Biology · Libro 1 · Grades 1–9

Biología de primaria y secundaria

Biología de primaria y secundaria · Grades 1–9

54La reproducción sexual

El canto de las ranas en mayo, las flores del cerezo en abril, la berrea del ciervo en otoño, un girasol que gira su cara abarrotada hacia las abejas: en todo el mundo vivo se gasta una energía enorme en un solo proyecto — la generación siguiente. Los cursos anteriores reunieron las piezas (Capítulo 23, Capítulo 31); este curso las monta en una sola teoría y hace la pregunta más afilada: ¿por qué dos progenitores?

Una energía enorme para un solo proyecto: el saco vocal hinchado del macho, convocando a la charca al encuentro de los gametos.
Una energía enorme para un solo proyecto: el saco vocal hinchado del macho, convocando a la charca al encuentro de los gametos.

54.1 Un mismo mecanismo en todo el mundo vivo

Definición 54.1 (Gametos)

Las células reproductoras de la Definición 23.1 tienen un nombre general: gametos. El gameto masculino (el espermatozoide en los animales, la célula del grano de polen en las plantas con flores) y el gameto femenino (la célula femenina, en un ovario o en un óvulo). Los gametos son células sueltas (Capítulo 29), y cada uno es medio comienzo: solo, un gameto se muere; unidos, dos hacen una vida.

Proposición 54.2 (El núcleo invariable)

Allí donde hay reproducción sexual — pez o abeto, caracol o persona — el núcleo es invariable:

  1. dos progenitores producen gametos, masculinos y femeninos;
  2. la fecundación: un gameto masculino se une a un gameto femenino y forma una sola célula nueva — la célula femenina fecundada, o cigoto;
  3. el cigoto se divide y se divide (Proposición 29.7) y construye un individuo nuevo que lleva algo de los dos progenitores (Observación 23.3).

Alrededor de este núcleo, todo lo demás es variación: dónde se encuentran los gametos, cuántos son y quién cuida a las crías.

Demostración. Admitido a este nivel. ∎

Ejemplo 54.3 (Las variaciones, clasificadas)

La vieja colección se archiva sin problemas bajo el núcleo. Fecundación externa frente a interna (Proposición 23.6): el sitio del encuentro. Ovíparo frente a vivíparo (Definición 23.4): el alojamiento del cigoto. Los millones del bacalao frente a la cría única de la elefanta (Proposición 23.7): la contabilidad de los números. Polinización por abeja o por viento (Definición 31.3): el servicio de viajes del gameto masculino. Un mecanismo, un catálogo de ajustes.

Observación 54.4 (Las plantas hacen el mismo núcleo)

Pon el Capítulo 31 al lado del Capítulo 23 y la correspondencia es exacta: los estambres y el pistilo producen los gametos, el tubo polínico es el pasillo de la fecundación interna y la semilla aloja al embrión de la planta con su fiambrera (Definición 9.1). Solo la reproducción vegetativa (Definición 24.5) queda aparte — un progenitor, ningún gameto, copias exactas: el contraste que afila la pregunta de la sección siguiente.

54.2 ¿Por qué dos progenitores?

Proposición 54.5 (La reproducción sexual baraja)

Las copias de fresa de los estolones (Observación 24.9) enseñan lo que da un solo progenitor: igualdad. Dos progenitores dan lo contrario. Como todos los cigotos combinan un gameto de cada progenitor — y, como enseñará un capítulo posterior, ni siquiera dos gametos de un mismo progenitor llevan exactamente la misma herencia —, la reproducción sexual le reparte a cada descendiente una combinación nueva. Los hermanos se diferencian; no hay dos plántulas iguales de una misma vaina; y la variedad que hay dentro de cada especie (Observación 30.4) es en buena parte obra de este barajado.

