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Sistema reprodutor Prof. Dra. Bruna Bezerra * REPRODUÇÃO ASSEXUADA * Um parente passa às gerações seguintes uma duplicação de sua carga genética * Vantagem: menos exposição à predação * Desvantagens: nenhuma variabilidade genética * Restrições de habitat * REPRODUÇÃO SEXUADA * Cada parente passa uma cópia haplóide de sua carga genética, se fundindo em uma combinação diplóide * Vantagem: alta variabilidade genética * Desvantagens: comportamento complexo, predação Tipos de reprodução * Partenogênese * Algumas populações de um pequeno lagarto do gênero Lacerta eram exclusivamente fêmeas, sugerindo que esses lagartos colocavam ovos viáveis mesmo sem ter sido fertilizado * Hermafroditismo * Alguns peixes de profundidade são hermafroditas * Alguns peixes possuem hermafroditismo sequencial * Protogenia * Protandria Reprodução assexuada em vertebrados * Alguns peixes respondem a mundanças sociais – peixes com hermafroditismo sequencial, por exemplo * Em alguns repteis, mudanças ambientais podem determinar o sexo, como o sexo de tartarurgas marinhas , por exemplo * Em mamíferos, o sexo é determinado bem cedo durante o desenvolvimento embrionário… em humanos por exemplo, for volta de 40 dias após concepção Determinação do sexo * A reprodução sexual de vertebrados evoluiu no oceano antes dos vertebrados colonizar o ambiente fora da água * Fêmeas de vários peixes colocam a ova na água e os machos liberam os espermatozóides próximo * Água faz os gametas dispersarem muito rápido e por isso tudo tem que ser controlado * Com a invasão do ambiente fora da água, vem o novo perigo de dessecação -‐ pressão grande o que levou a evolução de fertilização interna Reprodução sexuada * Os vertebrados que possuem fecundação interna, basicamente possuem 3 estratégias para o desenvolvimento embriônico e fetal * Oviparidade. Encontrada em alguns peixes ósseos, a maioria dos répteis, alguns peixes cartilaginosos, alguns anfíbios, poucos mamíferos e todos os pássaros. Após serem fertilizados internamente, os ovos são colocados for a do corpo da mãe para completar o desenvolvimento do embrião * Ovoviparidade. Encontrada em alguns peixes ósseos, alguns cartilaginosos, e muitos répteis. Os ovos fertilizados são retidos na mãe para completar o desenvolvimento, mas toda a nutrição do filhote vem da gema. * Viviparidade. Encontrada na maioria dos peixes cartilaginosos, alguns anfíbios, poucos répteis e quase todos os mamíferos. O filhote se desenvolve dentro da mãe e obtem os nutrientes da corrente sanguínea da mãe durante o desenvolvimento embrionário. Fertlização interna * Órgãos genitais – funções * Produzir os gametas – células sexuais * Unir o ovócito com o espermatozóide * Fornecer a nutrição para o embrião ou feto até a eclosão ou nascimento * Liberar ovos ou jovens do corpo materno Órgãos genitais – funções * Basicamente inclui: * 1. As gônadas (ovários e testículos), e os seus produtos (i.e. os hormônios e os gametas) * Hormônios facilitam o comportamento sexual e o cuidado parental, Preparam os dutos reprodutores para receber os gametas, Sustentam o zigoto * 2. Dutos que transportam os gametas * A estrutura das gônadas varia em alguns táxons, mas em geral é uniforme para cada classe de vertebrados * Geralmente essa estrutura das gônadas é bem conservativa e fornece evidências das diferentes linhagens germinativas Sistema reprodutor * Ovários + Dutos + Oviduto + Útero * Na maioria dos vertebrados, os ovários são pares * O ovário produz tanto hormônios quanto óvulos maduros * Oogênese= processo de maturação do óvulo. É um processo complexo que envolve: * divisões celulares mitóticas e meióticas, * crescimento no tamanho do óvulo e * mudança na composição citoplasmática. Sistema reprodutor feminino * Dutos genitais * Muitos dos dutos genitais na realidade funcionam como dutos urogenitais, ou seja, tem função tanto na excreção como na reprodução (ocorre o mesmo no aparelho reprodutor masculino) * É por onde os óvulos viajam depois que são liberados do ovário Sistema reprodutor feminino * Oviduto * Transporta o óvulo * Pode adicionar camadas de membranda ou uma casca (após a fecundação, visto que a membranda ou casca é impermeável ao espermatozóide) * Também pode ser local de armazenamento do óvulo fecundado (ovo) até que possa ser depositado em local apropriado (meio ambiente ou útero) Sistema reprodutor feminino * Útero * É a porção terminal do oviduto * Local de implantação do embrião ou armazenamento do ovo antes de ser posto * Placenta * Nutrição Sistema reprodutor feminino * Testículos + Dutos genitais + órgãos copulatórios * Os testículos * Produção de espermatozóides