Ciclo de vida é o conjunto de transformações que um um ser vivo sofre desde que é um ovo ou zigoto até que ele próprio se reproduza, dando origem a outro ovo por reprodução sexuada.
Existem três tipos de ciclos de vida nos organismos que se reproduzem sexuadamente: ciclo de vida haplonte, ciclo de vida haplodiplonte e ciclo de vida diplonte. Nos diversos ciclos de vida, a meiose ocorre num determinado momento. Por esse motivo a meiose tem diferentes denominações, dependendo dos ciclos de vida. Assim sendo, no ciclo de vida haplonte a meiose é pós-zigótica, no diplonte é pré-gamética e no haplodiplonte é pré-espórica.
Existem organismos capazes de efectuar a autofecundação, isto é, efectua-se entre gâmetas produzidos pelo mesmo individuo, tratando-se assim também de um casa de hermafroditismo sufuciente (como a ténia) .
Porém na maior parte dos seres hermafroditas, a fecundação ocorre entre espermatozóides e óvulos produzidos em individuos diferentes, como acontece com a minhoca e o caracol. Estes são casos de hermafrodistismo insuficiente. Deste modo é assegurada uma maior variabilidade genética.
Nos animais em que ocorre unissexualismo, a união de espermatozóides com óvulos efectua-se de diversos modos, dependendo quer da mobilidade dos animais, quer do locar, meio aquático ou meio terrestre onde ocorre. Existem dois tipos principais de fecundação: externa e interna.
Fecundação externa - efectua-se em meio liquido e sucede na maioria das espécies aquáticas, como peixes, ou em seres vivos que procuram a àgua para a reprodução, como a rã.
Fecundação interna - efectua-se no interior do organismo da fêmea. O macho deposita os espermatozóides no interior do sistema reprodutor da fêmea, onde ocorre fecundação. Este tipo de fecundaçaõ é fundamentos nos seres terrestres, uma vez que os gâmetas não suportam a dessecação que se verifica em meio terrestre.
Na maioria das espécies, é o macho que, pelo seu comportamento, procura atrair a fêmea, realizando um complexo ritual que constitui a parada nupcial.
A reprodução sexuada envolve a fusão de dois gâmetas (masculino e feminino), processo que se denomina por fecundação.
Os gâmetas são
células haplóides que se formam nas gónadas por meiose. Quando se dá a fecundação, também ocorre outro fenómeno - a cariogamia - que consiste na fusão dos núcleos dos dois gâmetas.
Depois destes processos ocorrerem, forma-se o
ovo ou zigoto que, por mitoses sucessivas, vai originar um novo indivíduo.
As
espécies sexuadas são mais variáveis, logo um mínimo de tipos genéticos de uma mesma população podem adaptar-se às diferentes condições flutuantes provendo uma chance maior para a continuação da população. Em geral, as espécies sexuadas são melhor adaptadas a ambientes novos e sob influência de mudanças abruptas.
A reprodução sexuada está relacionada com a meiose e a fecundação. Por meiose, o número diplóide de cromossomas é reduzido à metade (n — haplóide), e pela fecundação restabelece-se o número 2n (diplóide) típico da espécie. Dessa maneira, ocorrem troca e mistura de material genético entre indivíduos de uma população, aumentando a variabilidade genética. A desvantagem da reprodução sexuada, é que ocorrerá "diluição" das características parentais entre os descendentes que acarretará uma perda de homogeneidade.
Como já foi abordado, a meiose é um tipo especial de divisão celular, que tem como objectivo a produção de gâmetas. Por isso, a meiose ocorre em tecidos especiais. Estes tecidos denominam-se gametângios.
Ao contrário do que sucede com os animais, em que os gâmetas se formam por meiose a partir das células das gónodas, nas plantas raramente resultam directamente da meiose. Geralmente, a meiose origina esporos. Neste caso, ocorre em estruturas denominadas esporângios. O tipo de planta que faz esse tipo de reprodução, são principalmente as gimnospermas, plantas que conseguem produzir semente, mas não consegue produzir fruto.
MEIOSE
Meiose (do grego meíosis, diminuição) é o nome dado ao processo de divisão celular através do qual uma célula tem o seu número de cromossomos reduzido pela metade. Por este processo são formados gâmetas e esporos.