Demostración. Admitido a este nivel. ∎

Ejemplo 54.6 (Las dos apuestas del huerto)

El huerto de frutales de la Observación 24.9 juega a los dos juegos a sabiendas. Injertos y esquejes: un progenitor, copias exactas del árbol excelente — y una sola debilidad compartida, así que una plaga que tumbe a uno los puede tumbar a todos. Pepitas: dos progenitores, cada plántula una combinación nueva — casi todas del montón, algunas peores, alguna rara vez mejor que sus dos progenitores, y ninguna igual a otra para que la barra una plaga. Copiar ingresa el presente; barajar explora el futuro.

Observación 54.7 (La variedad es la reserva de la especie)

Por qué importa el barajado más allá del huerto: la Proposición 30.5 enseñó redes absorbiendo golpes gracias a la variedad de especies; dentro de una especie, la variedad de individuos hace ese mismo papel. Cuando las condiciones cambian — una enfermedad nueva, un invierno más duro — una especie variada tiene más probabilidades de contar con alguien que encaje en las condiciones nuevas. Lo que eso insinúa sobre la historia de la vida lo hará explícito el Capítulo 68; quédate aquí solo con que es la reproducción sexual la que mantiene surtida esa reserva.

54.3 Leer la reproducción de cualquier especie

Método 54.8 (El expediente de reproducción)

Para cualquier especie, recopila:

  1. gametos: quién produce cuál y dónde;
  2. encuentro: fecundación externa o interna, y el servicio de viajes (agua, apareamiento, polinizador, viento);
  3. alojamiento: huevos puestos o crías llevadas dentro; y con qué provisiones;
  4. números y cuidados: la posición en la línea de estrategias (Proposición 23.7);
  5. estación: cuándo, y marcada por qué — la pregunta del capítulo siguiente.

Ejemplo 54.9 (Dos expedientes uno al lado del otro)

El espinoso (Ejercicio 23.10): gametos soltados en el agua, fecundación externa, huevos en un nido construido, decenas, vigilados por el padre, primavera. El cerezo: gametos en la flor, fecundación interna bajando por el tubo polínico, embriones alojados en semillas dentro de un fruto, miles, provistos y después abandonados al servicio de reparto de los pájaros (Ejercicio 39.12), con la fecha en abril. El mismo formulario, para cualquier especie: el expediente es la teoría en uso.

54.4 Ejercicios

Ejercicio 54.2 ★

Enuncia el núcleo invariable en tres pasos.

Solución

Solución de Ejercicio 54.2.

Dos progenitores producen gametos masculinos y femeninos; la fecundación une uno de cada clase y forma un cigoto; el cigoto se divide y se divide y construye un individuo nuevo que lleva algo de los dos progenitores.

Ejercicio 54.3 ★

Archiva bajo el núcleo: fecundación externa o interna, ovíparo o vivíparo, millones o cría única — ¿qué hace variar cada pareja?

Solución

Solución de Ejercicio 54.3.

El sitio del encuentro de los gametos; el alojamiento de la cría que se desarrolla; la estrategia de números y cuidados. Todos son ajustes alrededor de un mismo núcleo.

Ejercicio 54.5 ★

¿Qué da la reproducción de un solo progenitor que no da nunca la de dos — y al revés?

Solución

Solución de Ejercicio 54.5.

Un progenitor da copias exactas — una igualdad que el barajado no puede dar nunca; dos progenitores dan combinaciones nuevas todas las veces — una variedad que copiar no puede dar nunca.

Ejercicio 54.6 ★

¿Por qué se diferencian los hermanos, según la Proposición 54.5?

Solución

Solución de Ejercicio 54.6.

Cada hermano creció de una pareja de gametos distinta, y no hay dos gametos que lleven exactamente la misma herencia: cada fecundación reparte una combinación nueva de las aportaciones de los dos progenitores.

Ejercicio 54.7 ★★

Explica las dos apuestas del huerto y cuándo es cada una la acertada.

Solución

Solución de Ejercicio 54.7.

