Gemación

¿Qué es la gemación?

La gemación es una forma de reproducción asexual de los organismos en la que ocurre una división desigual. Los nuevos organismos “sobresalen” de los progenitores como una protuberancia, gema o yema, hasta que ocurre la separación total.

La gemación ocurre en diferentes filos de eucariotas y procariotas, desde bacterias hasta cnidarios. Esta forma de reproducción tiene especial importancia en los hongos, bacterias, animales como las esponjas y medusas o cnidarios.

La gemación es un tipo de reproducción frecuentemente encontrada en organismos con agrupamiento colonial, ya que representa una ventaja evolutiva para establecerse en nuevos hábitats y conformar nuevas colonias.

Para los organismos pluricelulares coloniales, la reproducción por gemación representa una ventaja significativa, especialmente justo después de que ocurren catástrofes naturales, pues son capaces de regenerar la colonia completa en un corto periodo y a partir de un solo individuo.

Aunque la reproducción por gemación tiene muchas ventajas, puede causar un deterioro de la variabilidad genética de las especies, puesto que generar toda una población de clones hace que estos sean muy susceptibles a patógenos, cambios de pH y de temperatura, de salinidad, etc.

Características de la gemación

– Protuberancia. La gemación implica la formación de una yema o protuberancia en la superficie del organismo progenitor. Esta yema se va desarrollando hasta convertirse en un nuevo individuo.

– Desarrollo asimétrico. A diferencia de la fisión binaria, donde la división es simétrica, la gemación produce una célula hija más pequeña que la célula madre. Este nuevo individuo crece gradualmente hasta alcanzar un tamaño similar al del progenitor.

– Dependencia del progenitor. En algunas especies, la nueva yema permanece unida al organismo progenitor por un tiempo, formando colonias o estructuras conectadas antes de separarse y vivir de forma independiente.

– Ocurrencia en organismos unicelulares y multicelulares. Puede observarse tanto en organismos unicelulares, como la levadura, como en organismos multicelulares, como algunas esponjas y cnidarios (por ejemplo, hidras).

– Reproducción rápida. Es un proceso eficiente y rápido de reproducción que permite la generación de nuevos individuos sin necesidad de un compañero. Esto resulta ventajoso en ambientes estables donde no hay necesidad de variabilidad genética.

Tipos de gemación

En muchos de los organismos que poseen este tipo de reproducción asexual pueden distinguirse dos tipos de gemación:

• Gemación de propagación. Comúnmente ocurre cuando las condiciones medioambientales son plenas o favorables para la vida del organismo y, por tanto, el individuo comienza a multiplicarse por gemación para aumentar el tamaño de la población y aprovechar la mayor cantidad de recursos.
• Gemación de supervivencia. Se da en respuesta a condiciones desfavorables y es cuando los organismos detectan dichas condiciones y, como una suerte de radiación de supervivencia, intentan responder a la condición adversa aumentando su número (aumentando la posibilidad de dejar descendientes). Algunos zoólogos consideran que la definición de gemación es un tanto ambigua en el reino animal, ya que incluyen en el concepto procesos como la gemación de los tentáculos, de los pólipos en los corales, de los proglótides de las tenias, o de un tercer segmento en los anélidos. Todos estos ejemplos entran en la definición de gemación, puesto que todos son individuos o partes enteras que brotan sobre un parental con cierta independencia del cuerpo que les da origen.

Proceso de la gemación

En el proceso de gemación pueden observarse al menos cinco estadios compartidos para todos los organismos, ya sea en organismos unicelulares o pluricelulares:

• 1. La célula progenitora incrementa el volumen de su citosol entre la mitad y una cuarta parte más del volumen normal.
• 2. Se comienza a formar una protuberancia, yema o gema en el exterior de la célula que incrementó su volumen citosólico. En el caso de que el organismo posea pared celular, se observa una disminución de los componentes de la misma y la síntesis de una nueva envoltura alrededor de las células hijas, justo en el lugar donde comienza a observarse la protuberancia.
• 3. Cuando es más significativa la protuberancia, ocurre una migración del núcleo hacia el lado de la misma. Una vez el núcleo de la célula se posiciona en la periferia de la célula respecto de la gema naciente, este entra en un proceso mitótico, para terminar formando dos núcleos exactamente iguales.
• 4. El núcleo de la célula progenitora migra de nuevo al centro de la célula inicial y el segundo núcleo se posiciona en el centro de la yema o gema. Justo después de ese momento comienza a regenerarse en la célula progenitora la estructura original de la pared o membrana celular en donde se originó la gema.
• 5. Finalmente, la pared celular de la yema y la célula progenitora terminan de endurecerse y en el momento en que se completa este paso, ambas células se independizan una de otra.

En muchos organismos, como las hidras, los corales y las esponjas, el último paso puede no ocurrir, existiendo cierta continuidad citosólica entre progenitores y descendientes. Sin embargo, estos descendientes tienen una independencia completa en muchas funciones, como la alimentación, por ejemplo.

Ejemplos de gemación

Muchos tipos de bacterias tienen la capacidad de reproducirse por gemación. Las bacterias patogénicas del género Rickettsia, además de muchas especies protozoarias, amebas y euglenozoos, se reproducen principalmente por gemación.

• Levaduras. Puede decirse que las levaduras son unas de las “reinas” de la gemación, ya que esta es la forma en la que se reproducen constantemente. Incluso, en las imágenes de levaduras presentadas en la mayoría de los libros de texto se puede apreciar pequeñas protuberancias o yemas en la superficie celular.

• Ascidias. Para los organismos invasores, la reproducción por gemación trae consigo muchas ventajas, ya que les permite extenderse rápidamente y colonizar grandes extensiones. Tal es el caso de las ascidias, que constantemente se están reproduciendo por gemación. Muchos zoólogos clasifican las ascidias como “meta organismos” formados por múltiples clones del mismo individuo. A estos meta organismos se les conoce como colonias y a cada uno de los clones de una colonia se les denomina “zooids”.
• Hidras. Uno de los organismos pluricelulares modelo para el estudio de la reproducción por gemación son las hidras, ya que son fáciles de mantener en cautiverio y se reproducen constantemente. En las hidras puede observarse cómo, del pedúnculo inicial, comienzan a “brotar” nuevos pólipos que, a pesar de independizar todo su metabolismo del organismo progenitor, siguen unidos a este. Aún se discute si son organismos que forman colonias o si simplemente carecen de un mecanismo que separe las yemas de los progenitores. El filo Cniaria, que engloba a los corales, las medusas y las hidras, quizá sea el grupo de organismos pluricelulares con mayor frecuencia de reproducción asexual por gemación, puesto que este tipo de reproducción es indispensable para el crecimiento y dispersión de los organismos coloniales.

Referencias

1. Brusca, R.C., Brusca, G.J. Invertebrates. Basingstoke.
2. Gray, A. On hypocotyledonary gemmation. Journal of Natural History.
3. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Hickman, F.M. Integrated principles of zoology. Times Mirror.
4. Monniot, C. Ascidies de Nouvelle-Calédonie. XI. Phlébobranches et Stolidobranches du plateau des Chesterfield. Bulletin du Muséum National d’Histoire Naturelle. 
5. Solomon, E.P., Berg, L.R., Martin, D.W. Biology (9th edn). Brooks/Cole, Cengage Learning.