¿Qué es la Ontogenia? Características y desarrollo

¿Qué es la ontogenia?

Los patrones y procesos asociados con el crecimiento varían mucho de una especie a otra. Por ejemplo, muchas especies de ranas comienzan como huevos, se convierten en renacuajos y pasan por una transición drástica para convertirse en ranas adultas terrestres. Una vez que llegan a la edad adulta, sus cuerpos pueden continuar adaptándose y cambiando a medida que envejecen. Por otro lado, un óvulo humano fertilizado se convertirá en un embrión y luego en un feto dentro del útero. Luego, los bebés humanos nacen dependientes de sus madres y experimentan un crecimiento más lento y gradual hasta la edad adulta. Las etapas y transiciones que experimenta un organismo desde la concepción hasta la edad adulta se conocen colectivamente como la ontogenia de ese organismo. Los procesos ontogenéticos están involucrados en el crecimiento y desarrollo desde el momento en que un espermatozoide fertiliza un óvulo (en organismos que se reproducen sexualmente). En esta lección, explore los procesos ontogenéticos con más detalle para comprender en qué consisten y cómo varían a lo largo del árbol de la vida.

La ontogenia describe los pasos en el crecimiento de un organismo.

Filogenia vs. Ontogenia

La filogenia de un organismo se refiere a su relación con otras especies. Las filogenias a menudo se representan como árboles de especies donde cada nodo (punto final) representa una especie y cada unión (donde dos ramas divergen) representa un evento de especiación donde un ancestro común divergió en múltiples especies. Si bien la ontogenia y la filogenia suenan similares, son conceptos muy diferentes. La ontogenia describe el crecimiento y desarrollo de un organismo. Cada especie tiene sus propios procesos ontogenéticos por los que los juveniles deben pasar para convertirse en adultos desarrollados. Los árboles filogenéticos se pueden usar para mapear la ontogenia pero no describen inherentemente los procesos ontogenéticos. Por ejemplo, se podría anotar el árbol de la vida (un árbol filogenético muy grande) con los tipos de desarrollo ontogenético de las diferentes especies. En este ejemplo, los organismos con ontogenias similares pueden estar muy juntos porque evolucionaron a partir de ancestros similares con una ontogenia compartida, o pueden estar muy alejados si sus procesos ontogenéticos han cambiado varias veces a lo largo de la historia evolutiva. Las ontogenias han arrojado información importante sobre la filogenética. Por ejemplo, mientras que los humanos, los peces y las aves parecen bastante diferentes entre sí, estos tres grupos experimentan eventos notablemente similares en su desarrollo. Mientras que las branquias son más evidentes en los peces, los embriones humanos mantienen hendiduras branquiales en el útero. Al reconocer los cambios en la ontogenia a lo largo del árbol evolutivo, los científicos han podido comprender mejor las relaciones entre los organismos.

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Proceso de desarrollo de la ontogénesis

La ontogenia sigue patrones similares en todos los organismos, aunque las etapas individuales pueden diferir entre especies. Estas etapas incluyen (pero no se limitan a):

Fertilización
Organogénesis
Metamorfosis
Edad adulta

Los procesos de desarrollo ontogenético comienzan en la fertilización, en la que un gameto masculino y femenino se combinan para formar un conjunto completo de ADN. A partir de aquí, las células comienzan a dividirse rápidamente. entrando en las primeras etapas de crecimiento. La fertilización puede verse drásticamente diferente entre especies. Por ejemplo, muchos animales utilizan la fertilización externa, en la que el óvulo y el espermatozoide se encuentran y se desarrollan fuera del cuerpo de los padres. Otros organismos utilizan la fertilización interna, en la que el óvulo y el espermatozoide se encuentran dentro del cuerpo de uno de los padres. En este último caso, un embrión puede desarrollarse completamente dentro de un progenitor o ser expulsado del cuerpo después de un breve período para desarrollarse externamente. A medida que las células continúan dividiéndose rápidamente, los tejidos comienzan a diferenciarse. Esto se conoce como organogénesis. Durante esta etapa, una masa de células por lo demás similares comienza a formar diferentes tipos de músculos, sistemas de órganos y tejidos epiteliales. Un organismo juvenil es post-embrionario pero aún no es sexualmente reproductivo. En algunos animales, las etapas juvenil y adulta tienen fronteras claramente definidas. Por ejemplo, los animales que pasan por la metamorfosis, un cambio rápido y drástico en la morfología y la fisiología a medida que un animal envejece, a menudo se ven drásticamente diferentes cuando son adultos. La metamorfosis es común en el reino animal y se observa en anfibios, peces e insectos, entre otros. Mientras que los embriones humanos pasan por cambios drásticos que imitan a los de los animales metamórficos, los humanos no tienen una verdadera metamorfosis. Un organismo se considera adulto cuando es sexualmente reproductivo. La cantidad de tiempo que un animal pasa como juvenil varía drásticamente entre especies, al igual que la proporción de tiempo entre la etapa juvenil de un organismo y su edad adulta. No es atípico que un humano viva 80 o 90 años. Si una persona alcanza la madurez sexual en la adolescencia (y, por lo tanto, es un adulto según la definición proporcionada), pasará aproximadamente una cuarta parte o menos de su vida como un joven. Por el contrario, algunas especies parecidas a las libélulas pasan años como larvas acuáticas y solo un día como adultas.

