Per parlar d'aquest tema primer necessitem distingit entre els tipus de reproducció i la informació que duen els cromosomes sexuals, ja que per exemple el cromosoma X té tota la informació necessària per poder viure mentre que el Y requereix informació del cromosoma X per poder sobreviure.
Tipus de reproducció:
Inicialment la reproducció es divideix en dos grans grups: la reproducció sexual i l'asexual. Cada una ofereix diversos avantatges i inconvenients.
La reproducció sexual es pot dividir en altres tipus més petits:
En animals la reproducció pot ser per autogàmia, fecundació externa o fecundació interna.
L'autogàmia és quan un mateix individu conté els gàmetes femenins i masculins, és a dir són hermafrodites i per tant tenen el sistema reproductor d'ambdós sexes. Per exemple els cucs.
La fecundació externa és típica dels ovulífers, aquest tipus de reproducció es dona quan els òvuls estan en un medi i els espermatozoides es dipositen a sobre.
La fecundació interna també hi ha diversos tipus depenent de com es mantingui el zigot. Els ovípars tenen fecundació interna i posteriorment s'extreu el zigot en forma d'ou. Els ovovivípars també tenen fecundació interna i mantenen el zigot en una espècie d'ou intern, ja que no es passen les substàncies entre zigot i progenitor, aquest seria el cas dels taurons, quan la cria ja és llesta es trenca aquesta membrana que els separa i s'extreu la cria o moments abans s'extreu l'ou. Els vivípars tenim la fecundació interna amb intercanvi de substàncies amb el progenitor.
En plantes la reproducció pot ser angiospermes o en gimnospermes. L'angiosperma és en la que el pol·len (informació genètica masculina) entra en l'estigma (on està el gàmeta femení) i la fusió d'aquest dos dona lloc a una llavor dins del fruit.
Les gimnospermes no posseeixen flors sinó estructures anomenades cons que produeixen tant espores masculines com femenines.
La reproducció asexual, divisió mitòtica, es divideix en 6 tipus: Físio binària, gemmació, fragmentació, multiplicació vegetativa, esporulació, poliembrionia i partenogènesis.
La fissió binària és la duplicació del material genètic de la cèl·lula progenitora i la divisió posterior del citoplasma. Aquest tipus de reproducció és típica en bacteris i archaeas.
La gemmació és un procés similar a la fissió binària amb la diferència que la divisió no és igual. Exemple d'espècie que usa aquest mètode: Hydra oligactis.
La fragmentació és la divisió del progenitor i a partir d'aquests fragments es produeixen descendents autònoms, típic cas de les estrelles de mar.
La multiplicació vegetativa és la formació de descendents a partir del desenvolupament de certes estructures en les plantes com les arrels, aquest és el cas de les maduixes.
L'esporulació és la generació d'espores que són alliberades en el medi que contenen la informació genètica necessària per donar un nou individu. Aquest és el cas d'alguns fongs i bacteris.
La poliembrionia requereix cèl·lules sexuals, els embrions es desenvolupen a partir d'un zigot.
La partenogènesi és quan un òvul dona lloc a un descendent sense necessitat de ser fecundat. Aquest és el cas de la sargantana Cnemidophorus neomexicanus, també en algunes espècies de platihelmints, rotífers, tradígrads, crustacis, insectes (pugó), amfibis i rèptils (gecko Heterontia bionoei) i en pocs peixos com el tauró martell (Sphyrna mokarran).
Els avantatges de la reproducció sexual és la recombinació genètica, és a dir la varietat d'individus que es poden formar, és a dir que pot produir un avantatge evolutiu, en canvi la reproducció asexual no produeix aquesta recombinació genètica amb la qual cosa els descendents són còpies genètiques exactes dels progenitors en canvi aquesta forma de reproducció té menor despesa energètica.
I com es va formar la vida abans que poguessin haver-hi diversos individus? Aquest tipus de reproducció a partir de materials orgànics del medi es diu abiogènesis.
Informació dels cromosomes sexuals:
La informació genètica de les cèl·lules esta composta per 46 cromosomes, excepte les cèl·lules germinals que contenen la meitat per poder fer la fecundació i obtenir els 46 cromosomes. Els cromosomes sexuals en humans es troben en el parell 23 i determinen el sexe biològic de la persona. XX dona, XY home. Els òvuls sempre tenen el cromosoma X per tant el sexe dependrà de l'espermatozoide, si conte X o Y. Donat que les dones XX tenen patrons d'herència diferents, ja que tenen dues còpies i problemes com el daltonisme que van lligats al cromosoma X són més probables d'expressar-se en mascles XY, ja que només tenen un gen X i si aquest està afectat l'expressarà.
Cromosoma X:
El cromosoma X és més gran en mida i per tant en informació, té 1170 gens (5% de tot l'ADN de la cèl·lula) mentre que el Y conté 55 gens. En el procés embrionari s'inactiva comprimint un dels dos cromosomes X en dones, l'anomenat corpuscle de Barr. Donat que un dels dos gens s'inactiva provoca major diferenciació entre filles.