Copiar (injertos, esquejes) ingresa una excelencia demostrada — lo acertado cuando lo que se quiere es justamente la variedad de ahora; su precio es la debilidad compartida. Barajar (pepitas) explora combinaciones nuevas — lo acertado cuando lo que se quiere es mejorar o asegurarse; su precio es que casi todos los repartos son del montón.

Ejercicio 54.9 ★★

Recopila el expediente del diente de león — con un aviso: muchos dientes de león producen semillas sin fecundación, clonándose por semilla. ¿Qué apartados salen raros y qué enseña la rareza sobre los expedientes?

Solución

Solución de Ejercicio 54.9.

El apartado del encuentro se desmorona — no hay fecundación ninguna — y sin embargo los de alojamiento, números y estación se leen con normalidad: semillas con plumón a miles, en verano. La rareza enseña que el expediente es una lista de comprobación y no una suposición: hay que rellenarlo con pruebas, y una “semilla” no certifica necesariamente un barajado. (El diente de león que se clona por semilla consigue una apuesta de copia con servicio de dispersión — lo mejor de los dos mundos.)

Ejercicio 54.10 ★★

Un viñedo cultiva por esquejes durante dos siglos una sola variedad famosa de uva; llega una plaga a la que le encanta justo esa variedad. Vuelve a contar el Ejemplo 54.6 como la historia de ese viñedo.

Solución

Solución de Ejercicio 54.10.

Dos siglos de esquejes convirtieron el viñedo en una sola constitución compartida — excelencia ingresada, debilidad compartida. La plaga a la que le encanta esa constitución se encuentra todas las cepas igual de a su gusto: sin individuos variados no hay reserva, y la apuesta de copiar se cobra en la peor mesa. El rescate, históricamente igual que en el ejercicio, es la otra apuesta: cruzar con material resistente — el barajado.

Ejercicio 54.11 ★★

“Un gameto es medio comienzo”. Justifica la frase dos veces: desde el paso 2 del núcleo y desde el barajado.

Solución

Solución de Ejercicio 54.11.

Desde el núcleo: un gameto solo se muere — solo la fecundación, que une dos, hace el cigoto que vive y se divide. Desde el barajado: cada gameto lleva solo la mitad de un progenitor de una combinación que no existe hasta que la reparte la unión.

Ejercicio 54.12 ★★★

¿Por qué le puede convenir a una especie que puede hacer las dos cosas — la fresa, con estolones y semillas — conservarlas las dos? Asígnale a cada modo su servicio, usando la Observación 39.8 y la Observación 54.7.

Solución

Solución de Ejercicio 54.12.

Los estolones son el servicio de corto alcance y seguro: copias exactas que ocupan densamente el buen terreno de al lado — la planta demostrada de este año, ingresada. Las semillas son el servicio de largo alcance y explorador: combinaciones barajadas esparcidas lejos, que surten la reserva de la especie para unas condiciones cambiadas en otra parte. Conservar las dos cosas compra a la vez el presente y el futuro.

54.5 Problema: El programa de mejora

Problema 54.1

Problema de fin de semana — el año de una obtentora de plantas, llevado con la teoría

Una obtentora quiere una manzana nueva: crujiente como la variedad A y resistente a la plaga como la variedad B. Sus herramientas son exactamente las de este capítulo.

Parte I — El cruce.

  1. Coge polen de los estambres de A con un pincel y lo pasa por los pistilos de B, y después embolsa las flores para protegerlas de las abejas. Nombra el papel de cada paso dentro del núcleo — y por qué importan las bolsas (el Método 31.8 usaba el mismo pincel).
  2. ¿Qué crece en el fruto de B después de su visita y qué dos herencias combina cada pepita?
  3. Siembra trescientas pepitas. ¿Por qué espera trescientos árboles distintos, según la Proposición 54.5?
  4. Casi todas las plántulas serán del montón, unas pocas peores que sus dos progenitores y quizá una justo la que quiere. ¿Qué ejemplo del capítulo predijo exactamente ese reparto?

Parte II — Fijar a la ganadora.

