Variabilidade genética

Se observarmos atentamente, veremos que, por mais semelhantes que possam ser, os seres de uma mesma espécie apresentam diferenças entre si. Isto é, em parte, consequência das variações do material genético entre os indivíduos de uma população. 

Essas diferenças genéticas compõem a variabilidade genética. Considerando a evolução, a variabilidade genética, ampliada pela reprodução sexuada, é vantajosa em diversas situações porque aumenta a chance de adaptação da espécie a modificações do ambiente.

Algumas das características presentes nos pais e recombinadas nos seus descendentes podem ser vantajosas para a espécie, facilitando sua adaptação ao ambiente. Os seres mais adaptados a determinadas condições ambientais têm maior possibilidade de sobreviver nesses ambientes e, consequentemente, de deixar um número maior de descendentes. 

As características vantajosas dos sobreviventes vão se perpetuando na espécie. Os cientistas britânicos Charles Darwin e Alfred Wallace, em 1858, chamaram o fenômeno da maior probabilidade de sobrevivência e reprodução dos seres mais aptos – isto é, mais bem adaptados – de seleção natural.

“Mais apto” não significa necessariamente “mais forte”. O mais apto, em certos ambientes, pode ser: aquele com menor tamanho; o que consegue se camuflar melhor; o que gera mais filhotes; enfim, o que tem características que favorecem a vida e a reprodução no ambiente onde se encontra. Por exemplo, o cacto é uma planta adaptada a ambientes de clima seco. 

Uma das características que favorecem essa adaptação é a capacidade de armazenar água no caule. Outro exemplo é o inseto conhecido como bicho-pau, cuja aparência lembra um graveto. Por causa dessa característica, ele consegue viver em árvores, passando despercebido por grande parte dos predadores.

A evolução está intimamente ligada à reprodução

Os seres vivos estão sujeitos às condições impostas pelo ambiente, isto é, existem mudanças ambientais que podem fazer com que um organismo que antes sobrevivia em um determinado local tenha mais dificuldade em sobreviver no mesmo ambiente diante dessas mudanças. Vejamos um exemplo. 

As mariposas têm hábitos noturnos e, por isso, costumam, durante o dia, repousar sobre troncos de árvores. Desse modo, elas ficam vulneráveis ao ata que de predadores. Contudo, mariposas com a coloração similar à dos troncos em que repousam tendem a passar despercebidas pelos seus predadores. Essa capacidade de se “misturar” ao ambiente é, portanto, uma característica importante para a sobrevivência dessas mariposas. 

A essa característica que melhora a capacidade de sobrevivência e de reprodução de um organismo em um determinado ambiente chamamos adaptação. A adaptação pode ser evidenciada em uma estrutura do corpo, na produção de certas substâncias ou até mesmo em um tipo de comportamento.

Uma ocorrência observada na Inglaterra, durante a Revolução Industrial, no século XIX, permite esclarecer esse fato. Nessa região, eram comuns mariposas com cor clara, uma vez que os troncos das árvores também tinham essa característica devido à presença de liquens. 

Com a industrialização, houve um aumento na emissão de poluentes e fuligem das chaminés das indústrias. Isso fez com que a fuligem se dispersasse e se depositasse nos troncos, matando os liquens e tornando os troncos mais escuros. Essa mudança, por sua vez, favoreceu as mariposas que tinham a coloração mais escura e, com o tempo, elas se tornaram predominantes na população de mariposas da região. 

Dessa forma, é possível perceber como as adaptações existentes nos seres vivos estão sujeitas às condições impostas pelo ambiente. 

A essa sobrevivência dos indivíduos adaptados às condições impostas pelo ambiente, os naturalistas ingleses Charles Darwin (1809-1882) e Alfred Russel Wallace (1823-1913), de maneira independente, deram a mesma explicação: trata-se de seleção natural. 

Segundo a ideia da seleção natural, os seres vivos possuíam variabilidade e o ambiente selecionava os indivíduos com características mais vantajosas àquelas condições. Estes sobreviviam por mais tempo e tinham a chance de passar tais características para seus descendentes. Essa teoria é conhecida como evolução das espécies por meio de seleção natural.

Pode-se perceber a importância de existir variabilidade, pois, ocorrendo variação na população, há mais chances de existirem indivíduos nela que possam estar adaptados a novas condições ambientais. Em um ambiente em constante mudança, o processo de reprodução permite que surjam novos indivíduos que serão selecionados pelo ambiente. 

