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Los protoctistas o protistas son un conjunto de organismos eucariontes que abarca un gran número de especies, cuya clasificación y taxonomía es muy compleja debido a que contienen características que los excluye de los otros reinos eucariotas. Una de las peculiaridades más resaltantes de este grupo de organismos, es que no poseen desarrollo embrionario debido a la carencia de embriones. La reproducción de los protistas puede ser por vía sexual y asexual, lo que da una idea de la gran plasticidad de formas de vida que tiene este conjunto de organismos.
Dentro de los protoctistas, protistas, encontramos una gran diversidad de formas, incluyendo organismos unicelulares y pluricelulares, autótrofos y heterótrofos cuyas características celulares a menudo complican el panorama taxonómico. Actualmente se incluyen dos grandes grupos, considerados reinos independientes:
Protozoa: que incluye a todos los organismos que no poseen pared celular ni cloroplastos.
Chromista: que incluye a una gran diversidad de algas (organismos autótrofos) y otros organismos unicelulares sin cloroplastos, los cuales están estrechamente relacionados a las algas como los organismos unicelulares con cilios, los foraminíferos y grupos parásitos como los apicomplexa y hongos mucilaginosos.
Tipos de reproducción de los protistas
Uno de los aspectos más relevantes en el éxito de los protistas, es su amplia gama de formas de reproducción. La mayoría de estos organismos cuentan con mecanismos de reproducción rápida y tiempos generacionales muy cortos, por lo que en cierta forma han capitalizado las ventajas de la reproducción asexual y de la reproducción sexual para su diversificación.
Como ya se ha mencionado, la reproducción de los protistas puede darse sexualmente, mediante la producción de gametos y asexualmente, por procesos de división celular.
Reproducción asexual de los protoctistas
La reproducción de los protistas por vías asexual, puede ocurrir de varias formas:
Fisión binaria
Este es el tipo de reproducción asexual más común entre los protistas y se encuentra ligada a un aumento del volumen contenido del citoplasma. Durante este proceso resultan dos organismos esencialmente idénticos.
Este proceso implica una única división mitótica, que da como resultado dos células u organismos. Este tipo de reproducción puede ocurrir de varias formas, que incluyen fisión binaria simple, en la que las células resultantes son simétricas; fisión binaria longitudinal en la que el eje de división celular es longitudinal, como ocurre en algunos flagelados como Euglena, resultando en dos organismos casi idénticos pero con tamaños diferentes; fisión binaria transversal la cual ocurre en los ciliados, donde el citoplasma se divide perpendicularmente al eje del huso mitótico y fisión binaria oblicua (ocurre en opalinas) que es un mecanismo de división intermedio entre la fisión longitudinal y transversal.
Fisión múltiple
Este tipo de fisión se caracteriza por la división múltiple del núcleo antes de la citocinesis. De esta manera se producen varios individuos similares a la célula originaria, pero de menor tamaño. Este proceso es común en grupos como apicomplexa y algunas amebas y es conocido también como esquizogonia. En Plasmodium es muy común en este tipo de división nuclear para la producción de muchos individuos mononucleados distintos. Durante este proceso de división celular es posible que quede una masa residual de protoplasma que se degenera finalmente.
Gemación
La gemación, a diferencia de las otras formas de reproducción de los protoctistas, es una forma de fisión desigual, que necesita de una fase preparatoria antes de la división. En este sentido, parte de la membrana plasmática se diferencia en una yema o abultamiento que va a recibir un núcleo generado por división mitótica de la célula progenitora.
Este nuevo organismo puede permanecer adherido a la célula progenitora o separarse cuando las condiciones son favorables. El proceso de gemación puede ocurrir de manera externa o exógena como en el caso de algunos dinoflagelados, por ejemplo Noctiluca.
Plasmotomía
Consiste en un proceso de división citoplasmático, en organismos protistas multinucleados. Esto ocurre en ausencia total de mitosis, por lo que a menudo se considera un proceso similar a la gemación. En este caso todos los orgánulos celulares se reparten equitativamente.
Endopoligenia
Este proceso también es considerado un proceso de gemación endógeno, en el cual, más de dos descendientes se forman dentro del organismo progenitor. Dos (endodiogenia) o más (endopoligenia) divisiones nucleares se producen antes de que inicie el proceso de formación de merozoitos. Este tipo de reproducción asexual es típico de protistas parásitos como Toxoplasma.
Regeneración
Finalmente, la regeneración también es considerada un tipo de reproducción asexual especializada, debido a que un organismo de vida libre, como Amoeba, puede regenerar partes perdidas a partir de porciones del protoplasma y el núcleo.