Cromosoma Y:
El cromosoma Y codifica per menys gens i la majoria d'aquests només es troben actius en els testicles. La diferenciació sexual en l'embrió ve determinat pel gen SRY que s'activa a les 6-8 setmanes, cosa que el cromosoma X no té tot i que un error en la meiosi poden transferir el SRY del cromosoma Y al X, que generarà un embrió genèticament femení desenvolupat com a home. El cas contrari, és a dir que el cromosoma Y sigui deficient en SRY provocarà un embrió genèticament masculí desenvolupat com a dona. Es diu que el tabac està associat a la pèrdua del cromosoma Y en cèl·lules sanguínies així produint un major risc de càncer i alzheimer. En contenir pocs gens i no essencials és l'únic cromosoma no necessari per la vida.
Nous estudis indiquen que el cromosoma Y s'ha anat degenerant amb el temps, indiquen que si es manté aquest índex el cromosoma Y durarà 4,6 milions d'anys més fins que acabi desapareixent. El cromosoma Y inicial tenia la mateixa mida que el cromosoma X, però amb el temps donat que només es transporta una sola còpia s'ha anat degenerant, ja que no poden fer la recombinació genètica. Tot i això s'està veient que ha desenvolupat un mecanisme per alentir aquesta pèrdua segons aquest estudi*, com la reorganització dels gens i estructures en forma de palíndrom que protegeixen de la degradació.
A pesar d'aquesta degradació els homes no deixarien d'existir, ja que el factor determinant del sexe, el gen SRY es podria passar a un altre cromosoma.
És possible pels humans dur a terme el procés de partenogènesi?
Com s'ha esmentat abans la partenogènesi és un tipus de reproducció asexual basat en el desenvolupament de cèl·lules sexuals femenines no fecundades, és a dir és la segmentació de l'òvul sense fecundar per factors ambientals, químics o elèctrics. També es pot interpretar com a reproducció sexual monogenètica.
En insectes els organismes produïts per partenogènesis són individus haploides (mascles) i si no diploides (femelles), és a dir depenent si han estat fecundats o no són d'un sexe o l'altre.
En amfibis i rèptils els descendents són clons sense variació genètica. És per això que individus d'una mateixa espècie acostumen a tenir coloració i dibuixos similars entre ells.
Hi ha dos tipus de partenogènesi:
Partenogènesi ameiòtica o diploide si no existeix meiosi i l'ou s'ha format per mitosi. També és possible que si hi ha una meiosi, però que l'òvul resultant es recombini amb el seu propi corpuscle polar produint una cèl·lula diploide.
Partenogènesi meiòtica o haploide si es forma un òvul per meiosi que es desenvolupa sense ser fecundats. SI la progènie és masculina és del subtipus Arrenotoquia i si és femenina Telitoquia i si és ambdós sexes Anfitoquia o Deuterotoquia.
Un estudi** que es va fer amb ratolins indica que seria possible i demostra que el gen Y és perfectament prescindible (però requereix fertilització assistida), perfectament no, però de tots els gens que conté només dos serien estrictament necessaris per produir mascles viables i fèrtils (SRY i EIF2S3Y) però aquest es poden substituir ja sigui fent que el gen que activa SRY s'activi ell sol o introduint un gen similar del cromosoma X i augmentant la seva activitat.
A pesar que sigui possible la reproducció per partenogènesi, no produeix cap avantatge a part que s'hauria de fer de forma assistida i segurament a un elevat preu.
Bibliografia:
Tipus de reproducció. Recollit el 19 d'agost en https://www.diferenciador.com/tipos-de-reproduccion/
Gàmetes sintètics. Recollit el 19 d'agost en https://www.technologyreview.es//s/8713/gametos-sinteticos-la-reproduccion-que-permitiria-tener-hijos-sin-tener-en-cuenta-la-edad-ni
Mitosi i meiosi. Recollit el 19 d'agost en http://ocw.innova.uned.es/biologia/contenidos/celula/celula3_01.html
Creació ratolins masculins sense gens del cromosoma masculí. Recollit el 19 d'agost en https://www.esteve.org/otras-sugerencias/materia-cromosoma-y/?doing_wp_cron=1628502083.1608159542083740234375
Gens i cromosomes. Recollir el 19 d'agost en https://www.msdmanuals.com/es-es/hogar/fundamentos/gen%C3%A9tica/genes-y-cromosomas
Cromosoma X. Recollit el 19 d'agost en https://www.sanitas.es/sanitas/seguros/es/particulares/biblioteca-de-salud/prevencion-salud/cromosoma-x.html
Herència recessiva lligada al cromosoma X. Recollit el 19 d'agost en https://www.rarecommons.org/es/actualidad/es-herencia-recesiva-ligada-cromosoma-x
Cromosoma Y. Recollit el 19 d'agost en https://genotipia.com/cromosoma-y/
Informació sobre gàmetes sintètics: https://www.technologyreview.es//s/8713/gametos-sinteticos-la-reproduccion-que-permitiria-tener-hijos-sin-tener-en-cuenta-la-edad-ni
Partenogènesi. Recollit el 19 d'agost en https://www.quimica.es/enciclopedia/Partenog%C3%A9nesis.html https://www.ecologiaverde.com/partenogenesis-que-es-y-ejemplos-3460.html
**https://science.sciencemag.org/content/351/6272/514