  1. Año ocho: un árbol da manzanas crujientes y resistentes a la plaga. Si siembra sus pepitas, ¿qué le pasa a la combinación premiada — y por qué?
  2. En vez de eso, multiplica a la ganadora injertando — ¿qué reproducción es esa y qué garantiza?
  3. Todo su huerto futuro serán copias de ese único árbol. Nombra el riesgo que ha aceptado y la expresión del capítulo para él.
  4. Propón el seguro habitual: ¿qué debería conservar además su huerto y por qué recuerda esa estrategia a la Observación 54.7?

Parte III — La teoría, auditada.

  1. Su programa usó las dos apuestas del huerto, una detrás de otra. Di qué fase usó cuál y qué le compró cada una.
  2. Un colega cría espinosos de la misma manera — eligiendo los progenitores, criando a las crías barajadas y quedándose con las mejores. Enumera los apartados del expediente (Método 54.8) en los que la práctica con peces se diferencia de la práctica con manzanas, y los pasos del núcleo en los que no se puede diferenciar.
  3. La obtentora dice: “el sexo propone y la selección dispone — yo solo elijo entre lo que reparte el barajado”. Relaciona su lema con la reserva de variedad de la Observación 54.7.
  4. Una frase para cerrar: ¿para qué necesitó el programa la reproducción sexual y para qué necesitó la vegetativa?
Solución

Solución de Problema 54.1.

1. El pincel hace de polinizador: lleva gametos masculinos de A a los pistilos de B — el paso del encuentro. Las bolsas dejan fuera a las abejas para que ningún polen despistado añada un tercer progenitor: control del cruce — el espíritu de la prueba justa aplicado a la flor.

2. Semillas — cada pepita, un embrión salido de una de las células femeninas de B fecundada por una de las células del polen de A: las herencias de A y de B combinadas.

3. Porque cada pepita es un reparto distinto del barajado: gametos distintos por los dos lados, así que trescientas combinaciones distintas de crujido, de resistencia y de todo lo demás.

4. Las dos apuestas del huerto (Ejemplo 54.6): casi todas las plántulas del montón, algunas peores y una rara vez mejor — el reparto conocido del barajado.

5. La combinación se vuelve a barajar y se pierde: las pepitas de la ganadora reparten mezclas nuevas de su herencia con la de su progenitor de polen, y lo crujiente y lo resistente se dispersan en fragmentos. Sembrar a la ganadora la desgana.

6. El injerto — reproducción vegetativa: un progenitor, copias exactas. Garantiza la combinación premiada, árbol tras árbol.

7. El riesgo de la debilidad compartida de la apuesta de copiar: una sola constitución en todo el huerto — la historia del viñedo esperando a ocurrir.

8. Una reserva de variedad: otras variedades intercaladas y líneas de mejora mantenidas a partir de semilla — para que, cuando llame una plaga o un clima nuevos, el barajado tenga material del que repartir. La reserva de nivel de especie, mantenida a propósito a escala de huerto.

9. Fase uno (el cruce y las trescientas plántulas): el barajado — encontró la combinación. Fase dos (injertar a la ganadora): la copia — conservó la combinación. Explorar y después ingresar.

10. Apartados distintos: encuentro (externo, en el agua y sin pincel — la persona que cría solo empareja a los progenitores), alojamiento (huevos en un nido, no semillas), cuidados (el padre abanica la puesta) y estación. Invariables: gametos fabricados, fecundación que une dos en un cigoto y cigoto que se divide en un individuo barajado — el núcleo no se puede diferenciar, o no sería reproducción sexual.

11. El barajado surte la mesa — cada generación reparte combinaciones que no diseñó nadie; y la elección de la obtentora es solo el principio de la reserva llevado a propósito: donde las condiciones cambiadas de la naturaleza eligen a los que encajan, ella elige lo crujiente y lo resistente. Sin variedad repartida no hay nada que elegir.

12. La reproducción sexual hizo falta para crear la combinación nueva; la vegetativa, para multiplicarla sin cambios.

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