Sistema Excretor y Reproducción: Características, Tipos y Fases en Seres Vivos

Sistema Excretor: Funciones y Tipos en Diferentes Organismos

El sistema excretor es el encargado de eliminar las sustancias de desecho resultantes del metabolismo celular. Este proceso se lleva a cabo en tres fases principales:

1. Filtración: Mediante difusión o transporte activo, se eliminan del plasma sanguíneo las sustancias de desecho.
2. Reabsorción: Se recuperan sustancias útiles para el organismo que se hayan filtrado, ya que el proceso de filtración no es completamente selectivo.
3. Secreción: Las sustancias de desecho se expulsan al exterior. En vertebrados, esto ocurre principalmente en forma de orina.

Tipos de Sistemas Excretores

• Cnidarios y poríferos: Carecen de un sistema excretor diferenciado. La excreción se realiza directamente a través de la superficie corporal.
• Platelmintos: Poseen protonefridios, estructuras excretoras simples. En su extremo interno, una célula ciliada impulsa los desechos hacia el exterior.
• Artrópodos: Presentan tubos de Malpighi, estructuras ciegas que desembocan en el intestino. En el intestino se reabsorben agua y sales minerales.
• Vertebrados (incluido el ser humano): El sistema urinario está compuesto por los riñones y las vías urinarias (uréteres, vejiga urinaria y uretra).

Reproducción: Asexual y Sexual

Reproducción Asexual

En la reproducción asexual, un único progenitor da origen a descendientes genéticamente idénticos a sí mismo (clones).

• Ventajas: Es un proceso rápido, eficiente y energéticamente económico.
• Desventajas: Limita la variabilidad genética y, por lo tanto, la capacidad de adaptación de la especie.

Tipos de Reproducción Asexual

• Gemación: Una yema se desarrolla en el progenitor y crece hasta formar un nuevo individuo, que puede separarse o permanecer unido.
• Gemulación: Se forma una gémula, una cápsula protectora que rodea al nuevo individuo. Es común en esponjas.
• Escisión: El cuerpo del progenitor se divide en fragmentos, y cada fragmento genera un nuevo individuo. Ejemplos: platelmintos y estrellas de mar.

Reproducción Sexual

La reproducción sexual implica la unión de gametos (células sexuales) producidos por dos progenitores. Los descendientes presentan variabilidad genética, ya que no son idénticos entre sí ni a sus progenitores.

• Ventajas: Genera una gran variabilidad genética, lo que aumenta la adaptabilidad de la especie.
• Desventajas: Es un proceso energéticamente costoso.

Gametogénesis

La gametogénesis es el proceso de formación de gametos mediante meiosis. Existen dos tipos:

• Espermatogénesis: Ocurre en los testículos. Una espermatogonia (célula germinal) se divide por mitosis y luego por meiosis para producir cuatro espermátidas, que se diferenciarán en espermatozoides.
• Ovogénesis: Se lleva a cabo en los ovarios. Una ovogonia da lugar a un ovocito primario, que por meiosis produce tres corpúsculos polares (no viables) y un óvulo funcional.

Dimorfismo Sexual y Hermafroditismo

El dimorfismo sexual se refiere a las diferencias físicas entre machos y hembras de una misma especie. En los organismos hermafroditas, un mismo individuo posee ambos sexos. Pueden tener gónadas separadas o un único aparato reproductor llamado ovotestis. La autofecundación es rara; lo común es la fecundación cruzada.

Fecundación

La fecundación es la fusión de los gametos masculino y femenino, que da origen al cigoto.

• Fecundación externa: Ocurre fuera de las vías sexuales, generalmente en un medio acuoso. Es menos efectiva y requiere la producción de una gran cantidad de gametos.
• Fecundación interna: Se produce dentro de las vías sexuales. El macho produce semen, que contiene los espermatozoides que deben llegar hasta el óvulo.

