Fecundación

Definición

La fecundación es el proceso por el cual una gameta femenina y una masculina se fusionan. Como resultado de esta unión se produce un huevo, o cigoto, que dará origen a un nuevo individuo.

El proceso de fecundación solo ocurre en seres vivos que tienen reproducción sexual. Las hembras aportan sus gametas femeninas u ovocitos, mientras que los machos aportan las gametas masculinas o espermatozoides.

Muchas veces las gametas femeninas reciben el nombre de óvulos, sin embargo esto no es del todo correcto. Las células sexuales de las hembras son ovocitos primarios que, al dividirse, dan origen a los ovocitos secundarios. Estas son células grandes y con poco movimiento que si se fecundan dan lugar al óvulo.

A diferencia de los ovocitos, los espermatozoides son más pequeños, móviles y se producen en mayor cantidad. Estos son atraídos por la gameta femenina y se mueven hacia ella gracias a los flagelos.

Ambas gametas contienen la mitad de los cromosomas, por lo que al fusionarse se restablece la cantidad de cromosomas propia de cada especie. De esta manera, los nuevos individuos poseen una combinación de la información genética de los dos progenitores.

Etapas

Luego de la liberación de los espermatozoides, estos se mueven hacia donde está el o los ovocitos. Desde el momento en que las gametas se encuentran, se llevan a cabo una serie de etapas hasta que se forma el huevo o cigoto.

Estos eventos son comunes a todas las especies que tienen reproducción sexual, independientemente del tipo de fecundación que tengan:

1. Capacitación: cuando los espermatozoides llegan al ovocito, no pueden fecundarlo en ese mismo instante, sino que hay un período en el que ocurren algunas modificaciones funcionales en los flagelos de los espermatozoides, que los vuelve capaces de penetrar el ovocito.
2. Penetración de la corona radiada: algunos espermatozoides logran penetrar la capa de células que rodean al ovocito, llamada corona radiada. Esto es posible gracias a la acción de la enzima hialuronidasa y al movimiento del flagelo.
3. Penetración de la zona pelúcida: los espermatozoides que penetraron la corona radiada se encuentran ahora con una segunda barrera del ovocito, llamada zona pelúcida. Aquellos que se ponen en contacto con esta capa desencadenan una reacción acrosómica que disuelve la zona pelúcida.
4. Fusión de membranas: el espermatozoide que atraviesa primero la zona pelúcida, entra en contacto con la membrana plasmática del ovocito. Allí se forma un cono de fecundación que permite la fusión de ambas gametas. Además, se despolariza la membrana y se liberan gránulos corticales que evitan la fecundación del ovocito por otros espermatozoides.
5. Fusión de núcleos: cuando el espermatozoide penetra el ovocito, este completa su división y se forma el óvulo. Su núcleo celular se fusiona con el de la cabeza del espermatozoide, lo que da origen a un único núcleo diploide (con dos pares de cromosomas). A partir de ese momento, el óvulo fecundado se transforma en cigoto.

Tipos

La fecundación puede clasificarse en autofecundación y fecundación cruzada, según los individuos que producen las gametas, y en externa o interna, según el lugar donde ocurre la fecundación.

Autofecundación y fecundación cruzada

La autofecundación ocurre cuando un único individuo produce gametas femeninas y masculinas que se fusionan. En este caso, los individuos son hermafroditas.

Esto es común en muchas plantas, y su beneficio es que incluso en ambientes donde hay pocas parejas sexuales, continúa la reproducción. Como desventaja, la autofecundación conlleva a la reducción de la variabilidad genética dentro de una población.

No obstante, muchos organismos que son hermafroditas no se autofecundan. Es el caso de determinados caracoles o lombrices que buscan una pareja sexual y actúan como macho o hembra de acuerdo con la situación.

En contraposición, la fecundación cruzada ocurre cuando se fusionan las gametas provenientes de dos individuos distintos. Este es el tipo de fecundación más común entre los seres vivos con reproducción sexual, ya que asegura la variabilidad genética en la población.

Fecundación externa e interna

La fecundación externa es aquella que ocurre en el medio exterior, al ser las gametas masculinas y femeninas liberadas en el ambiente. Estas se encuentran allí por atracción química y se produce la fusión.

Este tipo de fecundación es muy común en los organismos acuáticos, por ejemplo en poríferos, equinodermos, cnidarios, peces y anfibios. Generalmente, se produce una gran cantidad de huevos fecundados, a pesar de que no todos sobrevivirán y darán origen a nuevos individuos.

Por otro lado, la fecundación interna es aquella que ocurre en el interior del vientre materno. Generalmente, las gametas masculinas se depositan en el interior de la hembra por medio de un órgano copulador y viajan a través del oviducto, hasta hallar el o los óvulos que estén disponibles para fecundar.

Este tipo de fecundación es muy común en los organismos terrestres, ya que si liberaran las gametas al exterior, estas no sobrevivirían en el ambiente por la falta de un medio acuoso. La mayoría de los reptiles, aves y mamíferos, e incluso algunos tiburones, presentan este tipo de fecundación.

En algunos casos, los machos colocan sus gametas masculinas en una estructura especial llamada espermatóforo, para luego transferirla a la hembra como un regalo nupcial o depositarla en el ambiente, para que la hembra lo tome. Este tipo de reproducción ocurre en algunos cefalópodos, arácnidos, salamandras y tritones.

Las plantas también llevan a cabo la fecundación interna. Los granos de polen suelen ser transportados hacia las partes femeninas de la flor por medio de diferentes agentes como el viento, el agua o diferentes animales. A través del tubo polínico, el polen ingresa en el ovario y se pone en contacto con los óvulos.