Reprodução sexuada vs reprodução assexuada

Dirigido ao professor João Paulo Soares

Maria Inês Margarido nº19 12ºB

2

Índice

Introdução…………………………………………………………………………………………pag.3

Reprodução assexuada………………………………………………………………………pag.4

-Vantagens……………………………………………………………………..pag.4

-Partenogénese – caso particular……………………………………pag.4

Reprodução sexuada………………………………………………………………………….pag.5

-Custos……………………………………………………………………………pag.5

-Casos particulares………………………………………………………….pag.5

Porquê o sexo?......................................................................................pag.6

Adaptações da reprodução – os verdadeiros motivos por detrás da reprodução sexuada…………………………………………………………………………..pag.7

-A importância dos ovos com casca……………………………….pag.7

-Dispersão de sementes………………………………………………pag.7/8

-Parasitas internos………………………………………………………pag.8/9

-Organização social…………………………………………………………pag.9

-E muitas outras estratégias……………………………………………pag.9

Conclusão………………………………………………………………………………………..pag.10

Bibliografia………………………………………………………………………………………pag.11

3

Introdução

O objectivo último de qualquer ser vivo na superfície do planeta terra é perpetuar o seu DNA às gerações vindouras.

Porque é que nós, humanos, assim como outros animais, optámos por transmitir apenas parte das nossas características recorrendo à reprodução sexuada, não nos “contentando” com um simples processo de clonagem que nos permitiria ser imortais?

Espero conseguir encontrar uma resposta a esta e outras questões que poderão surgir ao longo do processo de pesquisa e execução deste trabalho.

4

O objectivo último de qualquer ser vivo na superfície do planeta terra é perpetuar o seu DNA às gerações vindouras

Sexuado vs assexuado: vantagens e limitações de cada um dos tipos de reprodução

Existem dois tipos de reprodução: reprodução assexuada e reprodução sexuada. A primeira caracteriza-se pela não ocorrência de fecundação (fusão de dois gâmetas), surgindo os novos indivíduos a partir de um só progenitor. A última, por sua vez, caracteriza-se pelo acontecimento oposto. A existência de novos indivíduos depende da fecundação, desenvolvendo-se o novo ser a partir de um zigoto.

Reprodução assexuada

Neste tipo de reprodução a descendência surge por mitoses sucessivas da célula mãe, havendo replicação do seu DNA e sendo as células filhas geneticamente idênticas entre si e à sua progenitora. Pode-se portanto considerar a reprodução assexuada um caso de clonagem.

Vantagens:

As características do indivíduo são perpetuadas, mantendo-se inalteradas ao longo do tempo.É um processo rápido que não requer um grande gasto de energia.Gera-se um grande número de descendentes pois todos os indivíduos podem reproduzir-se e em grande quantidade.

Partenogénese – caso particular

Muitos seres vivos de pequenas dimensões – como afídeos, ácaros, vespas e térmitas – podem produzir ovos que se conseguem desenvolver sem entrar em contacto com esperma. Os descendentes desses seres são geneticamente idênticos à progenitora. Esta característica permite aos animais originar um grande número de descendentes rapidamente. No caso das abelhas, por exemplo, é esta particularidade que permite que a rainha crie um vasto exército de obreiras.

Alguns lagartos também se reproduzem desta maneira peculiar. Os membros de muitas espécies de lagarto vivem essencialmente como fêmeas, contudo, nenhuma consegue reproduzir-se sozinha. Estas precisam do estímulo de outra fêmea que passa a desempenhar o papel de macho, cortejando-a. Posteriormente a segunda fêmea também produzirá os seus próprios ovos após ser estimulada por outra parceira. Tudo isto ocorre sem a existência de gâmetas masculinos.

Assim, neste tipo de reprodução todos os seres contribuem para a formação da futura geração pois todos os indivíduos produzem descendentes.

