FRAGMENTACIÓ (BIOLOGIA): EN ANIMALS, EN PLANTES I EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

La fragmentació és un tipus de reproducció asexual en què ocorre la ruptura espontània d'un organisme en dos o més fragments. Cadascun d'aquests fragments té la capacitat de regenerar un individu complet, augmentant així el nombre de clons en una població.

Encara que aquest tipus de reproducció ha estat observat en bacteris colonials i en organismes multicel·lulars animals i vegetals, segueix sent un focus controvertit en el món de la ciència, ja que molts investigadors discuteixen sobre la rellevància evolutiva d'aquest mètode reproductiu.

Fotografia d'una estrella de mar blava (Linckia laevigata) (Font: Frédéric Ducarme via Wikimedia Commons)

Alguns autors consideren que les maneres de fragmentació en la naturalesa inclouen tant la fissió binària dels bacteris com la fragmentació col·lectiva i la producció de propàguls unicel·lulars en els organismes multicel·lulars.

Sigui quina sigui la visió que es tingui d'aquest procés, la fragmentació és un tipus de reproducció asexual que pot donar-se "intencionadament" o que pot estar mediada per factors estressants de l'entorn, així com per intervenció antropològica.

Aquest tipus de reproducció no és precedit per un esdeveniment de divisió meiòtica, és a dir, no implica l'singàmia o fusió gamètica, però així i tot els fragments resultants poden regenerar un individu nou idèntic a què es va fragmentar.

La mida i nombre dels fragments que un organisme pot produir per fragmentació és summament variable, així com també ho és la mida dels descendents. Una diferència entre la fragmentació i altres tipus de reproducció asexual és que aquesta no requereix de la inversió d'energia, cas contrari a la fissió o la gemmació, per exemple.

Fragmentació en animals

La fragmentació ha estat descrita com una estratègia reproductiva de molts animals invertebrats, entre els quals es troben els platihelmints (cucs plans), els anèl·lids (cucs), alguns equinoderms (estrelles de mar) i cnidaris (coralls i anemones).

Els cucs de terra també es reprodueixen per fragmentació (Font: Fir0002, via Wikimedia Commons)

Usualment, la divisió d'un d'aquests invertebrats en un o més fragments acaba amb la regeneració de les "parts que falten" en cada un. En aquesta il·lustració s'observa una estrella de mar que s'ha fragmentat:

Fragmentació vs. regeneració

Les estrelles de mar es poden fragmentar, però la fragmentació és diferent de la regeneració. És comú confondre el procés de fragmentació amb el de regeneració i un exemple clar d'això té a veure amb les estrelles de mar, que són un tipus de equinoderm.

Així com molts altres organismes, les estrelles de mar poden regenerar els seus braços en curts períodes de temps quan els perden per diverses circumstàncies (biòtiques o abiòtiques). Desafortunadament, molts textos generals descriuen aquest procés com un esdeveniment de fragmentació, fet que no necessàriament és veritat.

Quan una estrella de mar es fragmenta és cert que pot regenerar les parts que va perdre, però en realitat els fragments perduts moren abans de formar novament el cos de l'animal.

Únicament les estrelles de mar pertanyents a l'gènere Lickia, com l'estrella de mar blava Lickia laevigata, poden regenerar nous individus a partir de les porcions resultants d'un procés de fragmentació accidental, bé sigui d'origen natural o no.

en plantes

Les plantes també poden reproduir-se vegetativament per fragmentació i representen potser l'exemple més rellevant de reproducció asexual assistida antropològicament o, el que és igual, dirigida per la intervenció humana.

Molts organismes vegetals poden multiplicar-clonalment a l'fragmentar alguna de les seves regions corporals a "porcions" que poden originar un nou individu genèticament idèntic a l'parental.

Una de les propietats de les plantes que afavoreix aquest procés és la capacitat d'algunes de les seves cèl·lules per "reiniciar" el seu genoma, desdiferenciándose, i dividir-se per donar origen a nous llinatges cel·lulars que es diferenciaran en els òrgans i teixits específics d'el nou clon.

Els exemples més comuns de tècniques hortícoles per a la propagació vegetal que es basen en la capacitat de reproducció asexual per fragmentació inclouen la utilització de "estaques" o «esqueixos», així com la multiplicació a través de porcions d'estructures de reserva com els tubercles i els bulbs.

En l'entorn natural molts falgueres, arbres, arbustos i altres plantes no llenyoses perennes poden reproduir-se per fragmentació dels rizomes que han desenvolupat nous plançons.

Com ocorre la fragmentació en plantes?

Quan una planta es reprodueix per fragmentació, bé sigui natural o artificial (ocasionada per un ésser humà), en cada fragment es dóna el creixement i la diferenciació d'arrels adventícies (que estan en llocs diferents a on haurien).

La producció d'aquestes arrels permet la fixació de la nova planta en formació a el substrat, d'on obté hidratació i nutrients minerals. Més endavant, a partir de l'fragment "arrelat" sorgeix un nou plançó, amb el seu meristema apical, les seves branques i els seus làmines foliars (depenent de el cas).

Exemples específics d'espècies que es reprodueixen per fragmentació

un coral

L'espècie de corall Palythoa caribaeorum, pertanyent a el tall Cnidaria, a la classe Anthozoa i a l'ordre Zoantharia, és un bon exemple d'animals invertebrats que es reprodueixen per fragmentació.

En un estudi dut a terme en dues zones costaneres del Brasil, Acosta i col·laboradors (2001) van demostrar que la reproducció per fragmentació en aquesta espècie no depenia de senyals o estímuls interns, sinó més aviat de gran quantitat de factors exògens.

D'acord amb la seva naturalesa, aquest autor classifica tals factors com "biòtics" i "abiòtics". Els biòtics són aquells que ocasionen l'aïllament de fragments de teixit per mitjà de lesions, moltes vegades relacionades amb casos de mortalitat parcial de les colònies.

Els factors exògens abiòtics tenen a veure, en canvi, amb la fragmentació física que resulta en la "ruptura" d'un individu en un o més fragments deguda a forces físiques com tempestes, corrents, onades o marees fortes. Entre aquestes forces també poden incloure algunes causades per la intervenció de l'home, tal com la subjecció d'àncores, la manipulació per bussos, etc.

una planta

Plectranthus scutellarioides, coneguda popularment com "cole", és una planta Magnoliophyta pertanyent a la família Lamiaceae. Es caracteritza per les seves diverses variacions de coloració i és molt vinguda de gust en el disseny de jardins.

Aquesta planta és comunament reproduïda per "esqueixos" o "fragments" de les seves tiges o de les seves fulles, a partir dels quals s'obtenen nous individus. L'aparició d'arrels adventícies i el "rebrot" d'aquestes plantes és relativament ràpid, podent observar-se en qüestió de pocs dies.

referències

1. Acosta, A., Sammarco, PW, & Duarte, LF (2001). Asexual reproduction in a zoanthid by fragmentation: the role of exogenous factors. Bulletin of Marine Science, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Invertebrates (No. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Egger, B. (2008). Regeneration: Rewarding, but potentially Risky. Birth defects Research Part C: Embryo Today: Reviews, 84 (4), 257-264.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1997). Integrated principles of zoology. 10th edn. Boston: WCB.
5. Highsmith, RC (1982). Reproduction by fragmentation in corals. Marina ecology progress sèries. Oldendorf, 7 (2), 207-226.
6. Pichugin, I., Penya, J., Rainey, PB, & Traulsen, A. (2017). Fragmentation modes and the evolution of life cycles. PLoS Computational Biology, 13 (11), e1005860.
7. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biology (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.