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Tipos de crecimiento

Los organismos también pueden exhibir diferentes tipos de crecimiento. Los animales que exhiben un crecimiento alométrico crecen proporcionalmente a lo largo del desarrollo. Por ejemplo, la cabeza crecería al mismo ritmo proporcional que las extremidades. Cuando ocurre este tipo de crecimiento, los juveniles a menudo se parecen mucho a los adultos. El crecimiento isométrico ocurre cuando las partes del organismo no crecen en proporción entre sí. La proporción cabeza-cuerpo de un bebé humano es mucho mayor que la de un adulto, por lo que los humanos exhiben un crecimiento isométrico. Los organismos también exhiben un crecimiento indeterminado o un crecimiento determinado. Con un crecimiento indeterminado, el organismo continúa creciendo a lo largo de su vida; con un crecimiento determinado, el organismo finalmente alcanza un tamaño «máximo» que está más o menos predeterminado. Los organismos con crecimiento determinado no necesariamente dejan de crecer al inicio de la edad adulta.

Ejemplos de ontogenia

Recuerde que los procesos ontogenéticos pueden desarrollarse de manera muy diferente entre especies. A continuación, explore dos ejemplos de organismos y sus etapas de desarrollo.

Ontogenia de las mariposas

Las mariposas exhiben fertilización interna. Los machos y las hembras unen los extremos de sus abdómenes y el esperma se transfiere a la hembra. Tras la unión de los gametos, las hembras depositan sus huevos en un lugar preferible (como la parte inferior de una hoja o rama). Los juveniles emergen de los huevos y pasan gran parte de su tiempo alimentándose y creciendo. En algunas especies, esta etapa de crecimiento es dramática: una oruga puede crecer más de 100 veces su tamaño después de la eclosión. Las orugas se metamorfosean en una etapa de pupa que varía en longitud según la especie. Después de este evento metamórfico, las mariposas emergen como adultos reproductivamente activos.

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Ontogenia de los elefantes

Al igual que las mariposas, los elefantes exhiben fertilización interna. Las elefantas están embarazadas durante unos 22 meses. Los juveniles dependen únicamente de sus madres para la nutrición durante los primeros meses de sus vidas y continuarán amamantando durante un par de años después de buscar comida por su cuenta. Los elefantes no alcanzan la madurez sexual hasta alrededor de los 10 años; la edad exacta depende en gran medida del sexo y la especie. Incluso después de alcanzar la madurez sexual, los elefantes adultos pueden seguir creciendo.

Adaptaciones ontogenéticas

Algunos organismos exhiben adaptaciones ontogenéticas: adaptaciones que son importantes para un punto específico del desarrollo. Una vez que la adaptación ya no es necesaria, a menudo desaparece. Un ejemplo de esto son los reflejos de succión observados en los mamíferos. Los mamíferos recién nacidos deben amamantar para obtener la nutrición de su madre. Este comportamiento no se enseña, pero es instintivo al nacer. Muchos mamíferos pierden la capacidad de mamar una vez que ya no dependen de la lactancia,

Resumen de la lección

La ontogenia describe los procesos de desarrollo por los que pasa un organismo desde la fertilización (cuando los gametos masculino y femenino se encuentran) hasta la edad adulta. La filogenia describe la relación de una especie con otras especies. Los investigadores pueden observar cambios en la ontogenia a lo largo del tiempo evolutivo mediante el estudio de las filogenias. Los procesos ontogenéticos ocurren en múltiples etapas. Por ejemplo, los organismos pasan por la organogénesis, la diferenciación de los tejidos, al principio de su desarrollo. Algunas especies exhiben metamorfosis, un cambio rápido y dramático en la morfología y fisiología entre las etapas juvenil y adulta. Los organismos se consideran adultos cuando son capaces de reproducirse sexualmente. Los organismos pueden mostrar diferentes tipos de crecimiento. El crecimiento alométrico ocurre cuando el cuerpo crece proporcionalmente; El crecimiento isométrico ocurre cuando el cuerpo crece de manera desproporcionada. Crecer a lo largo de una vida se define como crecimiento indeterminado, mientras que alcanzar un crecimiento «máximo» se considera crecimiento determinado. Algunas especies exhiben adaptaciones que solo aparecen en ciertos puntos del desarrollo (adaptaciones ontogenéticas). Estas adaptaciones a menudo desaparecen cuando ya no son necesarias.

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Ontogenia: Características y desarrollo ontogenético