thumb|240px|Ciclo de la reproducción sexual
La reproducción es un proceso biológico que puede ser sexual o asexual, que permite la formación de nuevos individuos, y es una propiedad común de todas las formas de vida conocidas con el propósito de preservar las especies.
Autoperpetuación
Una de las características fundamentales de los seres vivos es la capacidad de reproducirse, de generar nuevos seres vivos con características similares a ellos mismos.
Las estrategias y estructuras que emplean los seres vivos para cumplir con la función de reproducción son diversas. Dentro de esta amplia gama de estrategias, es posible encontrar especies con reproducción sexual que producen una enorme cantidad de huevos, como la mayoría de los peces, con el fin de asegurarse de que algunos lleguen a adultos. Otras especies, como el albatros o la ballena, generan una única cría por cada etapa reproductiva, a la que cuidan intensamente por largos períodos de tiempo, esto disminuye las posibilidades de muerte y aumenta las probabilidades de continuidad de la especie.
En la naturaleza podemos encontrar grupos de especímenes que combinan tanto la reproducción sexual como la asexual, tal es el caso de las plantas, que, además de reproducirse sexualmente, se reproducen asexualmente mediante brotes, tallos rastreros, raíces subterráneas, etc. Las estrategias reproductivas de otros organismos pueden ser la regeneración de partes perdidas del cuerpo, como las estrellas de mar y algunas especies de lagartijas; por otra parte, una gran cantidad de especies, se dividen asexualmente infinidad de veces, originando una gran cantidad de descendientes, como es el caso de la mayoría de los organismos unicelulares.
Tipos
thumb|right|240px|1.- Meiosis; 2.- Mitosis; 3.- Proceso sexual (recombinación). A.- La meiosis conduce a la formación de esporas (plantas); B.- La meiosis conduce a la formación de gametos (p.ej. en animales); C.- La meiosis es seguida de inmediato por la formación de un cigoto (p.ej. en humanos).
El proceso de reproducción de los seres vivos es una de sus características más importantes. Crea organismos nuevos que pueden reemplazar a los que se hayan dañado o muerto. Existen dos tipos básicos: asexual y sexual.Solomon, Berg, Martin (2001). Biología, 5a. ed. McGraw-Hil Interamericana. ISBN 970-10-3368-X
Reproducción asexual
La reproducción asexual está relacionada con el mecanismo de división mitótica. Se caracteriza por la presencia de un único progenitor, el cual en parte o en su totalidad se divide y origina uno o más individuos con idéntica información genética. En este tipo de reproducción no intervienen células sexuales o gametos y casi no existen diferencias entre los progenitores y sus descendientes; las ocasionales diferencias son causadas por mutaciones.
En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas que son genéticamente idénticas. En general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. Por lo tanto, no hay intercambio de material genético (ADN). El ser vivo engendrado respeta las características y cualidades de sus progenitores.
Ejemplos en animales La reproducción asexual se encuentra en casi la mitad de los filos de los animales. La partenogénesis ocurre en el tiburón martillo y el tiburón punta negra. En ambos casos los tiburones habían alcanzado la madurez sexual en cautiverio en ausencia de machos, y en ambos casos se demostró que las crías eran genéticamente idénticas a las madres. El látigo de Nuevo México es otro ejemplo.
Algunos reptiles utilizan el sistema de determinación de sexo ZW, que produce machos (con cromosomas sexuales ZZ) o hembras (con cromosomas sexuales ZW o WW). Hasta 2010 se pensaba que el sistema cromosómico ZW utilizado por los reptiles era incapaz de producir descendencia WW viable, pero se descubrió que una boa constrictor hembra (ZW) había producido descendencia hembra viable con cromosomas WW. La boa hembra podría haber elegido cualquier número de parejas masculinas (y lo había hecho con éxito en el pasado) pero en estas ocasiones se reprodujo asexualmente creando 22 crías hembras con cromosomas sexuales WW.
La poliembrionía es una forma generalizada de reproducción asexual en animales, mediante la cual el óvulo fertilizado o una etapa posterior del desarrollo embrionario se divide para formar clones genéticamente idénticos. Dentro de los animales, este fenómeno se ha estudiado mejor en los himenópteros parásitos. En los armadillos de 9 bandas este proceso es obligatorio y suele dar lugar a cuatrillizos genéticamente idénticos. En otros mamíferos el hermanamiento monocigótico no tiene una base genética aparente, aunque su aparición es común. Actualmente hay al menos 10 millones de gemelos y trillizos humanos idénticos en el mundo.
Los rotíferos bdelloides se reproducen exclusivamente asexualmente y todos los individuos de la clase Bdelloidea son hembras. La asexualidad evolucionó en estos animales hace millones de años y ha persistido desde entonces. Existe evidencia que sugiere que la reproducción asexual ha permitido a los animales desarrollar nuevas proteínas a través del efecto Meselson que les han permitido sobrevivir mejor en períodos de deshidratación. Los rotíferos bdelloides son extraordinariamente resistentes al daño de la radiación ionizante debido a las mismas adaptaciones que conservan el ADN que se utilizan para sobrevivir a la inactividad. Estas adaptaciones incluyen un mecanismo extremadamente eficiente para reparar roturas de doble hebra del ADN. Este mecanismo de reparación se estudió en dos especies de Bdelloidea, Adineta vaga y Philodina roseola y parece implicar la recombinación mitótica entre regiones de ADN homólogas dentro de cada especie.
