Riproduzione negli organismi pluricellulari (84-85 + da 94 a 98 Vol CDE)

La riproduzione  cioè la produzione di organismi simili a quelli di partenza può essere di due tipi:

Riproduzione asessuata: 

1) è affidata a cellule somatiche che derivano da un unico individuo;

2) è frequente in organismi animali poco evoluti Es. le meduse di cui l'idra è un parente stretto ed anche in piante evolute  come i gerani che si riproducono facilmente per talea;

3)  viene posta in essere attraverso una serie di mitosi;

4) significato: assicurare una rapida diffusione della specie dando luogo ad organismi identici che quindi avranno il limite della scarsa variabilità.

Riproduzione sessuata:

E' affidata a cellule specializzate (o gameti) che derivano in genere da individui diversi. In via eccezionale i gameti possono derivare da un unico individuo. Es. i fuchi delle api che si sviluppano da uova non fecondate aploidi. Si tratta quindi di un caso di partenogenesi.

o  casi particolari di ermafroditismo in cui avviene l'autofecondazione come nella Tenia solium (verme solitario).

Tenia solium

Si ricorda che tra gli ermafroditi di norma non avviene l'autofecondazione come ricordato dalla seguente immagine:

Finalmente  parliamo di sesso

Mentre le cellule somatiche di un organismo pluricellulare quale l'uomo sono diploidi (2n) cioè ogni cromosoma è presente in coppia ed ogni coppia è formata da due cromosomi omologhi (simili per forma e contenuto in geni), le cellule germinali contengono invece la metà del corredo cromosomico delle cellule somatiche e si dicono aploidi (n).

Per formare tali cellule è quindi necessario il dimezzamento del numero di cromosomi mediante la cosiddetta meiosi.

Es. L'uomo ha 46 cromosomi nelle cellule somatiche, 22 coppie di cromosomi omologhi e 2 cromosomi sessuali.

23 sono invece i cromosomi nelle cellule sessuali. Attraverso la fecondazione si forma lo zigote che ha di nuovo il numero di cromosomi caratteristico della specie uomo: 46.

La Meiosi

Anche le cellule germinali hanno una loro interfase in cui duplicano i loro cromosomi che iniziano, nella fase finale a condensarsi diventano via via evidenti nella loro forma classica.

Seguono poi due divisioni successive che prendono il nome di prima e seconda divisione meiotica.

Prima divisione meiotica

Profase:

Oltre agli eventi che si realizzano anche nella  mitosi  i cromosomi omologhi si appaiano in modo estremamente preciso. Tale appaiamento si dice sinapsi. Diventano evidenti delle strutture ad X chiamati chiasmi attraverso cui i cromosomi omologhi si scambiano dei pezzi. Tale processo prende il nome di crossing over. Questa fase è quella più lunga della mitosi.

cromosoma in cui sono evidenti i chiasmi

Risultato del crossing over

Metafase

I cromosomi si dispongono sopra e sotto il piano equatoriale casualmente.

Anafase

Ad essere separati, assortiti in modo indipendente dall'origine materna o paterna, sono i cromosomi e non i cromatidi come nella mitosi.

Telofase

Analoga alla mitosi.

Seconda divisione meiotica

E' analoga alla mitosi ma i cromosomi, prima di iniziarla, non si duplicano.

Nell'anafase sono i cromatidi fratelli che si dividono per cui il risultato finale delle due divisioni saranno quattro cellule contenenti ognuno due cromosomi a bastoncello.

Dopo la telofase della prima divisione meiotica le due cellule figlie attuano la seconda divisione
Il risultato è 4 cellule contenenti ognuna due cromosomi a bastoncello che hanno dimezzato il loro numero di cromosomi

Vediamo un animazione che riassume la meiosi.


Significato della riproduzione sessuale

Tende a creare nuove combinazioni e quindi ad assicurare variabilità tra gli individui di una stessa specie.

Nel caso dell'uomo le combinazioni possibili per l'assortimento dei cromosomi sono 2ⁿ = 2²³ combinazioni.

Visto che i genitori sono due, le combinazioni aumentano: 2²³ x 2²³ = 2^46.

A questo deve essere aggiunto che il crossing over aumenta la variabilità.

La meiosi è in grado di spiegare perché anche i fratelli possono essere così diversi tra di loro.