterior divisão citoplasmática (citocinese), onde cada núcleo será envolvido por uma porção citoplasmática. Neste tipo de reprodução as células filhas também são consideradas imortais e semelhantes entre si.

Brotamento ou gemiparidade: Nesta forma de reprodução um indivíduo adulto emite de seu corpo um “broto” que cresce e forma um novo organismo. Este novo indivíduo formado pode ou não desprender-se do indivíduo que lhe deu origem. Este tipo de reprodução ocorre em organismos que formam colônias, como em espongiários e cnidários.

Gemulação: No interior do animal aparece um conjunto celular de células indiferenciadas (embrionárias) envolvidas por uma capa dotada de uma abertura – micrópila. A esse conjunto denominamos gêmula. Numa determinada época as células são liberadas pela micrópila e originarão, se as condições permitirem um ser completo.

Reprodução Sexuada

A reprodução sexuada é muito mais complexa do que a reprodução assexuada, demandando um gasto maior de energia. Nesse tipo de reprodução estão envolvidos dois indivíduos de cada espécie, um produz um gameta masculino e o outro o gameta feminino.

A união dos dois gametas dá origem a uma célula ovo que, a partir de um processo de divisão celular e diferenciação, origina um novo indivíduo. Temos uma maior familiaridade com esse tipo de reprodução, mesmo porque é a reprodução que ocorre em na espécie humana. Veja mais em: Embriologia Humana.

Está presente nos vários animais e vegetais, salvo algumas exceções. Dentro dessa grande categoria de reprodução podemos distinguir subtipos conforme alguns aspectos. Existem seres vivos com fecundação interna ou fecundação externa, com desenvolvimento direto ou indireto. Há espécies nas quais um mesmo indivíduo produz os dois tipos de gametas, as chamadas espécies monoicas ou hermafroditas; e espécies em que cada indivíduo produz apenas um tipo de gametas, as chamadas espécies dioicas.

Apesar dessa diversidade de formas de reprodução, em todos os casos o organismo originado a partir da fusão dos gametas é diferente de seus pais. Portanto, a reprodução sexuada origina uma variabilidade maior nos indivíduos da espécie por simples combinação das características do pai e da mãe.

Além disso, durante o processo de produção de gametas, mais especificamente durante a meiose ocorre o que conhecemos como crossing over. Os cromossomos homólogos trocam pedaços, gerando um cromossomo distinto daquele presente na célula-mãe.

Se considerarmos apenas o aspecto da variabilidade, aparentemente, a reprodução sexuada parece trazer apenas vantagens. Todavia, é importante lembrar-se que este tipo de estratégia reprodutiva implica num gasto de energia muito maior, o que pode ser extremamente inconveniente para os indivíduos em determinadas condições.

Tipos:

Isogâmicos: grupos animais que produzem gametas femininos e masculinos idênticos.

Heterogâmicos: grupos onde ocorre uma diferenciação morfológica entre os gametas.

Monoicos: quando as gônadas femininas e masculinas estão presentes no mesmo indivíduo. (unissexuados ou hermafroditas)

Dioicos: quando são encontrados indivíduos femininos e masculinos. (bissexuados)

Fecundação interna: quando a fecundação ocorre dentro de um organismo.  Envolve menor número de gametas. O desenvolvimento embrionário pode ser interno ou externo.

Fecundação externa: a fecundação ocorre no ambiente – água. Há necessidade de um grande número de gametas para assegurar a fecundação e o desenvolvimento é externo.

Fecundação cruzada: nesta fecundação os gametas que se unem são provenientes obrigatoriamente de envidemos diferentes. Do ponto de vista evolutivo, é um processo vantajoso, pois proporciona a recombinação gênica.

Autofecundação: ocorre quando um organismo apresenta capacidade de fecundar a si mesmo. Só é possível em seres monoicos. (Taenia sp)

Desenvolvimento direto: A forma jovem é bastante semelhante ao adulto. Não ocorre metamorfose.

Desenvolvimento indireto: o indivíduo nasce e passa por um estágio larval antes de tornar-se adulto e com capacidade reprodutiva. Essas alterações durante o ciclo vital são intensas e o processo é denominado metamorfose.

Reprodução celular

O núcleo das células contém cromossomos, que são os elementos que abrigam o material genético dos seres vivos e são, portanto, responsáveis pela transmissão das características hereditárias. Os cromossomos consistem basicamente de proteína e DNA . Para que as características das células sejam passadas adiante através dos cromossomos, estas células precisam se reproduzir. As células possuem dois meios de reprodução: a mitose e a meiose.

Na mitose, o cromossomo duplica-se a si mesmo, formando duas células idênticas (esse processo, por exemplo, é utilizado na reprodução das células da pele). A mitose é subdividida em subfases que são: interfase, prófase, metáfase, anáfase e telófase.

• Interfase: Os cromossomos ainda não são visíveis. O processo de divisão ainda não começou. Ocorre a duplicação dos cromossomos.
• Prófase: Começa a preparação para a divisão. Os cromossomos são visíveis neste estágio.
• Metáfase: Surgimento do fuso. A membrana do núcleo desaparece.
• Anáfase: Movimento dos cromatídeos em direção aos polos. Os centrômeros se partem.
• Telófase: As metades migram para os polos.

Já na meiose, os cromossomos subdividem-se em dois gametas, sendo que cada um contém metade dos cromossomos da célula original. Os gametas de diferentes células podem ser combinados em uma nova célula.

Veja mais em: Mitose e Meiose

Reprodução dos vegetais

A primavera é um período de intensa atividade das plantas. Nesta época, os botões das plantas herbáceas perenes brotam, além de se reproduzirem. Raízes são criadas e as novas plantas adquirem vida própria, o que demonstra a possibilidade das plantas se reproduzirem sem a fecundação ou utilização de pólen. Rizomas e Corredeiras são exemplos de plantas que conseguem reproduzir a si mesmas. A reprodução das plantas por meios próprios é conhecida por reprodução assexuada.

O sistema de reprodução das plantas está nas flores. Os estames (órgãos reprodutores masculinos) possuem anteros e filamentos responsáveis pela produção das células sexuais masculinas (pólen). Já o pistilo (órgão sexual feminino) tem o ovário. A produção de sementes ocorre quando as células femininas e masculinas se unem. Este processo de reprodução é conhecido como reprodução sexuada.
Outro fator que contribui para a disseminação das plantas é o conjunto dos métodos que a natureza desenvolveu para espalhar as sementes no final da floração. O vento, os pássaros e os animais encarregam-se de espalhar as sementes que criam novas plantas.

Por: Renan Bardine

Veja também:

• Ciclos de Vida
• Primeiros Seres Vivos
• Desenvolvimento Embrionário dos Animais
• Composição Química dos Seres Vivos
• Características Seres Vivos
• Procariontes e eucariontes