Fertilización interna

La fertilización interna es la unión de un óvulo con un espermatozoide durante la reproducción sexual dentro del cuerpo femenino. La fertilización interna, a diferencia de su contraparte, la fertilización externa, trae más control a la hembra con la reproducción.^[1]​ Para que la fertilización interna ocurra, debe haber un método para que el macho introduzca el esperma en el tracto reproductivo de la hembra. En los mamíferos, reptiles y algunos otros grupos de animales, esto se hace mediante la cópula, un órgano intromitente que se introduce en la vagina o la cloaca.^[2]​^[3]​ En la mayoría de las aves, se utiliza el beso cloacal, los dos animales presionan sus cloacas juntas mientras transfieren el esperma.^[4]​ Las salamandras, las arañas, algunos insectos y algunos moluscos realizan la fecundación interna transfiriendo un espermatóforo, un haz de espermatozoides, del macho a la hembra. Tras la fecundación, los embriones son depositados como huevos en los organismos ovíparos, o continúan desarrollándose dentro del tracto reproductivo de la madre para nacer más tarde como crías vivas en organismos vivíparos.

Métodos de fertilización interna

La fecundación interna en los animales se realiza de las siguientes maneras:^[5]​^[6]​^[7]​

• Cópula,^[8]​ que implica la inserción del pene u otro órgano intromitente en la vagina (en la mayoría de los mamíferos) o en la cloaca en monotremas, la mayoría de los reptiles, algunas aves, la rana de cola y algunos peces, los dinosaurios desaparecidos, así como en otros animales no vertebrados.^[3]​</ref>
• El beso cloacal, que consiste en que los dos animales tocan sus cloacas juntas para transferir el esperma del macho a la hembra. Se utiliza en la mayoría de las aves y en el tuatara, que no tienen un órgano intromitente.^[4]​
• A través del espermatóforo, un capuchón que contiene esperma colocado por el macho en la cloaca de la hembra. Normalmente, el esperma (con espermatozoides) se almacena en el techo de la cloaca hasta que se necesita en el momento de la oviposición. Es utilizado por algunas especies de salamandras y tritones, por los arácnidos, algunos insectos y algunos moluscos.^[9]​^[10]​
• En las esponjas, los espermatozoides se liberan en el agua para fertilizar los óvulos que en algunas especies también se liberan (fertilización externa) y en otras son retenidos por la "madre" (fertilización interna.^[11]​

Expulsión

En algún momento, el huevo o la cría en crecimiento debe ser expulsado. Hay varios modos posibles de reproducción. Tradicionalmente se clasifican de la siguiente manera:

• Oviparidad, como en la mayoría de los insectos y reptiles, monotremas, dinosaurios y todas las aves que ponen huevos que continúan desarrollándose después de ser puestos, y que eclosionan más tarde.^[12]​
• Viviparidad, como en casi todos los mamíferos (como las ballenas, canguros y humanos) que tienen sus crías vivas. Las crías en desarrollo pasan proporcionalmente más tiempo dentro del tracto reproductivo de la hembra. Las crías son liberadas más tarde para sobrevivir por su cuenta, con cantidades variables de ayuda de los padres de la especie.^[13]​
• Ovoviviparidad, como en la serpiente de liga, la mayoría de las víboras, y la cucaracha gigante de Madagascar, que tienen huevos (con cáscara) que eclosionan al ser puestos, lo que hace que se asemeje a un nacimiento vivo^[14]​

Ventajas de la fertilización interna

La fertilización interna permite:

• La elección de la pareja femenina, que le da a la hembra la capacidad de elegir su pareja antes y después del apareamiento. La hembra no puede hacer esto con la fertilización externa porque puede tener un control limitado de quién está fertilizando sus óvulos, y cuándo están siendo fertilizados.^[1]​
• Tomar una decisión sobre las condiciones de la reproducción, como el lugar y el tiempo.^[15]​ En la fertilización externa una hembra sólo puede elegir el momento en que libera sus óvulos, pero no cuando son fertilizados. Esto es similar, en cierto modo, a la elección críptica de la hembra.
• Protección de los huevos en tierra firme. ^[16]​ Mientras que los animales ovíparos tienen un óvulo gelatinoso o una cáscara dura que encierra su huevo, los animales fertilizados internamente hacen crecer sus huevos y su descendencia dentro de ellos mismos. Esto ofrece protección de los depredadores y de la deshidratación en la tierra.^[17]​ Esto permite una mayor posibilidad de supervivencia cuando hay una temperatura regulada y un zona protegida dentro de la madre.