Nos organismos de
reprodução sexuada a formação de seus gâmetas, ocorre por meio desse tipo de divisão celular. Quando ocorre fecundação, pela fusão de dois desses gametas, ressurge uma célula diplóide, que passará por numerosas mitoses comuns até formar um novo indivíduo, cujas células serão, também, diplóides. Nos vegetais, que caracterizam-se pela presença de um ciclo reprodutivo haplodiplobionte, a meiose não tem como fim a formação de gametas, mas, sim, com a formação de esporos. Curiosamente, nos vegetais a meiose relaciona-se com a porção assexuada de seu ciclo reprodutivo. A meiose permite a recombinação gênica, de tal forma que cada célula diplóide é capaz de formar quatro células haplóides (três no caso da oogênese) geneticamente diferentes entre si. Isso explica a variabilidade das espécies de reprodução sexuada. A meiose conduz à redução do número dos cromossomas a metade. A primeira divisão é a mais complexa, sendo designada divisão de redução. É durante esta divisão que ocorre a redução a metade do número de cromossomos. Na primeira fase, os cromossomos emparelham-se e trocam material genético (entrecruzamento ou crossing-over), antes de separar-se em duascélulas filhas. Cada um dos núcleos destas células filhas tem só metade do número original de cromossomos. Os dois núcleos resultantes dividem-se na Meiose II (ou Divisão II da Meiose), formando quatro células (três células no caso da oogênese). Qualquer das divisões ocorre em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Prófase I
Fase de grande duração, devido aos fenômenos que nela ocorrem e que não são observados na mitose. Os cromossomos - já com as duas cromátides - tornam-se mais condensados. Ocorre o emparelhamento dos cromossomos homólogos – Sinapse (complexo sinaptonémico), formando um Bivalente, Díada Cromossómica ou Tétrada Cromatídica (4 cromatídios). Durante a Sinapse, podem surgir pontos de cruzamento entre as cromátides dos cromossomos homólogos – Quiasmas (quiasmata), ao nível do qual pode ocorrer quebra das cromátides, levando a trocas de segmentos dos Bivalentes – Crossing-over (que contribui para o aumento da variabilidade dos descendentes). Desaparece o núcleo e forma-se o fuso acromático.
Metáfase I
Os bivalentes ligam-se aos microtúbulos (fibrilas cromossômicas) do fuso acromático pelo centrômero, com os quiasmas no plano equatorial e os centrômeros voltados para os pólos opostos. Deve-se ter em conta que a orientação de cada par de homólogos em relação aos pólos é ao acaso independentemente de a origem dos cromossomos ser materna ou paterna.
Anáfase I
Os cromossomos dos Bivalentes separam-se migrando cada um (com duas cromátides) para os pólos opostos – Segregação dos Homólogos.
Telófase I
Os cromossomos, após atingirem os pólos do fuso, tornam-se mais finos e forma-se em torno deles um núcleo (haplóide). Divisão II ou Divisão Equacional Separação dos cromatídeos
Prófase II
É mais rápida que a prófase I. Os cromossomos tornam-se mais condensados (caso tenham descondensado na telófase I), desaparece o núcleo e forma-se o fuso acromático. Metáfase II
Os cromossomos ficam dispostos com os centrômeros no plano equatorial e com as cromátides voltadas cada uma para seu pólo, ligadas às fibrilas cromossômicas do fuso.
Anáfase II
Quebram-se os centrômeros, separando-se as duas cromátides, que passam a formar dois cromossomos independentes e ascendem para os pólos opostos.
Telófase II
Os cromossomos descondensam-se e forma-se de novo um núcleo em torno de cada conjunto, formando quatro células haplóides.
Meiose e a recombinação genética...
As células haplóides resultantes da Meiose, apesar de conterem o mesmo número de cromossomos, não são iguais a nível genético, pois na Metáfase I a orientação dos cromossomos é aleatória. Cada par de homólogos orienta-se independentemente da orientação dos outros pares. O número de combinações possíveis de cromossomos nas células haplóides depende do número de cromossomos da célula diplóide, que é igual a 2n (em que n é o número de pares de homólogos). Se tiver em linha de conta que ainda pode ocorrer crossing-over, de tal modo que se podem formar cromossomos com associações de genes completamente novas, então a possibilidade de combinações genéticas é extraordinariamente alta. Logo, a meiose permite novas recombinações genéticas e permite aumentar a variabilidade das características da espécie.