Reprodução sexuada em animais

Ao longo da evolução, os diferentes grupos de animais também foram apresentando novidades evolutivas que os ajudaram a conquistar os diferentes ambientes e perpetuar a espécie. 

Assim como ocorre no caso do ser humano, a reprodução sexuada dos outros animais também envolve células especiais, os gametas (células reprodutivas). Um novo indivíduo é gerado a partir de um gameta masculino, chamado espermatozoide, e de um gameta feminino, chamado óvulo. 

Na reprodução sexuada, em geral, há o envolvimento de indivíduos de sexos diferentes: o macho e a fêmea. A formação de gametas ocorre em órgãos especializados, chamados gônadas. 

Os gametas masculinos são geralmente pequenos e móveis, chamados espermatozoides. Os gametas femininos, geralmente imóveis (e maiores que os espermatozoides), são chamados óvulos. Alguns animais, como os cnidários (hidras e águas-vivas, por exemplo), apresentam alternância de gerações, ou seja, alternam processos reprodutivos sexuados com assexuados.

A fertilização pode ser interna ou externa

Um zigoto, a primeira célula de um novo indivíduo, é formado pela união de um espermatozoide e de um óvulo. Essa união é a fecundação ou fertilização.

A fecundação é o encontro dos gametas feminino e masculino e pode ser de dois tipos: 

• Fecundação externa: ocorre fora do corpo dos genitores, no ambiente. Esse tipo de fecundação é comum em organismos aquáticos ou que dependem da água (como cnidários, muitos peixes e anfíbios, por exemplo). Os animais lançam os seus gametas na água e a fecundação ocorre nesse ambiente. Quando a fecundação é externa, as chances de os gametas se encontrarem é menor, mas isso é compensado pela grande quantidade de gametas produzidos e liberados no ambiente.

Como espermatozoide e óvulo são células muito delicadas que podem se desidratar (perder água) rapidamente e morrer, a fertilização externa ocorre dentro da água ou em ambientes extremamente úmidos.

• Fecundação interna: Os comportamentos animais de acasalamento são muito variados. Há espécies em que os espermatozoides são depositados pelo macho no interior do corpo da fêmea. Nesse caso acontece a fertilização interna.

Esse tipo de fecundação ocorre em alguns peixes, mas é comum principal mente em animais terrestres, como artrópodes, répteis, aves e mamíferos, por exemplo. A fecundação interna aumenta as chances de sucesso dos gametas se encontrarem, uma vez que o espaço para esse encontro é mais restrito.

O desenvolvimento do zigoto 

Após a fertilização, o zigoto passa por um período de desenvolvimento, em que o número de células se multiplica. Nessa fase, ele recebe o nome de embrião. Nas espécies que põem ovos, o embrião desenvolve-se dentro do ovo até o nascimento e, nesse período, utiliza substâncias nutritivas que existem no próprio ovo. 

Há outras espécies de seres vivos em que o embrião permanece dentro do corpo da mãe e é nutrido por substâncias que provêm do organismo materno. É o que acontece na maioria dos mamíferos (grupo de animais que têm pelos na superfície do corpo e cujas fêmeas produzem leite para alimentar os filhotes).

Depois da fecundação segue-se o desenvolvimento do embrião. De acordo com a maneira pela qual o desenvolvimento embrionário ocorre, os animais podem ser: 

Animais ovíparos

Insetos, répteis e aves, por exemplo, costumam pôr ovos após a fecundação. Em cada ovo, há um pequeno embrião e uma reserva de material nutritivo que garantirá o fornecimento de nutrientes ao novo ser que se desenvolve até que esteja pronto para nascer, saindo do ovo. As espécies de animais que põem ovos são denominadas ovíparas.

Esse ovo contém substâncias de reserva que nutrem o organismo em desenvolvimento. A maioria dos peixes e dos répteis, as aves e muitos artrópodes são ovíparos. No caso dos animais que põem ovos em meio terrestre, a casca e outras estruturas protegem o embrião contra a perda de água. Dentro do ovo há reservas de alimento e outras estruturas que permitem a respiração e o recolhimento de resíduos produzidos pelo embrião. O ovo com casca apresenta vantagens evolutivas importantes para a ocupação do ambiente terrestre pelos animais.

