MADUREZ SEXUAL EN CRUSTÁCEOS Blga. Carmen Yzasiga Barrera Blga. Eliana Zelada Mazmela

Madurez sexual: Conjunto de características morfológicas y fisiológicas mediante los cuales los juveniles alcanzan la capacidad de producir gametos. Establece las bases para su explotación Talla 1º madurez sexual: Madurez en condiciones naturales 4 meses - 6 años Madurez fisiológica: Cuando el org. es capaz de producir suficiente material reproductivo  análisis histológico

Madurez biológica: Se asocia al individuo más pequeño encontrado con material reproductivo. Madurez física: Asociada con parámetros morfométricos. Tamaño de machos y hembras, talla de los quelipedos, etc

INDICADORES DE MADUREZ SEXUAL Por lo general no existen evidencias externas en machos: Talla de quelípedos En algunos machos se observan cambios morfológicos, y biométricos de los quelípedos. Índice de Anderson: L/A x 100 b) Retracción del rostrum en peneidos: c) Factor de condición de los vasos deferentes: aumentan en un orden superior al cubo respecto a la longitud del cefalotorax

En la hembras: a) Δ relativo de anchura abdominal (1º y 2º) b) Presencia de huevos en los pleópodos. (inexacto) c) Cambio de color de la gónada varía en las sps.: Penaeus: naranja oscuro  azulado d) IGS o Factor ovárico: e) Presencia de determinadas CHON en el plasma como la CHON específica de las hembras (FSP) relacionada con la vitelogénesis de los óvulos f) En Brachiuros: presencia de tapones de esperma

Gonadogénesis Gametogénesis Vitelogénesis Oogenesis Espermatogénesis Madurez sexual Primaria Secundaria

Gonadogénesis: En hembras: desarrollo de tejido somático ovárico, es decir la contribución del tejido ovárico en los procesos intraovárico como oogénesis y vitelogénesis. En los machos significa p.e. síntesis de una gran ampolla donde se almacenarán los espermatóforos. Los testes están formados cél. Germinales Cél. somáticas

Oogénesis 1º Previtelogénesis Gónada indiferenciada: red con goonias completamente rodeadas por células mesodérmicas. Decápodos: funcionamiento precoz de la zona germinativa: oogénesis empieza 3º fase post embrionaria. Inicio de la primera división meiótica. Oogonia  oocitos primarios (cromosomas condensados, complejo sinaptonémico)

Acumulación de ribosomas libres, Diferenciación del RER. Tejido mesodérmico forma alrededor de c/oocito un epitelio folicular. Acumulación endógeno de glicoproteinas en el RER “vitelogénesis endógena” Oocitos con superficie irregular presencia de microvilli y vesículas que intervienen en la micropicnocitosis. Oogénesis se detiene en este fase.

2º Vitelogénesis Vitelogénesis está inhibida mientras el organismo está en reposo reproductivo. Vitelogenina: CHON de alto peso molecular asociada con lípidos, glúcidos y carotenoides. Cuando ocurre la vitelogénesis, la presencia de carotenoides da un color brillante a la gónada. Permite la identificación de hembras maduras a través del exoesqueleto.

Origen de la Vitelogenina Sitio de síntesis No está plenamente establecido Existen varias hipótesis: 1º Hemocitos: Kerr  Callinectes. cultivo de tejidos (músculos, corazón, hepatopáncreas, hemolinfa y suero) con C- Leucina y analizó CHOn libres en el medio. Resultados no concluyentes 2º Hepatopancreas: Presencia de carotenoides. Transito de carotenoides desde hepatopáncreas hasta ovario. Uca pugilator. Vitelogenina y CHON extraída de hepatopáncreas: idénticas.

Paulus y Lufer, técnicas inmunocitoquimicas en Libinia y Carcinus  vitelogenina en células especializadas de hepatopancreas  Vitelogenocitos ≈ adipocitos 3º Ovario: Lui et. al, ;Estman – Reks y Fingerman; Yano y Chinzei.

Captación de vitelogenina Papel del folículo: oocito rodeado por folículo Inicio de vitelogénesis  Red de túbulos en la células del folículo. 0.15 um Ø. Conectadas a compartimiento extracelular (hemolinfa, espacios intracelulares, espacio entre ovocitos, epitelio folicular) Red de túbulos desaparece al finalizar vitelogénesis. En Idotea bathica: microvellosidades del oocito orientadas a microvellosidades del folículo . Ovarios vitelogénicos: controlan aparición de setas ovígeras: O. gammarelle

Oocito vitelogénico y mecanismos de endocitosis Inicio de vitelogénesis  desarrollo de microvilli orientadas hacia microvilli de folículos (M. rosembergii penetran profundamente) Microvilli cubierto por glucocaliz. Presencia de vesículas de endocitosis (100 – 140 nm Ø) en la superficie del oocito, vacian su contenido en esferas de vitelo través de microcanulas.