Desventajas de la fertilización interna

• La gestación puede y añadirá riesgos adicionales para la madre.^[18]​ Los riesgos adicionales de la gestación provienen de las demandas de energía extra.
• Junto con la fertilización interna viene la reproducción sexual, en la mayoría de los casos. La reproducción sexual tiene algunos riesgos también. Los riesgos de la reproducción sexual son las relaciones sexuales, son poco frecuentes y sólo funcionan bien durante el pico de fertilidad. Mientras que los animales que fertilizan externamente son capaces de liberar óvulos y espermatozoides, generalmente en el agua, sin necesidad de una pareja específica para reproducirse.^[18]​
• Se producen menos descendientes mediante la fertilización interna en comparación con la fertilización externa. Esto se debe tanto a que la madre no puede sostener y hacer crecer tanta descendencia como huevos, y la madre no puede proveer y obtener suficientes recursos para una mayor cantidad de descendencia.^[19]​

Peces

Algunas especies de peces, como los guppies, tienen la capacidad de fecundar internamente, este proceso se produce cuando el macho inserta una aleta tubular en la abertura de la hembra y luego deposita el esperma en su tracto reproductivo. Hay otras especies de peces que son incubadores bucales, lo que significa que un pez pone los huevos en su boca para la incubación. Un cierto tipo de pez que es bucal se llama cíclido y muchos de ellos son bucales maternos. El proceso para esto es que la hembra ponga el huevo y lo recoja en su boca. Luego los machos animarán a la hembra a abrir la boca para poder fertilizar los huevos mientras está en la boca de la hembra.^[20]​ La fertilización interna en los peces cartilaginosos contiene el mismo origen evolutivo que los reptiles, aves y mamíferos que fertilizan internamente.^[21]​

Anfibios

La mayoría de los anfibios tienen fertilización externa, pero hay una excepción para algunos como las salamandras, que en su mayoría tienen fertilización interna. Las salamandras macho no tienen un pene para insertar y depositar el esperma dentro de las hembras. Su alternativa para eso consiste en una cápsula de esperma y nutrientes llamada espermatóforo. El macho depositará un espermatóforo en el suelo y la hembra lo recogerá con su cloaca (una abertura urinaria y genital combinada) y fertilizará sus óvulos con él.^[20]​ Con el tiempo, se ha descubierto que los anfibios evolucionan para aumentar la fertilización interna. Hay una ventaja para los anfibios que se fertilizan internamente que permite la selección de un tiempo y un lugar para la reproducción.^[22]​

Aves

La especie masculina tiende a carecer de penes y utilizan su contacto cloacal que es el beso de los pájaros. Conectan sus cloacas y el macho transfiere el esperma a la cloaca de la hembra. Aunque la mayoría de los pájaros no tienen pene, algunas especies de pájaros, como los patos y los gansos, usan su pene para la fertilización interna.^[20]​

