miniatura|Reprodución asexual en hepáticas: un filoide caído en xerminación. A reprodución asexual é un modo de reprodución no cal a descendencia se orixina a partir dun só individuo, e só herda os xenes do seu proxenitor; esta reprodución case nunca afecta á ploidía (número de conxuntos de cromosomas). A descendencia é unha copia xenética exacta do proxenitor, excepto no caso específico da automixe. Outra definición máis estrita de reprodución asexual é a agamoxénese, que é unha reprodución sen a fusión de gametos. A reprodución asexual é a forma primaria de reprodución nos organismos unicelulares como as arqueas, bacterias, e protistas. Moitas plantas e fungos tamén se reproducen asexualmente.
Aínda que todos os procariotas se reproducen asexualmente (sen a formación e fusión de gametos), os mecanismos de transferencia lateral de xenes como a conxugación bacteriana, transformación xenética e transdución xenética son ás veces comparados coa reprodución sexual (ou polo menos co sexo, no sentido de recombinación xenética). A ausencia completa de reprodución sexual é relativamente rara nos organismos multicelulares, especialmente nos animais. Non se comprende de todo por que a capacidade de reproducirse sexualmente é tan común neles. As hipóteses actuais sinalan que a reprodución asexual pode ter beneficios a curto prazo cando é importante un crecemento rápido da poboación ou en ambientes estables, mentres que a reprodución sexual ofrece vantaxes netas ao permitir unha xeración máis rápida de diversidade xenética, perimitindo a adaptación a ambientes cambiantes. Nuns poucos animais que eliminaron a reprodución sexual completamente nos seus ciclos de vida poden subxacer razóns que teñen que ver con restricións de desenvolvemento. Outra restrición para cambiar da reprodución sexual á asexual sería a perda simultánea da meiose e da reparación recombinacional protectora dos danos no ADN, que é unha das funcións da meiose.Avise, J. (2008) Clonality: The Genetics, Ecology and Evolution of Sexual Abstinence in Vertebrate Animals. See pp. 22-25. Oxford University Press. ISBN 0-19-536967-X ISBN 978-0-19-536967-0
Tipos de reprodución asexual
Fisión
Unha forma importante de fisión é a fisión binaria. Na fisión binaria, o organismo parental divídese en dous converténdose en dúas células fillas. Os organismos, tanto procariotas (arqueas e bacterias), coma eucariotas (como protistas e fungos) unicelulares, reprodúcense asexualmente por medio de fisión binaria; e a maioría deles poden realizar tamén a reprodución sexual.
Outro tipo de fisión é a fisión múltiple que ten vantaxes no ciclo vital das plantas. A fisión múltiple a un nivel celular ocorre en moitos protistas, por exemplo en esporozoos e algas. O núcleo da célula parental divídese varias veces por mitose, producindo varios núcleos. O citoplasma despois divídese, creando moitas células fillas.
Nos apicomplexos, a fisión múltiple ou esquizogonia prodúcese como merogonia, esporogonia ou gametogonia. A merogonia dá lugar a merozoítos, que son moitas células fillas, que se orixinan dentro da mesma membrana celular, e a esporogonia orixina esporozoítos, mentres que na gametogonia se forman microgametos.
Xemación
Algunhas células divídense por xemación (por exemplo o lévedo Saccharomyces cerevisiae), orixinando por mitose dúas células inicialmente de distinto tamaño, unha célula "nai" grande, e unha célula "filla" pequena. A célula pequena, despois dun tempo unida á célula "nai", acaba por desprenderse. Tamén teñen xemación os seres multicelulares; un exemplo nos animais é a hidra de auga doce, que se reproduce a partir de xemas que se forman no corpo do adulto, e orixinan un individuo máis pequeno que co tempo madura, se desprende e fai vida independente.
A xemación interna ou endodioxenia dáse, por exemplo, en parasitos como Toxoplasma gondii, nos cales se forman dúas células fillas por xemación dentro da célula nai, a cal é consumida polas células fillas.