Os ovos das espécies terrestres atualmente viventes têm paredes impermeáveis à água, o que impede a desidratação e a morte do embrião.

A casca dos ovos de répteis e de aves, constituída de carbonato de cálcio, é um interessante exemplo desse tipo de adaptação. Essa casca impede a passagem de água, mas permite que passem gases através dela, o que possibilita a entrada de gás oxigênio, necessário à respiração celular do ser em desenvolvimento, e a saída de gás carbônico, excretado por ele. 

A casca desses ovos é bastante resistente e, caso se formasse antes da fertilização, impediria a passagem dos espermatozoides. A casca dos ovos de répteis e aves forma-se, portanto, em uma época posterior àquela em que pode ocorrer fecundação.

Animais vivíparos 

Diferentemente do que acontece com as fêmeas ovíparas, a maioria das fêmeas de mamíferos retém os embriões no interior de seu corpo. Seu organismo é dotado de um órgão, o útero, no qual um ou mais embriões se desenvolvem até estarem prontos para nascer. Durante esse período de desenvolvimento, a gestação, os novos indivíduos são nutridos pelo corpo materno por meio de um órgão chamado placenta.

A troca de substâncias ocorre entre o embrião e o organismo materno. Espécies animais que possuem essas características são denominadas vivíparas. São vivíparas algumas espécies de peixes, de répteis e de artrópodes e a maioria dos mamíferos. 

Animais ovovivíparos 

No que diz respeito ao desenvolvimento do embrião, há um terceiro caso que pode ser encontrado, por exemplo, em algumas espécies de peixes e de répteis. Após a fertilização interna, as fêmeas produzem ovos, mas os retêm em seu interior até o nascimento dos filhotes. 

Diversamente do que ocorre no caso dos vivíparos, a nutrição do embrião presente nesses ovos não vem diretamente da mãe, mas sim das reservas nutritivas existentes nos próprios ovos no momento em que foram formados. Nessas espécies animais, denominadas ovovivíparas, o corpo materno apenas protege os ovos de fatores ambientais que possam destruí-los, tais como o calor excessivo e os predadores.

É o caso de alguns invertebrados, de alguns peixes e de algumas serpentes.

O desenvolvimento pós-embrionário 

Depois que o embrião completa o seu desenvolvimento, ocorre o nascimento. A fase que vai do nascimento até a vida adulta é chamada desenvolvi mento pós-embrionário e pode ser de dois tipos: 

• Direto: os filhotes nascem semelhantes ao adulto. Répteis, aves, mamíferos e alguns grupos de insetos apresentam desenvolvimento direto. 

 

• Indireto: os filhotes nascem diferentes dos adultos. A transformação em adulto se dá por meio de uma série de modificações do corpo, processo chamado metamorfose. Anfíbios, moluscos, crustáceos, algumas espécies de insetos e equinodermos apresentam desenvolvimento indireto. A metamorfose pode ser completa (com estágio larval) ou incompleta (sem estágio larval). No caso da metamorfose incompleta, ocorrem várias mudas.

REPRODUÇÃO SEXUADA

A reprodução sexuada ocorre em quase todos os organismos eucariontes, tanto unicelulares quanto pluricelulares, incluindo a espécie humana. 

Assim como existem diferentes tipos de reprodução assexuada, a reprodução sexuada também pode se dar de diversas formas. A forma mais comum de reprodução sexuada é a bissexuada, na qual ocorre a união de células reprodutivas produzidas por dois organismos de sexos diferentes (macho e fêmea). 

No entanto, também existe o hermafroditismo, em que um mesmo indivíduo apresenta órgãos sexuais femininos e masculinos. Neste momento, vamos nos ater à reprodução sexuada em plantas e em animais.

Reprodução sexuada em plantas

As plantas apresentam alternância de gerações durante seu ciclo de vida, ou seja, alternam uma fase assexuada com outra sexuada. Nelas, há dois tipos de indivíduo: o esporófito e o gametófito.

Os gametófitos formam gametas (para a reprodução sexuada) e, depois de sua fecundação, é formado o embrião. Este, por sua vez, se desenvolve e dá origem a um esporófito, que produz esporos (para a reprodução assexuada), os quais germinam e dão origem a novos gametófitos. Nas plantas, o gametófito pode apresentar apenas um sexo (masculino ou feminino) ou ambos (masculino e feminino). Nesse último caso, ele é chamado hermafrodita.