Maduración del oocito En malacostracos los mecanismos de maduración del oocito se reinicia después de que el oocito se quedó en profase I. Ocurre en el ovario y antes de la fertilización. En Paelemon serratus la 1º división meiótica está estrechamente ligada al fenómeno de la muda. La meiosis se reinicia en el estadío D1 del ciclo de la muda (4 – 5 días antes de la muda) Se caracteriza por: Membrana nuclear empieza a plegarse. El nucleolo se disocia Condensación de cromosomas Rompimiento de la membrana nuclear.

- Apareamiento de los cromosomas ocurre al final del estado D2 (4 hr antes de la muda). Se observan cromosomas bivalentes organizándose en la región central (2 h antes de la muda) Se observa 1º huso meiótico en el momento de la muda. Los oocitos terminan el estado de metafase I luego del desove.

Espematogénesis Proceso menos complejo. Formación de espermatozoides Espermatogonia: células esféricas 5 – 7 u Ø Espermatocito I : 4 – 5 Ø ovalados Espermatocito II: muestra cromatina en meiosis Espermátida: 3 u Ø Espermatozoide: más pequeño Espermatozoide: No flagelo No móvil Núcleo no compactado. No participación de histonas

Compactación de ADN por segmentos: puede observarse granularmente o fibrilarmente. En fecundación: espermatozoide entra completamente. Presentan brazos o proyecciones desde el cuerpo Carideos: 1 proyección Peneidos: Ptan proceso acicular (Spike) Bachiura: 2 – 6 proyecciones (3) Anomura: 3 – 6 proyecciones (Emerita) Langosta: 2 – 4 proyecciones

Acrosoma Carideos: Alargados Brachiura: esférico Anomura: Ovalado Macrura: Semi esférico Pta. Enzimas: Tripsin – like, Pepsina – like, Serina – like Mitocondrias modificadas Todos los espermatozoides estan contenidos en espermatóforo. Este está rodeado de una matriz espermatofórica. Esta matriz puede estar rodeando a los espermatóforos uno por uno (matriz primaria) o rodeando al conjunto de espermatóforos (matriz secundaria)

Methyl farnesoate: Producida por el órgano mandibular. Posiblemente interviene en: Estimula el desarrollo gonadal (Libinia emarginata) En Oziotelphusa senex senex: se observó un incremento en el tamaño de los testes En L. marginata regula el desarrollo de los morfotipos Like - gonadotropina

¿por qué sólo en machos y no en hembras? En Homarus americanus se observó un incremento en el tamaño del órgano mandibular en los machos sexualmente maduros pero no en las hembras lo que sugiere que el órgano mandibular podría tener diferentes funciones en hembras y en machos.

Formación y estructura del espermatóforo Cada espermatóforo está formado por un grupo de celulas espermáticas rodeadas por una delgada membrana. Single spermatophore showing pellicle (p) surrounding group of sperm. s, sperm free in water from ruptured spermatophores. Figure 4. Group of spermatophores including one (unlabeled arrow) in which most sperm have escaped, leaving behind a largely unbroken pellicle. s, sperm from ruptured spermatophores.

Los espermatóforos pueden mantenerse sin ningún tipo de reacción en el agua hasta por una hora, pero cuando son sometidos a movimiento liberan a los espermatozoides. Se observa una disminución considerable en el grosor del epitelio del vaso deferente medio coincidente con la formación del espermatóforo. Figure 7. Sperm cell c, cap; f, filament; mh, main body: sk. spike.

La zona proximal del vaso deferente medio está formada por células columnares grandes con núcleos distintos, y el lumen está lleno con una masa sólida de esperma. Se muestra la diferencia en las células de los tejidos de la parte izquierda y derecha de la zona proximal del vaso deferente medio

Aparece primeramente una substancia llamada: sustancia del vaso deferente medio (SVDM). Aparentemente forma la membrana del espermatóforo Sección del vaso deferente medio. Muestra la apariencia de la sustancia del vaso deferente S: esperma ms: sustancia

Se incrementa el volumen de la SVDM, en la zona distal del vaso deferente medio. en este lugar empieza la separación y el empaquetamiento por grupos de los espermatozoides, formando los espermatóforos incipientes. Empaquetamiento inicial. S: esperma. Ms: svdm

En el vaso deferente distal, el epitelio está completamente aplanado igual a la parte más distal del vaso deferente medio. El lumen se llena con los paquetes de esperma que están rodeados por la SMVD. Ms: SMVD Sp: espermatóforos formados

Anatomía interna del ducto eyaculador El conducto espermatofórico es una continuación del vaso deferente distal. Lleno de paquetes de la esperma separados por la sustancia de MVD. Sp: masa espermática Dvd: ducto deferente Ps: cámara de sustancia cementante

Ventral surface of posterior cephalothorax of an uninseminated female of Trachypenaeus Cmilis, showing thelycum. ax, apex of median protuberance; cx3, cx4, cx5, coxae of third, four, and fifth pereiopods, respectively. fl, flap; gp, gonopores; mp, median protuberance. Figure 17. Thelycum of inseminated female, showing plug substance (ps) protruding from median pocket. en, endite of coxa of pereiopod 4. Scale bar in Figure 16 represents 590 pm in Figure 16 and 421 pm in