2.4. La meiosis: un proceso necesario para la reproducción sexual del organismo

Las células eucariotas, en principio, se multiplican siempre por mitosis. De este modo se pueden reproducir los organismos unicelulares y crecen o se reproducen de forma asexual los pluricelulares. Pero, cuando un organismo recurre a la reproducción sexual, ello implica necesariamente la fecundación o fusión de dos células reproductoras o gametos. Al unirse los gametos, se suma la dotación cromosómica de ambos. Para evitar que el número de cromosomas se duplique una y otra vez de forma inviable, será necesario un proceso inverso a la fecundación, que reduzca el número de cromosomas a la mitad. Ese proceso es la meiosis.

Así pues, la meiosis surge como un proceso necesario para la reproducción sexual de los organismos (no para la reproducción celular).

Básicamente, durante la meiosis, una célula diploide (2n), con dos cromosomas homólogos de cada tipo, dará origen a cuatro células haploides (n), con un sólo cromosoma de cada tipo. Según el momento en el que tengan lugar la meiosis y la fecundación, a lo largo del ciclo biológico de un organismo, se pueden diferenciar tres tipos de ciclos biológicos:

El proceso de la meiosis tiene una duración variable, pero es mucho más largo que la mitosis, suele durar varios días y a veces dura semanas o incluso años. A lo largo del mismo tienen lugar dos divisiones sucesivas, cada una de ellas similar a una mitosis, por lo que, para su estudio, se divide en las siguientes fases:

-Primera división meiótica. Como en la mitosis, cada cromosoma se habrá replicado previamente en dos cromátidas genéticamente idénticas, pero en lugar de separarse se comportan al principio como una sola unidad. En esta división se distinguen:

Profase I. Los cromosomas se van condensando. Al mismo tiempo, cada pareja de cromosomas homólogos se reconocen, y se van apareando o uniendo a lo largo de toda su longitud, mediante el proceso de sinapsis cromosómica, originando un bivalente de dos cromosomas y cuatro cromátidas. Ahora tendrá lugar un acontecimiento de gran trascendencia: el entrecruzamiento cromosómico, en el que los cromosomas no hermanos (uno de origen paterno y otro materno) intercambian fragmentos de cromátidas, recombinándose la información hereditaria procedente del padre y de la madre. Posteriormente los cromosomas se separan en algunos puntos y permanecen unidos en otros llamados quiasmas. Al final de esta fase, por fin, se hacen visibles las dos cromátidas de cada cromosoma.

Figura 10: Transformaciones de los cromosomas durante la sinápsis
cromosómica de la profase I de la meiosis

Metafase I. Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial de la célula, pero, al contrario de la mitosis, los microtúbulos del huso se unen por un solo lado al cinetocoro de los cromosomas.

Anafase I. Se separan los quiasmas y un juego completo de cromosomas se desplaza hacia cada polo de la célula.

Telofase I. Se forman dos núcleos y, en la mayoría de los casos, también se divide el citoplasma originándose dos células con un número n de cromosomas, cada uno con dos cromátidas.

Figura 11: Evolución de los cromosomas y los cinetocoros a lo largo de la meiosis

- Segunda división meiótica. Se inicia sin que se produzca una replicación previa del ADN de los cromosomas resultantes de la división anterior. En ella se distinguen:

Profase II. Es muy breve, los cromosomas se descondensan, las membranas nucleares se rompen y se forman nuevos microtúbulos del huso.

Metafase II. Los cromosomas se alinean en la placa metafásica. Pero ahora los microtúbulos del huso se unen por ambos lados a cada cromosoma.

Anafase II. Se separan las cromátidas de cada cromosoma y se dirige un juego completo a cada polo de ambas células.

Telofase II. Se forman nuevas envolturas nucleares y se originan, finalmente, cuatro núcleos (y generalmente cuatro células separadas) haploides, cada uno con un solo juego de cromosomas formados por una sola cromátida.

A través de la meiosis no sólo se forman células haploides que harán posible la fecundación y la reproducción sexual, al mismo tiempo, como se ha visto, también se recombina, mediante el entrecruzamiento cromosómico, la información genética que pasa de una generación a la siguiente, lo cual favorece la variabilidad genética de las poblaciones y, por tanto, la adaptación y la evolución de las especies.