VIAGGIO NEL DNA DELLE ORGANIZZAZIONI

La riproduzione(r)

Cerchiamo di comprendere il processo di riproduzione ed i suoi meccanismi (fig. 15). sono riportati i meccanismi della riproduzione. La riproduzione può avvenire con o senza la presenza di sesso.

La riproduzione asessuata (o vegetativa) è il più comune e frequente processo riproduttivo in organismi quali i batteri, in grado di sviluppare grandi popolazioni in tempi rapidi. Anche molti altri organismi, sia unicelluari (protozoi) che pluricellulari (cnidari, poriferi, turbellari, echinodermi) possono riprodursi con successo per via asessuata.

Nella riproduzione asessuata un individuo produce, tramite mitosi (fig. 15-16), discendenti geneticamente simili tra loro e all'individuo che li ha generati. In definitiva, la riproduzione asessuata è un processo "conservativo" in grado di trasmettere invariate le caratteristiche parentali ai discendenti.

Questo processo risulta particolarmente efficiente nel caso che le condizioni interne ed esterne (ambientali) rimangono favorevoli: in questo caso le generazioni successive si adattano e sopravvivono bene come le precedenti.

La mitosi (fig. 16), definita anche divisione cellulare, è un efficace processo biologico che consente agli organismi che la utilizzano sia di accrescersi che di riprodursi asessualmente. A differenza della meiosi (fig. 16) in cui il materiale genetico subisce una riduzione (2N > N), nella mitosi, attraverso una serie di tappe, il materiale genetico parentale viene egualmente distribuito in due " cellule figlie".

Le principali fasi di un processo mitotico sono le seguenti: profase, metafase, anafase, telofase, interfase (fig. 16).

La riproduzione asessuata produce individui con lo stesso patrimonio genetico dei genitori.

La maggior parte degli organismi unicellulari si riproduce con un processo chiamato scissione binaria nel quale l’organismo genitore si divide in due o più organismi figli. In questo caso la divisione cellulare coincide con la riproduzione. I cromosomi si dividono in modo semplice e diretto e la prole ha lo stesso patrimonio genetico del genitore.

Altri organismi unicellulari si riproducono per gemmazione: alla periferia del corpo si forma una piccola estroflessione, simile a una gemma, nella quale si insinua una parte del nucleo; in seguito la gemma si staccherà dalla cellula madre formando un nuovo individuo; in alcuni casi si formano contemporaneamente più gemme.

Anche in certi animali pluricellulari, come Celenterati, Spugne e Tunicati, la divisione cellulare spesso porta alla produzione di una protuberanza che sporge dal corpo del genitore e in seguito si separa per sviluppare un nuovo organismo identico al genitore.

Un altro meccanismo di riproduzione asessuata in organismi unicellulari è la divisione multipla: il nucleo si divide molte volte formando numerosi nuovi nuclei; in seguito si verifica la scissione del citoplasma con la formazione di altrettanti individui unicellulari.

In molti organismi unicellulari si osserva l’alternanza tra uno di questi tipi di riproduzione asessuata e di qualche forma di riproduzione sessuata. Questa alternanza ha lo scopo di ricostruire un certo grado di variabilità dopo ripetute divisioni dirette. In genere accade che due organismi unicellulari si uniscono e si fondono fra loro mescolando così i loro patrimoni genetici.

Questo processo viene chiamato coniugazione e si verifica anche nei batteri.

La riproduzione sessuata è caratterizzata dal mescolamento dei patrimoni genetici dei genitori.

Questa, presente sia in organismi unicellulari che in quelli pluricellulari, è caratterizzata dal mescolamento dei patrimoni genetici di due individui fatto che consente di dare vita a una progenie geneticamente distinta da entrambi i genitori.

In natura, questa diversità permette agli animali (e alle piante) di rispondere meglio alle varie situazioni che possono determinarsi nell’ambiente come epidemie, o cambiamenti nel clima o nell’habitat. Infatti, essendoci all’interno di una popolazione una moltitudine di genomi diversi, qualcuno di questi mostrerà una maggiore adattabilità alle nuove condizioni.

Come già accennato il più semplice meccanismo di riproduzione sessuata è la coniugazione. La gametogamia, invece, è la forma più evoluta di riproduzione sessuata.

La maggior parte degli organismi pluricellulari e le piante presentano una forma a di riproduzione sessuata, la gametogamia per l’appunto, che richiede l’intervento di cellule riproduttive specializzate e differenziate, maschili e femminili, chiamate gameti.

I gameti sono prodotti generalmente da due individui di sesso diverso. Negli animali pluricellulari i gameti femminili si chiamano cellule uovo, uova o ovuli; i gameti maschili si chiamano spermatozoi o spermi.

La produzione dei gameti avviene mediante il processo della meiosi (fig 16) che ha luogo in organi particolari, le gonadi. Negli animali le gonadi femminili sono le ovaie, quelle maschili i testicoli; nelle piante le gonadi femminili sono gli ovari, quelle maschili gli stami.

La riproduzione ha luogo quando il gamete maschile si fonde con quello femminile; la fusione dei due gameti è detta fecondazione e dà origine ad una cellula, lo zigote, che rappresenta la prima cellula del nuovo organismo e darà origine all’individuo attraverso una serie di divisioni mitotiche successive.

Poiché la fusione dei gameti implica l’unione dei corredi cromosomici di origine materna e paterna, la riproduzione sessuata comporta il rimescolamento di materiale genetico diverso. Per questo gli individui figli sono diversi dai loro genitori e diversi tra loro. A differenza della riproduzione asessuata, quella sessuata consente perciò di ottenere un aumento della variabilità genetica.

All'atto della fecondazione, la fusione dei gameti femminile e maschile (cellula uovo e spermatozoo) dà origine ad una cellula totipotente, lo zigote, la cellula capostipite di tutte le cellule che compongo un organismo adulto.