Véase también

• Fertilización

Referencias

1. Alonzo SH, Stiver KA, Marsh-Rollo SE (August 2016). «Ovarian fluid allows directional cryptic female choice despite external fertilization». Nature Communications 7 (1): 12452. Bibcode:2016NatCo...712452A. PMC 4990696. PMID 27529581. doi:10.1038/ncomms12452. 
2. Hyman LH (15 de septiembre de 1992). Hyman's Comparative Vertebrate Anatomy. University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-87013-7. 
3. Austin CR (1984). «Evolution of the copulatory apparatus». Bolletino di Zoologia 51 (1–2): 249-269. doi:10.1080/11250008409439463. 
4. Romer AS, Parsons TS (1977). The Vertebrate Body. Philadelphia, PA: Holt-Saunders International. pp. 396-399. ISBN 978-0-03-910284-5. 
5. . Max Planck Research 3: 62-7. 2002. Archivado desde el original el 14 de mayo de 2011. Consultado el 24 de abril de 2013. 
6. The Myth of Monogamy: Fidelity and Infidelity in Animals and People. San Francisco: W.H. Freeman and Company. 2001. ISBN 978-0-7167-4004-9. 
7. «A new look at monogamy». Science 281 (5385): 1982-3. September 1998. PMID 9767050. doi:10.1126/science.281.5385.1982. 
8. Lombardi J (6 de diciembre de 2012). Comparative Vertebrate Reproduction. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4615-4937-6. 
9. Wedell N, Tregenza T, Simmons LW (July 2008). «Nuptial gifts fail to resolve a sexual conflict in an insect». BMC Evolutionary Biology 8: 204. PMC 2491630. PMID 18627603. doi:10.1186/1471-2148-8-204. 
10. Sozou PD, Seymour RM (September 2005). «Costly but worthless gifts facilitate courtship». Proceedings. Biological Sciences 272 (1575): 1877-84. PMC 1559891. PMID 16191592. doi:10.1098/rspb.2005.3152. 
11. Sponges. London: Hutchinson. 1978. ISBN 9780520036581. 
12. Lodé T (2001). Les stratégies de reproduction des animaux [Reproduction Strategies in the Animal Kingdom] (en francés). Paris: Dunod Sciences. 
13. Blackburn DG (January 2000). «Classification of the reproductive patterns of amniotes.». Herpetological Monographs 14: 371-7. JSTOR 1467051. doi:10.2307/1467051. 
14. Biology of Sharks and Their Relatives. CRC Press. 2012. pp. 296-301. ISBN 978-1439839249. 
15. Yokoe M, Takayama-Watanabe E, Saito Y, Kutsuzawa M, Fujita K, Ochi H, Nakauchi Y, Watanabe A (31 de agosto de 2016). «A Novel Cysteine Knot Protein for Enhancing Sperm Motility That Might Facilitate the Evolution of Internal Fertilization in Amphibians». En Klymkowsky M, ed. PLOS ONE 11 (8): e0160445. Bibcode:2016PLoSO..1160445Y. PMC 5007030. PMID 27579691. doi:10.1371/journal.pone.0160445. 
16. Altig R, McDiarmid RW (December 2007). «Morphological diversity and evolution of egg and clutch structure in amphibians.». Herpetological Monographs 21 (1): 1-32. doi:10.1655/06-005.1. 
17. «43.2A: External and Internal Fertilization». Biology LibreTexts (en inglés). 17 de julio de 2018. Consultado el 9 de noviembre de 2020. 
18. Parker, G. A. (1970). «Sperm Competition and Its Evolutionary Consequences in the Insects». Biological Reviews (en inglés) 45 (4): 525-567. ISSN 1469-185X. doi:10.1111/j.1469-185X.1970.tb01176.x. 
19. Parker, G. A. (1970). «Sperm Competition and Its Evolutionary Consequences in the Insects». Biological Reviews (en inglés) 45 (4): 525-567. ISSN 1469-185X. doi:10.1111/j.1469-185X.1970.tb01176.x. 
20. Cotner, Sehoya; Wassenberg, Deena. The Evolution and Biology of Sex (en inglés). 
21. Engel, Kathrin M, Dzyuba, Viktoriya, Ninhaus-Silveira, Alexandre, Veríssimo-Silveira, Rosicleire, Dannenberger, Dirk, Schiller, Jürgen, . . . Dzyuba, Borys. (2020). Sperm Lipid Composition in Early Diverged Fish Species: Internal vs. External Mode of Fertilization. Biomolecules (Basel, Switzerland), 10(2), 172.
22. Yokoe, Misato, Takayama-Watanabe, Eriko, Saito, Yoko, Kutsuzawa, Megumi, Fujita, Kosuke, Ochi, Haruki, . . . Watanabe, Akihiko. (2016). A Novel Cysteine Knot Protein for Enhancing Sperm Motility That Might Facilitate the Evolution of Internal Fertilization in Amphibians. PLOS ONE, 11(8), E0160445.

•   Datos: Q3266977