Plantas do grupo dos musgos e das samambaias 

Na evolução das plantas, os musgos foram o primeiro grupo de plantas a ocupar o ambiente terrestre, seguidos pelo grupo das samambaias. 

Embora este último apresente mais adaptações ao ambiente terrestre quando comparado ao grupo dos musgos (como a presença de vasos condutores nas samambaias), esses dois grupos de plantas são muito dependentes da água para a reprodução. Por isso, elas vivem em ambientes úmidos e protegidos da luz solar direta. 

Nessas plantas, os gametas masculinos são chamados anterozoides. Eles são flagelados, precisando de um meio líquido para se deslocar e chegar até os gametas femininos, chamados oosferas, que são imóveis. No ambiente terrestre, essas plantas precisam do orvalho ou da água da chuva para realizar a reprodução sexuada.

Já no grupo das samambaias, a fase duradoura é o esporófito e os esporos são produzidos em estruturas chamadas soros. Ao caírem no solo sob condições adequadas, os esporos germinam e formam os gametófitos. Na maioria das espécies, os gametófitos são hermafroditas.

Plantas do grupo dos pinheiros

O grupo dos pinheiros foi o primeiro grupo de plantas a apresentar independência da água para a reprodução. Sendo assim, as plantas desse grupo (representadas pelos pinheiros, ciprestes e araucárias) ampliaram a sua ocorrência e puderam ocupar uma maior variedade de ambientes terrestres. 

Nas plantas desse grupo, a fase duradoura do ciclo reprodutivo é o esporófito e a estrutura reprodutiva é chamada estróbilo. Nos pinheiros, há estróbilos masculinos e femininos. Nos estróbilos masculinos são formados os grãos de pólen, que contêm os gametas masculinos. Nos estróbilos femininos são formados os gametas femininos, as oosferas. Na época da reprodução, os grãos de pólen são liberados e transportados pelo vento até as estruturas femininas. 

Esse processo é chamado polinização. Ao entrar em contato com o estróbilo feminino, o grão de pólen germina e forma um tubo, chamado tubo polínico. Esse tubo cresce em direção à oosfera e é por meio dele que o gameta masculino pode fecundar o gameta feminino. A partir da fecundação, desenvolve-se o embrião.

Ao redor do embrião se desenvolve uma camada de tecido nutritivo e uma casca externa protetora. Esse conjunto forma a semente. O surgimento da semente representou uma importante conquista evolutiva para as plantas, pois ela protege e nutre o embrião, aumentando as chances de sucesso na sua germinação o que, consequentemente, coopera para a formação de um novo indivíduo.

Grupo das plantas com flores

Nesse grupo de plantas, a estrutura reprodutiva é a flor. Há algumas espécies com flores de sexos separados e outras com flores hermafroditas, nas quais as estruturas femininas e masculinas se apresentam na mesma flor.

Os grãos de pólen formados podem chegar às estruturas femininas da flor de diversas formas. Em algumas espécies, com flores pequenas e numerosas, a polinização costuma ocorrer pelo vento. Em espécies com flores coloridas e vistosas, a polinização acontece por animais, como abelhas, morcegos e aves. Depois da polinização, é formado o tubo polínico e ocorre a fecundação. 

Nesse grupo de plantas, a fecundação dos óvulos leva à formação das sementes e o desenvolvimento do ovário floral dá origem ao fruto. O fruto ajuda na dispersão das sementes, que geralmente ficam abrigadas em seu interior. Muitos animais, ao se alimentarem dos frutos, liberam as sementes longe da planta da qual se alimentaram, cooperando para que novas plantas nasçam em locais diferentes. 

REPRODUÇÃO ASSEXUADA

A reprodução assexuada ocorre tanto em organismos procariontes quanto em organismos eucariontes, sendo observada desde organismos mais simples, como as bactérias, até organismos mais complexos, como muitas plantas e certos animais.

Reprodução assexuada em bactérias e protozoários

A maioria dos organismos unicelulares se reproduz por um processo chamado divisão binária, ou cissiparidade. Nesse processo, a única célula que forma o indivíduo divide-se em duas depois de crescer e duplicar seu material genético, originando dois indivíduos geneticamente idênticos. Bactérias e protozoários se reproduzem por divisão binária.