A endopolixenia é a división en varios organismos fillos á vez por xemación interna. Tamén se dá a xemación (externa ou interna) nalgúns vermes como as Taenia ou Echinococcus, que producen quistes que despois producen por xemación (por invaxinación ou evaxinación) un protoescólex.
Propagación vexetativa
miniatura|A planta crasulácea Bryophyllum daigremontianum reprodúcese vexetativamente nas beiras das follas.
A reprodución vexetativa é un tipo de reprodución asexual que se dá fundamentalmente en plantas, na cal os novos individuos se forman sen a intervención de sementes, singamia de gametos ou esporas meióticas. Exemplos de reprodución vexetativa inclúen a formación de novas plantas a partir de rizomas ou estolóns (por exemplo en amorodeiras). Outras especies forman plantiñas en miniatura en follas especializadas (por exemplo en kalanchoe = Bryophyllum; ver foto). Outras reprodúcense formando bulbos (cebolas, tulipáns) ou tubérculos (patacas, dalias). Algunhas plantas producen talos e raíces adventicias que se forman ao longo de raíces laterais. A reprodución vexetativa forma individuos clónicos, xeneticamente idénticos, e poden orixinarse colonias clonais, que ocupan unha extensa área. O home aproveita esta capacidade de reprodución vexetativa das plantas na agricultura e xardinaría, facendo enxertos ou utilizando esgallos e porbaixas.
Esporulación
Moitos organismos multicelulares forman esporas durante os seus ciclos de vida biolóxicos nun proceso chamado esporoxénese. As esporas poden ser meioesporas ou mitosporas, segundo se formen por meiose ou mitose, respectivamente. As excepcións son os animais e algúns protistas, que na meiose forman gametos e realizan a fecundación.
As plantas e moitas algas presentan meiose espórica, na que a meiose leva á formación de esporas haploides en vez de gametos, chamadas meiosporas. Estas esporas orixinan individuos multicelulares haploides (chamados gametófitos no caso das plantas) sen que se produza fecundación. Estes individuos haploides forman gametos (tamén haploides) por mitose. A meiose e a formación de gametos nestes casos ocorre en xeracións separadas ou "fases" do seu ciclo vital, o que se denomina alternancia de xeracións. Como a reprodución sexual xeralmente se define máis estritamente como a fusión de gametos (fecundación), a formación de esporas nas plantas esporófitas e algas pode considerarse unha forma de reprodución asexual (agamoxénese) malia ser o resultado dunha meiose e producirse unha redución da ploidía. Porén, ambos os eventos (formación de esporas e fecundación) son necesarios para completar a reprodución sexual no ciclo de vida das plantas.
Os fungos e algunhas algas poden tamén utilizar para reproducirse unha formación de esporas claramente asexual, xa que estas se forman por mitose, e denomínanse mitosporas, as cales se desenvolven orixinando un novo individuo despois da súa dispersión. Este método de reprodución encóntrase por exemplo nos fungos que forman conidios e na alga vermella Polysiphonia, e implica unha esporoxénese sen meiose, polo que o número de cromosomas nas esporas é o mesmo que no individuo parental. Porén, a esporoxénese mitótica é unha excepción e a maioría das esporas, como as producidas polas plantas, a maioría dos fungos Basidiomycota, e moitas algas, orixínanse por meiose.
Un modo de reprodución que lembra a fisión múltiple, é común entre os protozoos, e consiste en que o organismo se desfai en anacos, que son esporas, cada un dos cales finalmente orixinará un organismo igual á forma parental.
A formación de esporas reprodutoras ou de resistencia dáse tamén nas bacterias.