e excreção hormonal * Na maioria dos vertebrados, fica dentro do abdômen, mas na maioria dos mamíferos ficam em uma bolsa -‐ escroto * Espermatogênese:envolve divisões mitótica e meióticas, assim como reorganização citoplasmática. * Há 2 padrões de espermatógênese nos vertebrados (o dos aminiotas e o dos anaminiotas) Sistema reprodutor masculino * Dutos genitais * Funcionam no sistema urogenital * Transportam produtos dos rins * Trasportam os espermatozóides * Pode haver várias configurações dependendo do grupo e espécie Sistema reprodutor masculino * Órgãos copulatórios * Importante para fecundação interna * Cópula – coito * Clásper (tubarão, raias e quimeras) – nadadeiras pélvicas especializadas * Pênis Sistema reprodutor masculino * Diferenças básicas entre a produção de gametas masculinos e feminino * 1 – Número de gametas gerados (milhares versus centenas) * 2 – A composição do citoplasma no gameta * 3-‐ Produto final meiose 2 (4 espermatozóides versus 1 óvulo mais 3 corpus polares) Gametogênese * A fertilização na maioria dos teleósteos é externa * O ovos contem “gema” suficiente para sustentar o desenvolvimento do embrião * O desenvolvimento é rápido e o filhote matura rapidamente também * Centenas de ovos são fertilizados de uma só vez, mas muitos não sobevivem por conta de infecções microbianas, predação, etc * Peixes cartilaginosos * Fertilização interna * Macho introduz espermas na fêmea através de uma nadadeira pélvica modificada – Clásper * Desenvolvimento geralmente vivíparo Peixes * Fecundação e desenvolvimento do tubarão Peixes * Invadiram o ambiente terrestre, mas não são totalmente “adaptados”, visto que parte do ciclo de vida ainda se desenvolve em água * Fertilização é externa na maioria do anfíbios, como nos peixes ósseos * Os gametas masculino e femininos são expelidos pela cloaca * Em alguns machos de sapo, ele agarra a fêmea e aperta ela… dessa forma ela libera os ovos e ele, facilitando a fecundação Anfíbios * Os ovos da maioria dos anfíbios se desenvolvem na água, mas há excessões como: * Alguns sapos que mantem os ovos no saco vocal e no estômago e os sapinhos são liberados pela boca da fêmea * Alguns sapos mantem os filhotes embaixo da pele Anfíbios * O tempo requerido para o desenvolvimento dos anfíbios é bem maior do que o dos peixes, mas os ovos não tem tanta gema assim… para solucionar esse problema, o que eles fazem? Anfíbios * Para solucionar esse problema da quantidade limitada de gema, a maioria dos anfíbios exibem metamorfose e dividem o processo de desenvolvimento em várias etapas como: * Embriônico * Larval * E vários estágios adultos Anfíbios * Desenvolvimento Anfíbios * A maioria dos répteis e aves são ovíparos * Fertilização é interna e os ovos são depositados fora do corpo da fêmea * Machos de répteis em sua maioria possuem um órgão copulatório tubular, o pênis * O pênis tem tecido erétil, fica bem rígido podendo chegar bem dentro do trato reprodutivo da fêmea. * Geralmente os ovos são abandonados * Ovos possuem uma casca mole – essa casca vai sendo formada a medida que o ovo vai passando pelo oviduto * Alguns répteis podem ser viviparos ou ovoviviparos Répteis * Todas as aves são ovíparas * Fertilização é interna * A maioria dos machos não possuem um pênis * Em algumas aves grandes, a cloaca se extende formando um falso pênis * A maioria das aves incubate os ovos para mantê-‐los aquecidos (em função da homeotermia) * O filhote após eclosão do ovo, precisa de cuidados parentais para sobreviver Aves * Assim como nos répteis, o ovo com casca das aves representam um grande passo para a vida terrestre * A casca previne a desitratação, fazendo com que o ovos possam ser colocados for a da água * Ovos amnióticos -‐ o embrião se densenvolve dentro de um cavidade cheia de fluido circundado por uma membranda chamada de amnio. * O amnio é uma membrana extra-‐embriônica, ou seja, é formada de células do embrião, mas é localizada fora do corpo do embrião * Outra membrana extra-‐embriônica é o córion * Em contraste com os ovos de peixes e anfíbios, os ovos das aves e dos répteis possuem duas membranas extra-‐embriônicas Aves * Anatomia – sistema reprodutor -‐-‐-‐ 1.51 s Aves * Monotremados * Mais primitivos, ovíparos, encubam os ovos * Marsupiais * Vivíparos, desenvolvimento fetal se dá em uma bolsa – filhores altriciais * Placentários * Vivíparos, retem os filhotes por mais tempo no útero Mamíferos Mamíferos Mamíferos * Algumas modificações -‐ Monotremados Mamíferos * Algumas modificações -‐ Marsupiais Mamíferos * Algumas modificações-‐ Placentários Mamíferos Mamíferos Mamíferos Mamíferos Mamíferos
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