Bactérias são organismos unicelulares procariontes, que apresentam o material genético disperso no citoplasma. Antes de a célula bacteriana se dividir, o material genético é duplicado e cada célula resultante dessa divisão contém uma cópia do material genético duplicado. 

Os protozoários são organismos unicelulares eucariontes, ou seja, têm o material genético organizado dentro de um núcleo. Antes de a célula se dividir, o material genético se duplica e o núcleo se divide. Então, quando a célula terminar o processo de divisão binária, cada célula-filha formada terá um núcleo e composição genética idênticos aos da célula original.

Bactéria intestinal da família Enterobacteriaceae se reproduzindo por divisão binária. Microscopia eletrônica; colorida artificialmente. Imagem ampliada 44 mil vezes.

Reprodução assexuada em fungos 

Há uma variedade grande de fungos e podemos dividi-los, basicamente, em unicelulares e pluricelulares. Os fungos unicelulares, conhecidos como leveduras, podem se reproduzir por brotamento. Nesse processo, a célula forma pequenos brotos que podem se soltar e dar origem a novos indivíduos geneticamente idênticos à célula genitora. 

Os fungos pluricelulares, por outro lado, podem se reproduzir assexuadamente por esporulação. Nesse pro cesso, o organismo produz esporos, estruturas lançadas no ambiente e que geralmente são levadas pelo vento, o que auxilia na dispersão do fungo. Os esporos são estruturas capazes de sobreviver no ambiente até que as condições para reprodução sejam adequadas. Quando isso ocorre, eles se multiplicam e dão origem a novos indivíduos.

Fungos unicelulares (Saccharomyces cerevisiae) com indicação de um broto. Microscopia eletrônica; colorida artificialmente. Imagem ampliada 4,5 mil vezes.

Fungos podem se reproduzir assexuadamente por brotamento (leveduras) ou por esporulação (fungos pluricelulares). 

Fungos (Lycoperdon perlatum) soltando esporos.

Reprodução assexuada em plantas 

As plantas compõem um grupo muito diverso, com diferentes estratégias de reprodução. 

Os musgos, por exemplo, podem se reproduzir de forma assexuada por meio da fragmentação. Nesse processo, um fragmento do corpo do musgo se destaca e, ao cair em ambiente favorável, pode dar origem a um novo indivíduo completo. 

Outra forma de reprodução assexuada nessas plantas mais simples é a formação de propágulos, estruturas formadas por células indiferenciadas capazes de produzir uma nova planta. Os propágulos geralmente ficam abrigados no interior de estruturas em forma de taça chamadas conceptáculos.

Hepáticas, plantas do mesmo grupo dos musgos, apresentam conceptáculos e propágulos, estruturas que participam da reprodução assexuada desse vegetal.

Nos outros grupos de plantas pode ocorrer a propagação vegetativa. Esse processo envolve caules e folhas. Essas estruturas têm gemas ou botões vegetativos, formados por tecidos indiferenciados, que podem originar outras partes da planta. Das gemas surgem novos brotos, que formam ramos e folhas e podem dar origem a uma nova planta quando se separam da planta-mãe. 

A reprodução assexuada também ocorre em caules subterrâneos e rasteiros, por exemplo. Esses caules vão se ramificando e formando raízes e podem dar origem a novas plantas.

O conhecimento sobre a reprodução assexuada em vegetais permitiu que as pessoas pudessem multiplicar plantas com características de interesse. Por exemplo, ao perceber que determinada planta produz frutos que são apreciados pelas pessoas, um agricultor pode promover a reprodução assexuada dela para obter clones, ou seja, novas plantas com características muito parecidas com as da planta-mãe.

O morangueiro pode se reproduzir de forma assexuada por meio da ramificação do caule rastejante.

Reprodução assexuada em animais 

Na reprodução assexuada, um ou mais novos indivíduos são gerados por uma série de divisões celulares a partir de um único “ancestral”. Nesse tipo de reprodução não ocorre a união de gametas, e os descendentes são geneticamente idênticos ao ser que os originou.

Várias espécies, principalmente de animais menos complexos, conseguem também reproduzir-se assexuadamente.

Alguns animais aquáticos, como a maioria dos poríferos (também conhecidos como esponjas) e alguns cnidários (como a hidra), podem se reproduzir de forma assexuada por meio de brotamento. O broto se forma externamente ao corpo do animal e pode se desprender, dando origem a um novo indivíduo. 

