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Il miracolo della riproduzione

Nascita, crescita, invecchiamento, morte. Sono questi i fenomeni naturali che accomunano tutti gli esseri viventi, dai microscopici batteri alle enormi balene, dal più semplice dei fiori di campagna alle gigantesche sequoie americane. Ogni creatura segue un ciclo stabilito dalla natura che l’ha creata, un ciclo composto da tante fasi vitali, ciascuna con le sue caratteristiche, con i suoi processi biochimici, con i suoi ritmi, i suoi pregi e i suoi difetti.
Ma le creature viventi sono accomunate anche da altri eventi che costituiscono la loro vita: la nutrizione, il movimento (per gli animali e non per le piante), il sonno, le attività di gioco e di conoscenza e, naturalmente, la riproduzione.
Ogni individuo è in grado di riprodursi con esemplari della stessa specie per un insieme di fattori genetici in grado di combinarsi fra loro e di creare nuovi individui, a loro volta fecondi e che mantengono così la specie portando avanti l’interminabile ciclo della vita.
Due sono le principali tipologie di riproduzione nel mondo animale: la sessuata e l’asessuata.
Nel primo caso, per far si che nasca un nuovo individuo, è necessario l’incontro tra i gameti (cellule riproduttive) dei due sessi, dalla cui unione ha origine uno zigote che si trasformerà nell’embrione e successivamente nel nuovo esemplare. 4
Nella riproduzione asessuata, invece, come ci fa già intendere il significato del nome, non vi è necessità dell’unione fra i due sessi per creare una nuova creatura, ma da un singolo individuo se ne originano altri, (solitamente uguali dal punto di vista genetico, proprio perché non vi è la combinazione fra due patrimoni genetici differenti), dei cosiddetti “cloni”, in grado di crescere e a loro volta di riprodursi allo stesso modo del genitore che li ha creati.
La riproduzione sessuata è principalmente diffusa nel mondo dei vertebrati mentre la stragrande maggioranza degli invertebrati si riproduce attraverso diverse tipologie di riproduzione asessuata, benché un gran numero di questi organismi prediliga comunque il primo tipo.
Innanzitutto è bene distinguere i vantaggi dell’una e dell’altra. Nel caso della riproduzione sessuata, essendoci, come già detto, la combinazione di due patrimoni genetici differenti e quindi il formarsi di un nuovo patrimonio genetico a sé stante, viene assicurata la variabilità degli organismi, i quali, pertanto, possono far fronte a condizioni ambientali avverse attraverso la selezione naturale.
3Questo concetto, introdotto da Charles Darwin nel 1859 nel suo trattato “L’Origine delle specie”, è quel meccanismo con cui avviene l’evoluzione delle specie e secondo cui, nell’ambito della diversità genetica delle popolazioni, si ha un progressivo e cumulativo aumento della frequenza degli individui con caratteristiche ottimali (fitness) per l’ambiente di vita.
In poche parole, il più forte sopravvive ed è in grado di superare le avversità che l’ambiente pone, mentre il più debole è destinato a soccombere. Ciascuna popolazione sarà differente dalle altre, sia da un punto di vista fisico (fenotipico) sia da quello genetico (genotipico).
Nella riproduzione sessuata, lo scambio di materiale genetico può avvenire per semplice trasferimento di DNA, come nel caso dei batteri (procarioti), o con scambio di materiale genetico fra i due sessi, come avviene negli eucarioti (gli organismi superiori).
La fecondazione può essere interna (mammiferi, uccelli, rettili, pesci), o esterna (pesci, anfibi, rettili). In quest’ultimo caso, i due individui, maschio e femmina, non si incontrano fisicamente, ma ognuno rilascia le proprie cellule riproduttive nell’ambiente dove avverrà successivamente la fecondazione.
La riproduzione asessuale presenta il vantaggio di essere meno dispendiosa di quella sessuale; infatti, un individuo non deve necessariamente andare alla ricerca di un altro del sesso opposto, dunque spendere energie fisiche e metaboliche, ma può riprodursi da solo. Inoltre, da un singolo individuo se ne possono creare centinaia di altri quindi la popolazione cresce rapidamente. Tuttavia, il principale svantaggio risiede nel fatto che gli individui, cloni, sono tutti geneticamente identici, dunque vulnerabili nei confronti di un particolare fenomeno ambientale avverso che potrebbe decimare l’intera popolazione.