A clonagem artificial tem como suporte teórico as pesquisas desenvolvidas em 1938 por Hans Spemann (1869-1941), que em 1902 tentara separar células de um embrião de salamandra no seu estádio inicial de multiplicação, sem sucesso. Em 1952, os Drs. Robert Briggs e Thomas J. King clonaram pela primeira vez elementos do reino animal, obtendo rãs por processos não naturais.
A clonagem em mamíferos é uma técnica relativamente recente, tendo sido efectuada com êxito pela primeira vez em 1997, quando foi clonada artificialmente uma ovelha, Dolly, a partir das células mamárias de um individuo já adulto e, em 2001, Cc uma gata doméstica. A teoria que permitiu levar à clonagem de diversas classes de animais, é conceptualmente simples, mas tecnicamente complicada, visto que os cientistas têm de lidar e modificar células de diminutas dimensões (10 a 50 µm).
A clonagem em laboratório pode ser realizada de dois modos distintos; no primeiro processo é substituído o núcleo de uma célula pelo organelo a clonar, enquanto que no segundo processo são separadas duas células na fase inicial da multiplicação celular, pelo que também é denominado como duplicação. O primeiro método, ao produzir seres geneticamente iguais mas únicos, é semelhante ao processo que origina gémeos univitelinos.
Em qualquer um dos casos, a célula resultante deve ser implantada por fertilização in vitro no portador, onde se irá desenvolver segundo os padrões normais, pelo que nas duas técnicas até agora desenvolvidas, são obrigatoriamente necessárias duas células de dois indivíduos diferentes, e um terceiro exemplar da mesma espécie dos anteriores. Embora até agora estás técnicas tenham obtido resultados animadores a percentagem de sucesso ainda é baixa tendo os cientistas previsto que a sua utilização em humanos se traduziria em elevadas taxas de má formação e mortalidade.
Reprodução assexuada ocorre quando se formam clones a partir de um ser vivo. Não é necessária a intervenção de gâmetas. Os novos seres podem nascer a partir de fragmentos do ser vivo.
Entre os animais, um dos exemplos mais conhecidos é o da estrela-do-mar que, ao perder um dos braços, pode regenerar os restantes, formando-se uma nova estrela-do-mar do braço seleccionado. O novo ser é geneticamente idêntico ao "progenitor". É o que se chama um "clone".
Nas plantas a reprodução assexuada é também frequente, utilizando-se esta capacidade reprodutiva na agricultura. Por exemplo, as laranjas da Bahia (sem sementes) provêm todas do mesmo clone (considerando clone o conjunto de todos os seres geneticamente idênticos, provenientes
Há vários tipos de clonagem assexuada. Os mais conhecidos são: a fragmentação, apartenogénese, a bipartição, a gemulação, a esporulação e a multiplicação vegetativa.
Fragmentação -o organismo fragmenta-se espontaneamente ou por acidente e cada fragmento desenvolve-se originando novos seres vivos.(ex: algas, estrela-do-mar)
Divisão múltipla – O núcleo da célula-mãe divide-se em vários núcleos. Cada núcleo rodeia-se de uma porção de citoplasma e de uma membrana, dando origem às células-filhas que são libertadas quando a membrana da célula-mãe se rompe.
Partenogénese - processo através do qual um óvulo se desenvolve originando um novo organismo, sem ter havido fecundação.(ex: abelha, formiga, alguns peixes, alguns repteís, alguns anfíbios)
Bipartição ou fissão binária ou cissiparidade - um indivíduo divide-se em dois com dimensões sensivelmente iguais.(ex: ameba, planária, paramécias)
Gemulação - num organismo formam-se uma ou mais dilatações - gomos ou gemas - que crescem e desenvolvem-se originando novos organismos.(ex: hidra de água doce, levedura) Esporulação - formação de células reprodutoras - os esporos - que, ao germinarem, originam novos indivíduos.(ex: fungos)
Multiplicação vegetativa - nas plantas, as estruturas vegetativas, raízes, caules ou folhas, por vezes modificadas, originam, por diferenciação, novos indivíduos.(ex: cenouras (raízes), batateira (tubérculo), fetos (rizoma), Bryophyllum (folha).