O brotamento, que ocorre, por exemplo, na hidra. O broto surge por meio de sucessivas divisões celulares que produzem novas células cuja bagagem genética é idêntica à da hidra original. O broto cresce à medida que seu número de células aumenta, por divisões celulares. Atingido um certo tamanho, o broto pode se destacar e passar a ter vida independente. 

Nas anêmonas-do-mar também pode ocorrer brotamento. As colônias de anêmonas-do-mar formam-se quando os novos indivíduos produzidos assexuadamente permanecem unidos aos “ancestrais” 

Em condições adversas, algumas esponjas também podem formar gêmulas, estruturas resistentes compostas de um agrupamento de células que ficam dentro do corpo do genitor, que as expele apenas quando as condições ambientais são favoráveis para o seu desenvolvimento. As gêmulas podem, então, originar novos indivíduos. Esse tipo de reprodução assexuada é chamado gemulação.

A fragmentação – também chamada regeneração – é outro tipo de reprodução assexuada e ocorre em alguns animais invertebrados, como as planárias (platelmintos) e as estrelas-do-mar (equinodermos). Os fragmentos que se destacam do corpo do genitor formam as partes que faltam e dão origem a novos indivíduos completos.

Nesse processo, um ou mais pedaços do corpo do animal destacam-se dele por ação de uma força externa e, a seguir, sofrem regeneração, ou seja, reconstroem as partes que faltam. Isso acontece, por exemplo, em certas espécies de esponjas, anêmonas-do-mar, vermes e estrelas-do-mar.

Dependendo da espécie e dos fragmentos, pode haver regeneração de todos os pedaços ou de apenas alguns deles. Se uma estrela-do-mar perder um de seus braços, por exemplo, haverá regeneração e um novo braço será formado. Se o braço perdido tiver uma porção do disco central do animal, também terá a capacidade de regeneração e originará um novo indivíduo.

A REPRODUÇÃO DOS SERES VIVOS

 

A reprodução é uma das principais características dos seres vivos. Ela é responsável pela geração de novos indivíduos e é por meio dela que a vida se mantém na Terra. 

Essa é uma das características que melhor distingue os seres vivos da matéria não viva. Em todos os seres vivos, para que a produção de novos indivíduos aconteça, é necessária a divisão celular. Nesse processo, uma célula origina novas células. 

O crescimento de um ser vivo pluricelular até o tamanho adulto é decorrência do aumento do número de células no organismo. Esse aumento deve-se à capacidade que as células têm para sofrer divisão celular, processo em que duplicam suas estruturas internas e dividem-se, originando novas células.

A divisão celular também torna possível substituir as células que morreram ou foram lesadas. A reposição das células mortas da pele humana e a cicatrização de um corte, por exemplo, ocorrem graças às divisões celulares.

Além de ser responsável pelo crescimento e pelos reparos no organismo, o processo de divisão celular ocupa posição de destaque na reprodução dos seres vivos, como você perceberá nos demais itens. Essa posição de destaque é consequência de um fato importante: uma nova célula se origina de uma célula anteriormente existente.

Cada célula eucarionte apresenta filamentos formados por DNA – o material genético – e proteínas. O conjunto desses filamentos é chamado de cromatina. Durante a divisão celular, a cromatina se condensa, e os filamentos passam a ser chamados de cromossomos. 

Na maioria das espécies de seres vivos descritas, os cromossomos se encontram aos pares. Um dos cromossomos do par tem origem paterna, e o outro tem origem materna. Esses pares de cromossomos são chamados de cromossomos homólogos.

TIPOS DE DIVISÃO CELULAR 

Antes de se dividir, uma célula precisa duplicar seu material genético. Assim, após a duplicação, cada filamento de DNA terá um novo filamento associado a ele. Nas células eucarióticas, esses filamentos duplicados são chamados de cromátides-irmãs. Após a duplicação do material genético, a cromatina se condensa e, então, a célula inicia a divisão. Há dois tipos básicos de divisão celular: a mitose e a meiose.

MITOSE 

Na mitose, uma célula, chamada de célula-mãe, dá origem a duas novas células, chamadas de células-filhas, que são idênticas à célula-mãe. Durante a divisão, as cromátides--irmãs se separam, e o material genético se distribui igualmente entre as células formadas. Em seres unicelulares, a mitose é um pro cesso de reprodução. Nos pluricelulares, ela é importante para o crescimento e a regeneração do organismo.