5

Reprodução sexuada

Custos

São muitos e variados os custos da reprodução sexuada:

Ornamentos sexuais – potencial perigo para quem os ostenta; ficam mais expostos a predadores.Rituais de acasalamento (lutas, parada nupcial…) – podem levar à morte.Existe perda de potencial reprodutivo pois parte dos indivíduos (os do sexo masculino) não produzem descendentes. Apenas contribuem com metade do material genético.Apenas metade dos genes que satisfatoriamente serviriam um indivíduo durante a vida são transmitidos à sua descendência.A luta entre alelos do mesmo gene por um lugar no património genético deixa de se verificar à última da hora, contentando-se esses genes com uma probabilidade de 50% de pertencerem a um dado gâmeta. Na reprodução assexuada essa probabilidade seria de 100%.O elevado custo da produção de gâmetas de grandes dimensões por parte das fêmeas não lhes permite produzir tantos ovos como os machos espermatozóides.

Casos particulares

São muitos os perigos que os animais correm para que se possam reproduzir…

Na época de acasalamento os machos de muitas espécies de aves fazem exibições destinadas a atrair as fêmeas, efectuando uma graciosa dança nupcial. Para serem bem sucedidos, os machos ostentam ornamentos magníficos preenchidos das mais variadas cores. Estes acontecimentos tornam-nos muito mais susceptíveis aos predadores, tornando-se presas fáceis e perdendo muitas vezes a vida.

Outro exemplo do potencial mortífero destes rituais de acasalamento são as lutas entre veados machos que ocorrem todas as primaveras. Estes entrelaçam as suas armações e travam ferozes batalhas pela posse das fêmeas. Também os leões-marinhos lutam entre si, batendo com os dentes no pescoço do adversário, tudo para que possam ser o macho dominante e possuir um harém de fêmeas.

As aranhas machos, muito mais pequenas que as fêmeas, têm dificuldade em fazer a sua companheira entender que querem ser seus amantes e não uma refeição. Por sua vez o louva-a-deus não o consegue, sendo ingerido pela parceira após o acto sexual.

Agora que conhecemos alguns dos custos da reprodução sexuada, quer a nível genético quer a nível da manutenção da integridade física dos indivíduos, somos levados a pensar na reprodução assexuada como meio óbvio de propagação da vida. Contudo, a maior parte dos seres vivos opta por reproduzir-se sexuadamente, escolhendo um processo muito mais complexo e exigente de perpetuar o seu código genético. Resta-nos então uma única pergunta: porquê?

6

Porquê o sexo?

A fusão dos gâmetas que se verifica na reprodução sexuada e a consequente recombinação genética estão constantemente a provocar variação dentro de uma espécie. É nesta variação que se centram as várias teorias explicativas que surgiram na tentativa de responder a esta polémica questão. Vou aqui apresentar de uma forma muito resumida quatro delas, sendo a mais importante a teoria da Red Queen.

Red queen – esta teoria assenta na ideia de que existe uma competição constante entre parasitas e hospedeiros. Um indivíduo tem de estar em constante evolução pois os seus parasitas também estão permanentemente a adaptar-se a novas condições. A reprodução sexuada desempenha assim um papel fundamental como fonte de variabilidade. É o sexo que permite a grande parte dos seres vivos ultrapassarem os seus adversários. Contudo, estes mesmos adversários podem voltar a tomar a dianteira recombinando os seus genes, entrando o mundo natural numa perseguição constante em que todos os seres são ao mesmo tempo os perseguidores e os perseguidos. A existência de agentes de doença microscópicos que se reproduzem extremamente rápido, estando portanto em contínua evolução e diversificação prontos para explorar as fraquezas de um potencial hospedeiro, leva a que estes últimos tenham de alterar o seu código genético de modo a conseguirem sobreviver. Só a reprodução sexuada permite que isto aconteça.

Tangled bank – esta teoria parte de dois acontecimentos: a existência de uma multiplicidade de diferentes ambientes no planeta terra, cada um deles muito diferente dos outros; e a competição existente entre seres vivos da mesma espécie e entre espécies. Graham Bell, fundador desta teoria, diz-nos que devido a estes dois fenómenos a Natureza teve de encontrar uma maneira de gerar seres que apresentassem grande variabilidade entre si, de modo a que pelo menos alguns deles conseguissem sobreviver em determinados ambientes. Esta variedade de formas permitiria assim que os seres vivos se adaptassem a diferentes ambientes diminuindo também a concorrência entre eles.