Fragmentación
A fragmentación é unha forma de reprodución asexual na cal se orixina un novo organismo a partir do crecemento dun fragmento do individuo parental. Cada fragmento dá luga a un individuo maduro, completamente desenvolvido. A fragmentación dáse en moitos organismos como animais (algúns anélidos, turbelarios e estrelas de mar), fungos, e plantas. Algunhas plantas teñen estruturas especializadas para a reprodución por fragmentación, como as xemas das hepáticas. A maioría dos liques, que son unha unión simbiótica dun fungo e unha alga ou bacteria fotosintética (o fotobionte), reprodúcense por fragmentación para asegurar que os novos individuos conteñan ambos os simbiontes. Estes fragmentos poden ser soredios, partículas do tamaño do po que constan de hifas do fungo rodeadas de células do fotobionte.
A fragmentación clonal nos organismos multicelulares ou coloniais é unha forma de reprodución asexual ou clonación na que un organismo se divide en fragmentos, cada un dos cales orixina un individuo maduro, que é un clon do individuo orixinal. Nos equinodermos, este método de reprodución coñécese xeralmente como fisiparidade.
Agamoxénese Denomínase agamoxénese a calquera forma de reprodución que non implique aos gametos masculinos. Exemplos son a partenoxénese e a apomixe.
Partenoxénese
A partenoxénese é unha forma de agamoxénese na cal un ovo non fertilizado se desenvolve dando un novo individuo. A partenoxénese ocorre de forma natural en moitas plantas, invertebrados (por exemplo, pulgas de auga, rotíferos, insectos áfidos, insectos pau, algunhas formigas, abellas e avespas parasitas), e vertebrados (por exemplo, algúns réptiles, anfibios, e máis raramente aves). Nas plantas a apomixe pode implicar ou non a partenoxénese.
Apomixe e embrionía nucelar
A apomixe nas plantas é a formación dun novo esporófito sen que se produza fecundación. É importante en fentos e en anxiospermas, pero é moi raro noutras plantas con sementes. Nas anxiospermas, o termo "apomixe" agora utilízase máis frecuentemente para indicar a agamospermia, ou formación de sementes sen fecundación, pero antes utilizábase incluíndo a reprodución vexetativa. Un exemplo de planta apomíctica sería o mexacán (Taraxacum officinale) triploide europeo. A apomixe ocorre principalmente en dúas formas: apomixe gametofítica e embrionía nucelar. Na apomixe gametofítica, o embrión orixínase a partir dun ovo non fertilizado dentro dun saco embrional diploide que se formou sen completar a meiose. A segunda forma é a embrionía nucelar, o embrión fórmase a partir do tecido da nucela diploide que rodea o saco embrional. A embrionía nucelar ten lugar nalgunhas sementes de Citrus. A apomixe masculina pode producirse en raros casos, como no ciprés do Sáhara Cupressus dupreziana, no que o materiaal xenético do embrión deriva por completo do pole. O termo "apomixe" utilízase tamén para referirse á reprodución asexual dalgúns animais, notablemente as pulgas de auga, como as Daphnia.
Alternancia entre a reprodución sexual e a asexual Algunhas especies alternan entre a reprodución sexual a a asexual, capacidade que se denomina heterogamia, e que depende das condicións do ambiente. A alternacia obsérvase nos animais en varias especies de rotíferos e nuns poucos tipos de insectos, como os áfidos que, en certas condicións producen ovos que non experimentaron meiose, polo que son clónicos. A abella Apis mellifera subsp. capensis pode reproducirse asexualmente por medio dun proceso chamado telitoquia. Unhas poucas especies de anfibios, réptiles, e aves teñen unha capacidade similar (ver exemplos en partenoxénese). Por exemplo, o crustáceo de auga doce Daphnia reprodúcese por partenoxénese en primavera para poboar rapidamente as pozas, despois cambia á reprodución sexual cando se incrementa a intensidade da competencia e da depredación. Outro exemplo son os rotíferos monogonontes do xénero Brachionus, que se reproducen por medio dunha partenoxénese cíclica: con baixas densidades de poboación as femias reprodúcense asexualmente, e con densidades máis altas, cando se aucumula un sinal químico, indúcese a transición á reprodución sexual.