La riproduzione sessuata comporta la produzione di scarsa prole (basti pensare ad alcuni mammiferi che danno vita a massimo un figlio nell’arco di diversi anni) ma le cure parentali, cioè quelle svolte dai genitori nei confronti dei figli, sono molto concentrate. Dunque, gli individui investono sulla qualità della prole. Al contrario, la riproduzione asessuale dà origine a un numero spropositato di figli (migliaia è il caso delle uova dei pesci), le cure parentali sono scarse o nulle, e il genitore investe sulla quantità della propria prole. In centinaia, migliaia di figli, sicuramente alcuni sopravvivranno alle dure condizioni ambientali e/o di predazione.
Tra le tipologie di riproduzione asessuale, ve ne sono alcune particolarmente diffuse nell’ambiente marino: la gemmazione o frammentazione, la strobilazione e la scissione.
spugna
La gemmazione è diffusa in organismi semplici dal punto di vista funzionale e morfologico come i Poriferi (spugne) e gli Cnidari (meduse). Le gemme o gemmule, piccole protuberanze che si staccano dal corpo dell’adulto, sono generalmente rivestite da un involucro protettivo (nelle spugne), e, diffondendosi nell’ambiente, permettono alla specie di resistere a particolari condizioni ambientali avverse entrando in uno stato di dormienza o diapausa, per poi dare origine successivamente a nuovi individui nel momento in cui il clima torna a essere favorevole.
Gli cnidari, che comprendono i coralli delle barriere coralline e le meduse, presentano entrambe le tipologie di riproduzione, ma la strobilazione è la principale tecnica riproduttiva dei coralli.
cnidari
Quando le meduse si riproducono, lo fanno sessualmente, con il rilascio nell’acqua di gameti maschili e femminili. L’incontro tra questi dà origine a una larva detta planula, che, dopo aver trascorso un certo periodo di vita nel plancton, cerca un substrato adatto dove insediarsi. A quel punto, dal suo insediamento sul fondale si origina un polipo sessile (cioè fisso e non in grado di muoversi), che, tramite il processo di strobilazione, genererà tanti piccoli strobili (strutture che si staccano dal polipo originario), che diverranno a loro volta delle efire, piccole meduse. Il polipo, dunque, si riproduce asessualmente mentre la medusa sessualmente. Questo è uno dei casi in natura in cui si hanno entrambe le tipologie di riproduzione all’interno dello stesso gruppo animale.
Alcuni policheti (vermi marini) sfruttano la stolonizzazione per riprodursi; una sorta di frammentazione in cui un singolo individuo distacca la sua parte posteriore, quella contenente i gameti, detta stolone, che incontra altri stoloni di sesso opposto per la fecondazione.
Si tratta, in questo caso, di una riproduzione sessuale, poiché vi sono appunto i gameti dei due sessi, e non di una riproduzione asessuale.
Le planarie (vermi piatti) si riproducono ancora una volta senza fecondazione e tramite frammentazione, in cui un individuo si scinde contemporaneamente in più parti, e da ciascuna di essere originerà un nuovo individuo.
Infine, una particolarissima tipologia di riproduzione è la partenogenesi, in cui un individuo femminile non fecondato dà origine a individui geneticamente identici a sé stessa. La particolarità risiede nel fatto che si tratta di femmine che originano altre femmine, e in molti casi il maschio nasce solo quando le condizioni ambientali cambiano, per favorire dunque la sopravvivenza nei confronti di un ambiente diverso e particolarmente svantaggioso per dei cloni.
triopsUn caso particolare è quello del genere Tryops, crostacei Notostraci molto antichi, dotati di un terzo occhio e comparsi sulla Terra 200 milioni di anni fa. Considerati dei fossili viventi, vivono in pozze d’acqua dolce e depongono uova per partenogenesi in grado di resistere anni in una forma di diapausa se le pozze d’acqua si asciugano. Sopraggiunta la nuova pioggia, le uova si schiudono dando origine a individui nuovi e geneticamente identici alla madre.
Il mondo della riproduzione è dunque vasto quanto il mondo naturale stesso. Il miracolo della creazione è straordinariamente complesso e dalle mille sfumature. La natura, ricca e variegata come nient’altro al mondo, resta un miracolo sotto ogni aspetto, un miracolo che noi esseri umani non possiamo fare altro che ammirare, studiare e al quale credere senza porci ulteriori domande.

One Comment

  • Jotaro

    1 dicembre 2016 at 14:51

    Molto interessante, specialmente la chiusura “La natura, ricca e variegata come nient’altro al mondo, resta un miracolo sotto ogni aspetto, un miracolo che noi esseri umani non possiamo fare altro che ammirare, studiare e al quale credere senza porci ulteriori domande”
    Parole molto sentite e vere Margherita

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