Muller’s Ratchet – esta teoria defende essencialmente que, em populações pequenas, as mutações penosas se acumulam mais facilmente em reprodutores assexuados que nos assexuados. Isto deve-se obviamente ao facto de, ao reproduzir-se, os seres assexuados gerarem cópias de si mesmos, copiando também qualquer erro que possa ter ocorrido.

Teoria da redução das mutações – esta teoria, de certa forma semelhante à de Muller’s Ratchet, diz-nos que as populações que se reproduzem sexuadamente reduzem mais facilmente o número de mutações prejudiciais pois recombinam os seus genes, fazendo com que os indivíduos mutantes sejam cada vez menos à medida que o tempo passa.

Todos estes modelos são, no entanto, alvos de importantes críticas. A teoria da Red Queen é sem dúvida a que se apresenta mais forte, contando com várias evidências experimentais que a suportam.

7

Adaptações da reprodução – os verdadeiros motivos por detrás da reprodução sexuada

Tal como é referido na frase que encabeça este trabalho, o imperativo primordial dos organismos consiste em reproduzirem-se e aos seus genes tantas vezes quanto possível no seu tempo de vida. Para que tal aconteça são várias as adaptações reprodutivas que os seres vivos desenvolvem, as quais, só são possíveis devido à existência de reprodução sexuada. Esta, sob a acção da selecção natural, permite a evolução e o consequente aparecimento de estruturas que facilitam a disseminação do ADN de cada ser.

Eis alguns exemplos das extraordinárias adaptações que a Mãe Natureza desenvolveu para que esta coisa magnifica que é a vida prevaleça por muitos e longos anos na face deste nosso planeta azul.

A importância dos ovos com casca

Os óvulos não fertilizados são das maiores células conhecidas do reino animal, cada um deles possui um núcleo gamético rico em nutrientes como proteínas e gorduras. Depois de fertilizados no oviduto, estes são rodeados por albumina (reserva alimentar rica em proteínas – a clara) e encerrados numa casca mineralizada dura. Esta casca possui poros que permitem a entrada de oxigénio e a saída do dióxido de carbono. O ovo é uma unidade de crescimento auto-suficiente, permitindo que um ser vivo se desenvolva no seu interior até que consiga respirar quando se dá a eclosão. Mas o que muitos não sabem é a importância que estas estruturas simples tiveram na passagem dos seres vivos para o meio terrestre. Os primeiros vertebrados terrestres a ser completamente independentes da água devem essa possibilidade à existência do ovo. Peixes e anfíbios tinham de por os ovos na água. Os répteis foram os primeiros a conjugar fertilização interna e ovos capazes de resistir à falta de água, o que lhes permitiu tornarem-se os primeiros vertebrados completamente terrestres. Posteriormente transmitiram esta característica aos seus descendentes, como as aves e, depois de muita evolução, até mesmo nós.

Dispersão de sementes

As sementes com casca e os frutos são, de certo modo, o equivalente aos ovos dos animais. A semente ou fruto é a unidade protectora de um óvulo polinizado, permitindo-lhe resistir à dessecação e fornecendo provisões de hidratos de carbono, gorduras e proteínas. Muitas plantas e alguns animais permanecem fixos no mesmo local, toda a sua vida. Assim, servem-se da sua descendência como meio de dispersão dos seus genes. Essa dispersão aumenta o raio de acção da espécie e evita que se acumulem muitos indivíduos no mesmo local, impedindo o esgotamento de recursos. A dispersão aumenta também o número de cruzamentos dentro da mesma espécie, permitindo a reunião de novas características vantajosas, que de outro modo não se encontrariam. Os produtos de reprodução adaptam-se assim para se deslocarem ou serem transportados a curtas, médias e longas distâncias por acção do vento, da água ou dos animais.

Um exemplo de um modo de dispersão é o do fruto do tojo, este contém dispositivos que, quando há escassez de água, projectam as sementes para longe da planta mãe, evitando assim

8

o esgotamento dos recursos. Outros exemplos são as sementes do sicomoro e do dente de leão. As primeiras contêm uma espécie de asas que giram sob a acção do vento enquanto as do dente de leão, tão conhecido por todos, possuem um para quedas de pelo que as transporta também através do vento.