MEIOSE 

A meiose é o processo de divisão celular em que uma célula-mãe dá origem a quatro células-filhas. Cada uma das quatro células-filhas tem metade da quantidade de cromossomos da célula-mãe. Isso acontece porque, durante a meiose, ocorrem duas divisões celulares e apenas uma duplicação do material genético. 

Na primeira divisão, os pares de cromossomos homólogos se separam. Na segunda divisão, o processo é parecido com o da mitose: ocorre a separação das cromátides-irmãs. Por meio da meiose, os seres vivos formam esporos e game tas, células relacionadas à reprodução. 

TIPOS DE REPRODUÇÃO 

A produção de novos indivíduos pode ocorrer por reprodução assexuada ou por reprodução sexuada. Ambos os processos são observados nos mais diversos grupos de seres vivos.

Na reprodução assexuada, apenas um indivíduo participa do processo e não há união de células reprodutivas. Nesse tipo de reprodução, um indivíduo é gerado a partir de uma única célula ou de uma parte de um único genitor. Em geral, os descendentes são geneticamente idênticos entre si e em relação ao genitor e, por isso, são chamados clones. Em espécies com reprodução assexuada, a composição genética dos organismos praticamente não muda ao longo das gerações. 

Esse tipo de reprodução não requer a presença de um parceiro para a troca de gametas nem para o acasalamento. Essa situação pode ser vantajosa quando a probabilidade de encontrar indivíduos da mesma espécie é baixa. Algumas das formas de reprodução assexuada mais comuns são a divisão binária, o brotamento, a esporulação e a multiplicação vegetativa.

A divisão binária ocorre em organismos unicelulares, como o protozoário da foto. Nesse processo, a única célula do indivíduo se divide em duas, formando dois novos organismos.

Estudos indicam que a reprodução assexuada foi a forma mais primitiva de reprodução, pela qual um organismo unicelular crescia e se dividia em dois; esses dois também cresciam e se dividiam, dando continuidade à espécie.

Na reprodução sexuada, há participação de células reprodutivas chamadas gametas, em geral provenientes de dois indivíduos diferentes. Nesse tipo de reprodução, os gametas masculinos e os gametas femininos se unem no processo de fecundação, dando origem a uma única célula, o zigoto. Este se divide muitas vezes, gerando um novo indivíduo. Nesse tipo de reprodução, os descendentes são geneticamente diferentes dos genitores, já que houve mistura de material genético.

Os gametas transportam apenas metade da carga genética encontrada nas células corporais do indivíduo. Essas células com metade da carga genética são denominadas haploides. A fecundação reúne duas metades da carga genética, presente cada uma em um gameta, resultando em um zigoto com a carga genética completa. O desenvolvimento do embrião, formado com a fecundação, dará origem a um indivíduo formado por células com a carga genética típica da espécie. Essas células são denominadas diploides, pois apresentam duas cópias de cada tipo de cromossomo.

 

 

A maioria das bananeiras, principalmente as que dão frutos usados na nossa alimentação, se reproduz de forma assexuada.

 

Algumas espécies apresentam os dois tipos de reprodução durante o seu ciclo de vida, como alguns animais invertebrados, algumas algas, fungos e muitas plantas. O surgimento da reprodução sexuada foi um acontecimento importante para a história da vida no planeta Terra. Esse tipo de reprodução possibilita maior variabilidade genética na descendência, uma vez que a mistura do material genético dos dois genitores na formação dos novos seres aumenta a diversidade de características dos descendentes. 

 

 

Saruê (Didelphis sp.) com filhotes. O saruê, assim como a maioria dos animais, se reproduz de forma sexuada. 

 

De modo geral, é possível dizer que há vantagens e desvantagens nos dois tipos de reprodução. A reprodução assexuada costuma ser mais rápida e mais simples que a reprodução sexuada. Porém, ela confere homogeneidade genética à prole, já que os descendentes (clones) são originados de um único genitor. Essa homogeneidade pode ser uma desvantagem, considerando que todos os indivíduos da população têm características semelhantes. Isso significa que podem ser amplamente afetados por uma alteração ambiental, caso sejam sensíveis a ela, e não sobreviver. 

