Fecundación, unión de un núcleo de espermatozoide, de origen paterno, con un núcleo de óvulo, de origen materno, para formar el núcleo primario de un embrión. En todos los organismos, la esencia de la fecundación es, de hecho, la fusión del material hereditario de dos células sexuales diferentes, o gametos, cada uno de los cuales lleva la mitad del número de cromosomas típico de la especie. La forma más primitiva de fecundación, que se encuentra en microorganismos y protozoos, consiste en un intercambio de material genético entre dos células.
Un espermatozoide que intenta penetrar en un óvulo (huevo) para fecundarlo. www.pdimages.com
El primer acontecimiento significativo de la fecundación es la fusión de las membranas de los dos gametos, que da lugar a la formación de un canal que permite el paso de material de una célula a la otra. La fecundación en las plantas avanzadas está precedida por la polinización, durante la cual el polen se transfiere al gameto femenino o macrospora y establece contacto con él. La fusión en los animales avanzados suele ir seguida de la penetración del óvulo por un solo espermatozoide. El resultado de la fecundación es una célula (cigoto) capaz de sufrir la división celular para formar un nuevo individuo.
La fusión de dos gametos inicia varias reacciones en el óvulo. Una de ellas provoca un cambio en la(s) membrana(s) del óvulo, de manera que no puede producirse la fijación y penetración de más de un espermatozoide. En las especies en las que normalmente entra más de un espermatozoide en el óvulo (polispermia), sólo un núcleo del espermatozoide se fusiona realmente con el núcleo del óvulo. El resultado más importante de la fecundación es la activación del óvulo, que permite que éste se someta a la división celular. La activación, sin embargo, no requiere necesariamente la intervención de un espermatozoide; durante la partenogénesis, en la que no se produce la fecundación, la activación de un óvulo puede llevarse a cabo mediante la intervención de agentes físicos y químicos. Invertebrados como los pulgones, las abejas y los rotíferos se reproducen normalmente por partenogénesis.
En las plantas, ciertas sustancias químicas producidas por el óvulo pueden atraer a los espermatozoides. En los animales, con la posible excepción de algunos cnidarios (coelenterados), parece probable que el contacto entre los óvulos y los espermatozoides dependa de colisiones aleatorias. Por otro lado, las capas gelatinosas que rodean los óvulos de muchos animales ejercen una acción de atrapamiento sobre los espermatozoides, aumentando así las posibilidades de una interacción exitosa entre los espermatozoides y los óvulos.
Los huevos de los invertebrados marinos, especialmente los equinodermos, son objetos clásicos para el estudio de la fertilización. Estos huevos transparentes son valiosos para los estudios de observación de las células vivas y para las investigaciones bioquímicas y moleculares, ya que el momento de la fecundación puede fijarse con precisión, el desarrollo de muchos huevos se produce más o menos al mismo ritmo en condiciones adecuadas, y se pueden obtener grandes cantidades de huevos. Los huevos de algunos teleósteos y anfibios también se han utilizado con resultados favorables.