Mas não é só o vento o único agente transportador. Os cocos, por exemplo, possuem uma protecção contra o excesso de sal e conseguem flutuar durante muito tempo no mar, podendo assim viajar de ilha para ilha, aumentando o seu raio de acção. As sementes de certas plantas como a erva-benta possuem ganchos que se prendem ao pelo dos animais, funcionando estes como agentes de dispersão.

Todas estas adaptações deverão ter surgido aquando da passagem dos seres vivos do mar para a terra, o que nos mostra a importância que este acontecimento teve na história da evolução.

Parasitas internos

A maioria dos animais faz uma gestão de recursos entre as suas necessidades individuais (alimentação, defesa contra predadores) e a função reprodutiva. Contudo, há um grupo de animais que concentra todos os seus recursos exclusivamente na reprodução não se preocupando com outros aspectos. Eles são os parasitas internos. Estes seres vivem isolados no interior do organismo do hospedeiro onde há abundância de alimento e onde os predadores, para além de um ataque pelo sistema imunitário, não são uma realidade.

Um exemplo muito conhecido por todos é o da ténia. Este parasita está muito bem adaptado a viver no intestino dos vertebrados. É constituído por um escólex que fixa o seu corpo ao intestino do hospedeiro, havendo posteriormente um grande número de segmentos a formar uma cadeia passível de atingir 10 metros de comprimento. Cada um desses segmentos possui um conjunto de órgãos masculinos e femininos. Os segmentos em fase masculina fertilizam aqueles que se encontram em fase feminina que de seguida se transformam em sacos cheios de ovos. Este é portanto um caso de hermafroditismo suficiente, ambos os tipos de gâmetas são produzidos por um único indivíduo, havendo cruzamento entre células provenientes do mesmo ser. Percebe-se perfeitamente a necessidade desta estratégia. A ténia é um ser solitário e o único modo de se reproduzir e ainda assim beneficiar de alguma variabilidade é mesmo este.

Outro tipo de hermafroditismo é o hermafroditismo insuficiente. Um exemplo disso são os caracóis, em que um único ser produz gâmetas dos dois tipos mas em que há cruzamento entre indivíduos diferentes. Esta segunda estratégia é sem dúvida útil. Ao eliminar a perda de potencial reprodutivo que os machos representam, a reprodução sexuada torna-se ainda mais eficaz. Contudo este método não é possível em animais complexos, dada a especialização verificada em cada um dos sexos.

Mas existem outros mecanismos utilizados não só por parasitas internos mas por outros seres como os afídeos já referidos acima. A alternância entre reprodução sexuada e assexuada permite ao Schistosoma gerar um grande número de descendentes de forma económica enquanto parasita o caracol, aproveitando depois para reorganizar os seus genes e adquirir grande variabilidade quando vive na corrente sanguínea humana. Esta alternância permite às

9

espécies produzir um grande numero de descendentes quando as condições são estáveis e os custos do sexo ultrapassam os seus benefícios e ao mesmo tempo evitar a extinção, remisturando os genes quando necessário.

Organização social

Ora, depois de conhecermos o grande propósito de todos os seres vivos, transmitir os seus genes a um maior número de descendentes possível, somos levados a pensar que a melhor estratégia para o conseguir é o egoísmo. Contudo, em espécies com elevado grau de organização e parentesco o altruísmo e a cooperação são a chave para que mais genes passem para as gerações seguintes. Na reprodução sexuada cada progenitor transmite apenas 50% dos seus genes à descendência, assim devem ser ponderados este facto e a possibilidade de a descendência produzida sobreviver e reproduzir-se ela própria, perpetuando por mais tempo os genes de seus pais. Muitas vezes este balanço indica que a melhor estratégia não é a reprodução do próprio mas a cooperação com outros seres cujas aptidões reprodutivas são melhores. O ser que renuncia à possibilidade de se reproduzir, transmite na mesma o seu ADN à descendência pois neste tipo de grupos os indivíduos são normalmente muito aparentados.