La evidencia molecular sugiere fuertemente que varias especies del género de insectos palo Timema han utilizado solo la reproducción asexual (partenogenética) durante millones de años, el período más largo conocido para cualquier insecto.
En el género Aptinothrips de Thripidae de la hierba ha habido varias transiciones hacia la asexualidad, probablemente debido a diferentes causas.
Reproducción sexual
En la reproducción sexual la información genética de los descendientes está conformada por el aporte genético de ambos progenitores mediante la fusión de las células sexuales o gametos; es decir, la reproducción sexual es fuente de variabilidad genética.
La reproducción sexual necesita la interacción de un cromosoma: genera tanto gametos masculinos como femeninos o dos individuos, siendo de sexos diferentes o también hermafroditas. Los descendientes producidos como resultado de este proceso biológico serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos complejos. En este tipo de reproducción participan dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación.
Desventajas Normalmente requiere la presencia de un segundo individuo. Para evitar este problema, a veces se ha convertido en partenogénesis , multiplicación a partir de huevos sin pareja y, por lo tanto, sin fertilización, en el caso de pulgones, dafnias , etc. Un animal aislado que descubra un nuevo territorio no podrá propagar la especie, a menos que, por supuesto, sea una hembra fertilizada. A menudo hay que buscar a esta pareja, lo que puede ser difícil o peligroso, por ejemplo, los machos de la misma especie a menudo tienen que luchar entre sí para conquistar a las hembras. La reproducción supone en ocasiones competencia entre machos o hembras, por lo tanto competencia. Esto puede requerir recursos adicionales, una disminución de la vigilancia frente a los depredadores, a veces lesiones o la muerte. En caso de apareamiento existe el riesgo de intercambio de agentes infecciosos: bacterias, virus, hongos, varios parásitos, etc. Se deben producir muchos gametos y, en el caso de los machos, a menudo se pierden. Mayor complejidad del genoma que debe desarrollar dos versiones diferentes pero compatibles: una masculina y otra femenina dentro de cada individuo (dos alelos de ambos padres). Además, la especie se ve obligada a un proceso evolutivo más lento para mantener la compatibilidad, donde los individuos asexuales pueden mutar mucho más rápido para adaptarse a cambios como muchas bacterias y virus. Reducción de la diversidad de organismos vivos reducida a unas pocas especies comunes, en lugar de "individuos asexuales" todos radicalmente diferentes evolucionando por separado a lo largo del tiempo en tantas ramas evolutivas como seres vivos sin las limitaciones vinculadas a la especie. Así, todos los individuos similares de la misma especie tienen todos los mismos "puntos débiles", que pueden precipitar el fin de toda la especie en poco tiempo, por el cambio climático o un nuevo depredador. La mezcla genética resultante de la reproducción es una ventaja para la especie (ya que un día u otro reúne los mejores genes) pero es una gran desventaja para el individuo. Nada dice que la combinación de sus genes con los provenientes del otro socio (incluso seleccionado) no dará como resultado individuos deficientes. Este es el caso de todas las enfermedades genéticas recesivas, invisibles en los padres.
Reproducción humana thumb|right|240px|Familia humana Después de la fecundación del óvulo, llamado en ese momento cigoto, se presenta una serie de divisiones mitóticas, partes del desarrollo embrionario, culminando con la formación del embrión.
El embrión presenta tres capas germinales, llamadas ectodermo, endodermo y mesodermo de las cuales se originarán los distintos órganos del cuerpo.
Reproducción animal
Se distinguen cuatro grupos: Ovulíparos: la ovuliparidad es un tipo de oviparidad, un proceso de reproducción sexual por el que tanto la fecundación del cigoto —unión de los gametos masculino y femenino— como el desarrollo del embrión se produce en el medio exterior, fuera del aparato urogenital de la hembra. Las hembras depositan óvulos en un medio y los machos depositan espermatozoides sobre ellos (fecundación externa). Requieren de un medio acuático. Se da en anfibios y peces óseos. Ovíparos: el macho introduce los espermatozoides dentro de la hembra (fecundación interna) una vez fecundada esta deposita huevos con cáscara dura que protegen al embrión. Se da en algunos peces cartilaginosos, reptiles, aves y dos mamíferos: el equidna y el ornitorrinco. Ovovivíparos: la fecundación es interna y el embrión es encerrado en un huevo dentro del cuerpo de la madre con el que no intercambia sustancias. Cuando el embrión está desarrollado el huevo se rompe y la hembra pare a la cría, o deposita el huevo poco antes de que la cría salga de él. Se da en tiburones y serpientes. Vivíparos: la fecundación es interna y la cría se desarrolla dentro del cuerpo de la madre intercambiando sustancias. Se da en la mayoría de los mamíferos, incluido el ser humano.
Ventajas y desventajas de reproducción asexual y sexual Los organismos que se reproducen mediante reproducción asexual suelen aumentar su número de manera exponencial. Sin embargo, como la variación se produce por mutaciones en su ADN, todos los miembros de la especie tienen vulnerabilidades similares. Los organismos que se reproducen sexualmente producen un menor número de crías, pero la gran cantidad de variación que presentan sus genes los hace menos susceptibles a las enfermedades.