A reprodução sexuada, por sua vez, é um processo mais complexo e mais demorado quando comparado à reprodução assexuada. Porém, ela garante a variabilidade genética na população, que traz a vantagem de aumentar a chance de haver indivíduos com características diferentes. Isso aumenta a chance de sobrevivência da população e melhora sua adaptação ao meio, em caso de alteração ambiental.

 

Hermafroditismo 

O hermafroditismo ocorre quando um mesmo indivíduo é capaz de produzir gametas masculinos e femininos simultânea mente. Nesse caso, pode haver autofecundação, se o indivíduo fecundar a si mesmo, ou fecundação cruzada, quando dois indivíduos trocam gametas masculinos que serão usados para fecundar os próprios óvulos. Muitas plantas são hermafroditas, assim como certas espécies de vermes nematódeos, moluscos e peixes.

Características hereditárias

Desde a Antiguidade, sabe-se que características (como cor dos olhos, formato dos lábios, cor dos cabelos, formato das orelhas, tamanho do nariz etc.) são transmitidas de pais para filhos, ou seja, são características hereditárias. Pensava-se, porém, que essas características eram simplesmente “misturadas” de geração em geração. Somente no século XIX é que o conhecimento humano sobre a hereditariedade sofreu considerável avanço. 

O responsável por esse avanço foi Gregor Mendel (1822-1884), que realizou uma série de experimentos cujas conclusões revelaram os fundamentos da transmissão das características hereditárias.

Os trabalhos de Mendel levaram à conclusão de que as características hereditárias dos pais não são simplesmente “misturadas” pela natureza para originar filhos com características intermediárias. A hereditariedade está relacionada a “unidades” fornecidas por ambos os pais a cada um de seus descendentes.

Essas “unidades” transferidas dos pais para os filhos são atual mente denominadas genes. Os genes compõem o material genético existente nas células, relacionado às chamadas características hereditárias, ou genéticas. Os genes são responsáveis por condições necessárias para o funcionamento do metabolismo celular (conjunto de todos os processos que ocorrem em uma célula) e para o desenvolvimento das características de um organismo. Fatores ambientais também intervêm nesse desenvolvimento e muitas vezes podem até mesmo modificar características de um organismo.

 

A Genética é o estudo dos genes 

Os genes e a maneira como eles são transferidos para os descendentes são objeto de estudo da ciência denominada Genética. É importante que você perceba, desde já, que, mesmo entre os descendentes de um mesmo par de indivíduos, a diversidade pode ser muito grande. 

Os cientistas descobriram que existem fatores capazes de provocar alterações nos genes. Alguns desses fatores são a radiação solar ultravioleta, a radiação nuclear e algumas substâncias químicas, como certos componentes da fumaça do cigarro. Quando ocorre uma alteração num gene, dizemos que houve uma mutação gênica, ou, simplesmente, uma mutação. 

As mutações, quando acontecem, podem modificar a informação registrada no gene. Se uma mutação ocorrer numa célula reprodutiva (espermatozoide ou óvulo) o gene alterado pode ser transmitido para um descendente. Os genes alterados contêm, em alguns casos, mutações prejudiciais que podem inviabilizar o funcionamento saudável do corpo e levá-lo à morte. A maioria das mutações, no entanto, não acarreta nenhuma mudança significativa, seja ela vantajosa ou prejudicial ao organismo.

Contudo, uma mutação pode eventualmente ser benéfica para o indivíduo. Suponha, por exemplo, que, em razão de uma mutação gênica, um pernilongo de uma determinada espécie nasça resistente a certo inseticida. Essa característica favorece sua sobrevivência até chegar à vida adulta, reproduzir-se e transmitir a nova versão do gene a seus descendentes, que também poderão ser resistentes ao inseticida. Estes, por sua vez, também serão favorecidos, e a característica vantajosa tende a ser passada para grande número dos descendentes, ampliando sua ocorrência nos membros da espécie.

Como a vida na Terra existe há bilhões de anos, houve muito tempo para que mutações produzissem genes com efeitos vantajosos aos seus possuidores. As mutações são as fontes de novos genes e os seus portadores são submetidos às condições naturais de competição pela sobrevivência. Esses genes, caso tornem esses indivíduos mais aptos a enfrentar o ambiente, podem se incorporar à bagagem genética da espécie. 

Os progressos no estudo da Genética esclareceram a importância dos genes na hereditariedade e o papel das mutações no apareci mento de variações genéticas responsáveis por novas características em uma espécie.