Reproducción sexual de los protistas
Aunque la reproducción de los protistas ocurre principalmente de manera asexual y en algunos grupos solo se presenta dicho tipo de reproducción, la reproducción sexual existe también en diversos conjuntos de protistas como un importante mecanismo de recombinación genética.
La reproducción de los protistas por vía sexual consiste en el intercambio o recombinación de genes de uno o dos individuos. En estas formas reproductivas, el núcleo atraviesa por una división y reorganización durante el proceso de la meiosis.
Este tipo de reproducción de los protoctistas ocurre generalmente entre la etapa de reproducción asexual. La reproducción por vía sexual en este grupo biológico ocurre de distintas maneras:
Singamia
Este tipo de reproducción de los protoctistas, se refiere a la combinación de genes de dos individuos distintos que presentan núcleos haploides (mitad de la carga cromosómica), es decir, que actúan como gametos. La singamia, a su vez, puede ser de dos tipos: hologamia, cuando se combinan dos células maduras, que ocurre en algunos flagelados y la pedogamia, donde las células que se combinan son inmaduras.
Por otro lado, si las células que se reproducen poseen las mismas características morfológicas, se conoce el proceso como isogamia, mientras que si los individuos son diferentes, generalmente uno más pequeño y móvil que el otro, se conoce como reproducción anisogamia.
Autogamia
Se trata de un tipo de reproducción de los protistas que presentan un macronúcleo y dos o más micronúcleos, en los cuales ocurre una autofertilización. En la autogamia, el macronúcleo se desintegra y reorganiza, formando un cono protoplasmático, mientras que los micronúcleos se dividen por meiosis, formando ocho núcleos haploides, de los cuales solo uno ingresa al cono protoplasmático y fertiliza al macronúcleo, dando lugar a un núcleo diploide que sufre dos procesos mitóticos consecutivos, que forman dos núcleos grandes y dos micronúcleos.
Finalmente, cada micronúcleo sufre mitosis y la célula culmina el proceso de citoquinesis, para generar dos células hijas con sus respectivo macronúcleo y dos micronúcleos.
Endomixis
Este proceso resulta similar al de la autogamia, ya que involucra a un solo individuo. Sin embargo, en este tipo de reproducción sexual, los micronúcleos no sufren mitosis al final del proceso, por lo cual cada célula hija solo cuenta con un macronúcleo y un micronúcleo.
Hemixis
Al igual que la autogamia y la endomixis, en este proceso de reproducción de los protoctistas, solo se encuentra involucrada una célula o individuo. En dichas células, el macronúcleo se desintegra y conforma un nuevo macronúcleo a partir del material sobrante de la descomposición previa, mientras que los micronúcleos no sufren ningún tipo de cambio.
Conjugación
La conjugación es uno de los tipos de reproducción de los protoctistas más estudiados y ocurre en el grupo de los ciliados. Durante el proceso de conjugación, dos células se unen para intercambiar material cromosómico desde sus núcleos. Durante esta unión, los macronúcleos se descomponen mientras que los micronúcleos sufren mitosis, produciendo cuatro micronúcleos haploides en cada célula, de los cuales tres se degeneran.
Cada micronúcleo haploide se divide entonces en dos pronúcleos haploides, uno de los cuales es transferido hacia la otra célula. tras este intercambio de pronúcleos, estos se fusionan para regenerar el número diploide de cromosomas, tras lo cual, las células conjugadas se separan. Finalmente, en cada célula ocurre una serie de mitosis que produce ocho micronúcleos, de los cuales, cuatro formaran el macronúcleo, uno el micronúcleo y los restantes se descomponen. Después de la conjugación, las células pueden dividirse asexualmente, con su nueva recombinación genética.
Citogamia
Esta reproducción de los protistas involucra a dos individuos, siendo muy similar a la conjugación, pero en vez de existir un intercambio de material nuclear entre ambas células, los núcleos se combinan para dar lugar a un núcleo diploide que sufre mitosis.
Partenogénesis
En la partenogénesis, un individuo destinado a la reproducción (gamonte) sufre una fertilización fallida y consecutivamente se divide por mitosis, es decir, aunque era una célula destinada a reproducirse sexualmente, termina dividiéndose de manera asexual. Este tipo de reproducción de los protistas es considerado como un tipo especial de reproducción asexual.
Referencias
1. Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2003). Invertebrates (No. QL 362. B78 2003). Basingstoke. (https://www.calstatela.edu/sites/default/files/groups/Department%20of%20Biological%20Sciences/Sample_Syllabi/4570spring17syllabus.pdf)
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2008).
3. Hickman, C. P., Roberts, L. S., & Larson, A. l’Anson H (2008).
4. Ruppert, E. E., Barnes, R. D., & Fox, R. S. (2004).