Etapas de la Fecundación

1. Acercamiento y unión: Los espermatozoides se acercan al óvulo por quimiotaxis y contactan con su cubierta.
2. Reacción acrosómica: El espermatozoide libera enzimas (hialuronidasas) que perforan la membrana del óvulo, permitiendo la entrada del núcleo del gameto masculino.
3. Bloqueo de la polispermia: Se producen cambios bioquímicos que transforman la zona pelúcida en una membrana de fecundación, impidiendo la entrada de más espermatozoides.
4. Cariogamia y formación del cigoto: Se fusionan los núcleos de los gametos, formando el cigoto.

Partenogénesis

La partenogénesis es el desarrollo de un nuevo individuo a partir de un óvulo no fecundado.

• Partenogénesis meiótica: El óvulo puede ser fecundado o no. El sexo del adulto depende de si ocurre o no la fecundación. Ejemplo: dípteros e himenópteros.
• Partenogénesis mitótica: Las células germinales se forman por mitosis y no requieren fecundación. Es común en pulgones.

Desarrollo Embrionario y Postembrionario

Desarrollo Embrionario

El desarrollo embrionario es el proceso por el cual el cigoto se desarrolla hasta formar un nuevo individuo. Las células se diferencian y especializan para formar tejidos y órganos. El vitelo es el conjunto de sustancias de reserva que nutren al embrión en sus etapas iniciales.

Desarrollo Postembrionario

El desarrollo postembrionario es el conjunto de procesos que ocurren desde el nacimiento o eclosión hasta que el individuo alcanza la madurez sexual.

• Desarrollo directo: Propio de organismos ovovivíparos y vivíparos. El individuo juvenil es similar al adulto.
• Desarrollo indirecto: Característico de ovíparos. El individuo pasa por etapas larvales.

Tipos de Desarrollo Indirecto

• Gradual o incompleto: La larva pasa por estadios intermedios, con mudas (ecdisis) entre cada fase.
• Completo: Incluye uno o varios estados larvales y una fase de pupa antes de alcanzar el estado adulto.

Sistemas Reproductores en Invertebrados

• Poríferos (Esponjas): Pueden reproducirse asexual y sexualmente. Los coanocitos o amebocitos se diferencian en gametos. La fecundación da lugar a una larva ciliada que se fija al sustrato.
• Cnidarios: Alternan reproducción sexual (medusas) y asexual (pólipos).
• Platelmintos: Pueden reproducirse asexualmente por fragmentación o sexualmente. Son hermafroditas, con múltiples ovarios y testículos.
• Anélidos: Son hermafroditas, con aparatos reproductores masculino y femenino en cada metámero. La fecundación es cruzada e interna. Los cigotos se desarrollan en una bolsa llamada clitelo.

Sistema Reproductor Femenino Humano

• Ovarios: Producen óvulos en los folículos de Graaf. Se conectan con el útero a través de las trompas de Falopio. Producen hormonas sexuales femeninas (estrógenos y progesterona).
• Trompas de Falopio: Conducen los óvulos hacia el útero. En su interior ocurre la fecundación.
• Útero: Órgano muscular hueco donde se desarrolla el embrión. Se comunica con el exterior a través de la vagina. Su pared tiene tres capas: perimetrio, miometrio y endometrio (esta última se desprende durante la menstruación).
• Vagina: Canal muscular que comunica el útero con el exterior. Sus paredes presentan pliegues y una mucosa producida por las glándulas de Bartholin.

Ciclo Ovárico y Menstrual

El ciclo ovárico es el proceso de maduración de los óvulos en los folículos de Graaf. Comienza en la pubertad con la producción de estrógenos y progesterona, hormonas responsables de los caracteres sexuales secundarios y del inicio de la formación de ovocitos secundarios.

El ciclo menstrual está regulado por hormonas hipofisarias (FSH y LH) y ováricas (estrógenos y progesterona). Se divide en tres fases:

1. Menstruación (días 3-5): La hipófisis libera FSH y LH, que estimulan la liberación de estrógenos.
2. Ovulación (días 10-14): El pico de estrógenos provoca la maduración y rotura de un folículo, liberando el óvulo. El folículo vacío se convierte en el cuerpo lúteo, que produce progesterona.
3. Fase lútea: El cuerpo lúteo produce progesterona, que desarrolla el endometrio para la implantación del embrión. Si no hay fecundación, el cuerpo lúteo se desintegra, disminuyen los niveles de progesterona y se produce la menstruación.