Definición de Fecundación
Licenciado en Biología
La fecundación es el proceso que da inicio a la vida en la mayoría de los seres vivos en nuestro planeta, al menos, en todos los que tienen reproducción sexual. Luego de la unión de dos tipos de células sexuales especializadas, conocidas como gametas, se forma una célula con características y capacidades únicas, que dará lugar a un nuevo organismo.
En la fecundación, dos gametas, una proveniente de un individuo masculino y la otra de un individuo femenino, se fusionan para dar origen a una célula totipotente conocida como cigoto.
Totipotente significa que el cigoto es capaz de dar origen a cualquier tipo de célula del organismo. Es lo que se conoce como célula madre. Las sucesivas mitosis del cigoto darán origen a un grupo de células que se convertirán en el embrión, dando lugar a un nuevo ser.
Las gametas son las células sexuales especializadas que participan en este proceso. En los animales, la gameta masculina se denomina espermatozoide, mientras que la gameta femenina se conoce como óvulo.
Las gametas
Las gametas son células sexuales con la mitad del número de cromosomas de la especie formadas por meiosis. Así, cuando se fusionan en el cigoto se restablece el número de cromosomas de la especie.
Por ejemplo, en el caso de los seres humanos, las células normales tienen 46 cromosomas o 23 pares, mientras que las gametas poseen 23: un cromosoma por cada par.
Las células con sus dos cromosomas por par se denominan diploides (2n), mientras que, si solo hay un cromosoma de cada par, la célula es haploide (n).
Las gametas son las únicas células haploides de los animales. Esta característica es esencial, ya que la fusión de las gametas en la fecundación restablece el número diploide (46 en los humanos). Este número de cromosomas es necesario para el desarrollo normal del organismo. Las variaciones del número diploide de la especie pueden llevar a anomalías graves en el desarrollo, e incluso causar la muerte del cigoto o del embrión.
Las gametas se producen por meiosis, un tipo de división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad. El proceso de producción de las gametas se conoce como gametogénesis.
Los espermatozoides son las gametas masculinas y se producen a través de un proceso llamado espermatogénesis. Este proceso comienza en la pubertad y se mantiene durante toda la vida del individuo masculino. La espermatogénesis ocurre en los testículos y produce millones de espermatozoides cada día.
A diferencia de los hombres, las mujeres nacen con todos los óvulos que tendrán en su vida. A partir de la pubertad, y hasta la menopausia, los óvulos maduran uno a la vez, en un proceso llamado ovogénesis.
Los procesos de espermatogénesis y ovogénesis son muy similares en todos los animales.
Etapas del proceso la fecundación
La fusión de las gametas debe asegurar que los cromosomas de ambos progenitores se combinen de manera adecuada; de lo contrario, la fecundación no será exitosa, el cigoto será defectuoso y es muy probable que muera.
El primer paso de la fecundación es el encuentro entre el espermatozoide y el óvulo. En los mamíferos, este encuentro generalmente ocurre en una de las trompas de Falopio, dentro del sistema reproductor femenino. Otros animales, como los peces y muchos invertebrados marinos, liberan sus gametas al agua, y el encuentro de las gametas ocurre en el agua.
Esta es la diferencia entre la fecundación interna, en la que el encuentro de gametas y el desarrollo posterior se producen dentro del cuerpo de la hembra, y la fecundación interna, en la que la fecundación y el desarrollo del cigoto ocurren en el agua.
Las gametas necesitan de un medio húmedo para sobrevivir y desplazarse, por lo que la fecundación interna es una estrategia propia de los organismos terrestres y es menos común en los acuáticos.
Cuando un espermatozoide alcanza el óvulo, primero se fusionan las membranas de ambas células y el núcleo del espermatozoide ingresa al citoplasma del óvulo para fusionarse con su núcleo.
La cabeza del espermatozoide libera enzimas que le ayudan a abrirse paso a través de una capa de células que protegen al óvulo, conocida como corona radiata y a través de la membrana del propio óvulo.
Cuando esto ocurre, el óvulo libera enzimas que impiden que otro espermatozoide pueda unirse a su membrana e ingresar.
Los 23 cromosomas contenidos en el núcleo del espermatozoide se emparejarán con los 23 cromosomas del óvulo. Cada una de las gametas aporta un cromosoma de cada par, por lo tanto, después de la fecundación queda un núcleo conteniendo 23 pares de cromosomas. Así se restablece el número de cromosomas a 46, que es el número diploide para los seres humanos.
El óvulo, ahora con un núcleo de 46 cromosomas, se convierte en el cigoto, y comienza a el proceso del desarrollo. El cigoto se divide por mitosis, una tras otra. Primero se divide en dos, luego en 4, después en 16, en 32. Cada mitosis multiplica por dos el número de células.
Durante estas primeras divisiones celulares, se crean células que formarán los distintos tejidos y órganos del futuro organismo. Este proceso de desarrollo conduce a la formación primero de un embrión, luego de un feto y continúa a lo largo del embarazo y más allá del nacimiento.
Función de la fecundación
La principal función de la fecundación es la combinación del material genético de ambos padres.
A través de la combinación de los cromosomas del óvulo y del espermatozoide, se crea un genoma único para el cigoto, lo que significa que cada individuo tiene una combinación única de características hereditarias.
En los organismos asexuales, el único mecanismo que crea variabilidad genética son las mutaciones. En la reproducción sexual, la variabilidad generada por mutación se suma a la variabilidad generada por la meiosis y la fecundación.
Si los hijos fueran todos genéticamente iguales, entonces un cambio ambiental los mataría a todos. En cambio, si cada uno de ellos tiene una combinación única de genes, al menos algunos de ellos tendrán más probabilidades de sobrevivir y adaptarse a los cambios del ambiente.
La variabilidad genética es fundamental para la evolución de las especies, ya que permite la adaptación a diferentes condiciones ambientales y la reproducción sexual ha contribuido a la evolución de los seres vivos desde muy temprano en la historia de la vida.
Trabajo publicado en: Sep., 2024.
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