Os abelharucos são um óptimo exemplo deste fenómeno intrigante. Durante a estação de procriação, um grupo de aves auxiliares ajuda o par procriante, defendendo-o contra predadores e fornecendo alimento aos recém-nascidos. Este comportamento justifica-se pois estas aves ajudantes são geneticamente muito próximas ao par que procria, podendo ser seus irmãos ou mesmo pertencer a ninhadas de anos anteriores. A curta duração da estação reprodutiva cria a necessidade destas acções altruístas, sendo que devido a ataques de predadores e problemas no fornecimento de alimento são muito poucas as crias que sobrevivem. É por este motivo que é vantajoso a estas aves apoiarem o par mais experiente em vez de tentarem procriar elas mesmas. Como são muito aparentados a probabilidade de transmitirem os seus genes é muito maior quando se comportam desta maneira.

E muitas outras estratégias…

São realmente inúmeras as estratégias dos seres vivos para espalharem o seu ADN por este mundo fora. A profusão de ritos e estruturas adoptados é realmente imensa sendo estes resultado de uma criteriosa selecção sexual. Como geralmente é o macho quem se exibe para agradar a uma futura parceira, cabe-nos a nós, fêmeas, escolher o melhor entre os melhores. Esta decisão cuidadosa é responsável pela exuberância dos machos de muitas espécies e pelo aparecimento de diversas estruturas que marcam o dimorfismo sexual.

É-me impossível referir todos os extraordinários métodos criados pelos seres vivos para propagar a vida. Métodos tão espantosos como o do pequeno peixe palhaço, onde, caso ocorra a morte da fêmea procriadora, um dos machos juvenis se transformará em fêmea, permitindo a continuação da espécie.

Mecanismos aparentemente absurdos mas que realmente desempenham o seu papel na natureza.

10

Conclusão

Neste trabalho confrontaram-se os dois tipos de reprodução dando exemplos do mundo natural. Começou-se por referir as vantagens da reprodução assexuada para logo a seguir sublinhar os custos do sexo. Houve assim a tentativa de traçar um caminho para os leitores, levando-os a interrogar-se acerca do porquê do sexo. Deste modo, depois de despertada a questão, expuseram-se algumas das teorias explicativas deste fenómeno fascinante.

Mas, o que poderia ser mais maravilhoso do que conhecer um pouquinho daquilo que realmente acontece na Natureza???

Procurou-se trazer o mundo animal a estas seis páginas, expondo casos particulares de adaptações espantosas da reprodução. Adaptações estas que só se tornaram possíveis a este nível graças à existência de reprodução sexuada. Está-se portanto ao mesmo tempo a defender e a demonstrar as vantagens deste tipo reprodutivo, referindo também algumas estratégias específicas.

Após o estudo e observação de animais somos obrigados a concluir que o seu único objectivo é transmitir o máximo de si à sua descendência. Existem dois tipos fundamentais de reprodução: reprodução sexuada e assexuada. Esta última apresenta uma simplicidade e eficácia tais que seria de esperar que imperasse entre os seres vivos deste nosso planeta, contudo, foi o sexo o escolhido pela maioria desses seres.

Com todos os seus perigos e desvantagens o sexo é o vencedor nesta batalha da vida, permitindo que esta se multiplique e adapte a uma profusão de ambientes distintos. Sem a reprodução sexuada a evolução seria exponencialmente mais lenta não permitindo o nascimento de novas espécies e limitando, em grande medida, a diversidade natural.

Tudo se resume portanto a um balanço entre custos e benefícios de cada tipo de reprodução. Quando os custos são superiores, a Natureza opta pela reprodução assexuada, quando acontece o contrário a preferida será então a reprodução sexuada. O equilíbrio é perfeito!

Mas nesta necessidade de deixarem um pouco de si no planeta, os seres vivos ultrapassam todos os tipos de dificuldades. Quer seja através da reprodução sexuada ou assexuada, os rivais são vencidos, os problemas contornados, os parceiros seleccionados, a descendência protegida. Tudo para perpetuar esta jornada que é a vida.

11

Bibliografia

Livros:

ATTENBOROUGH, David, “Os Desafios da Vida”, Gradiva

DAWKINS, Marian S., “Compreender o Comportamento Animal”, Fim de Século

WHITFIELD, Philip, “História Natural da Evolução”, Verbo

Web:

http://www.notapositiva.com/trab_professores/textos_apoio/biologia/sexuadovsassexuado.htm

http://eduquenet.net/reproducao.htm