Запліднення та його форми

Біологічне значення запліднення полягає в тому, що внаслідок злиття клітин з різною спадковістю при статевому розмноженні утворюється більш життєздатне потомство, ніж при безстатевому розмноженні. Подвійне запліднення забезпечує утворення зародка та запасу поживних речовин у покритонасінних. Розрізняють зовнішнє запліднення, при якому злиття гамет відбувається поза тілом самки, і внутрішнє запліднення, при якому гамети зливаюься в тілі самки. Зовнішнє запліднення спостерігається в багатьох безхребетних, риб, безхвостих земноводних, які відкладають статеві продукти в навколишнє середовище. Запліднення в цих тварин, а також розвиток зиготи залежить від умов середовища. У тварин із внутрішнім заплідненням (переважно наземних) є спеціальні придаткові статеві органи для переносу сперми з тіла самців у тіло самок. Цей процес потребує узгодження дій самця і самки, і тому у тварин виробились складні форми поведінки (статеві інстинкти), які забезпечують цю узгодженість.

При злитті чоловічої та жіночої статевих клітин, що мають одинарний набір хромосом, відновлюється диплоїдний набір хромосом, характерний для соматичних клітин організму. У бактерій, синьо-зелених водоростей та деяких грибів типового статевого процесу немає. У нижчих рослин спостерігаються різні види статевого процесу: ізогамія (злиття однакових за розміром гамет), гетерогамія (злиття різних за розміром гамет), оогамія (заплідення рухливою дрібного чоловічою клітиною нерухливої і більшої за розміром жіночої), кон’югація та ін. У мохоподібних і папоротеподібних сперматозоїди, які розвиваються в антеридіях, рухаються у водному середовищі до архегонія, у якому і відбувається запліднення яйцеклітини. Вищим рослинам властива оогамія. У квіткових рослин заплідненню передує запилення. У покритонасінних відбувається т. зв. подвійне запліднення.

У рослин запліднення відбувається після запилення. Пилкова трубка за короткий час проходить крізь пухку тканину стовпчика і через мікропіле проникає до зародкового мішка. Ріст пилкової трубки активізує вегетативна клітина, розміщена в прикінцевій частині. За вегетативною клітиною в пилкову трубку переходить генеративна клітина, з якої в результаті мітотичного поділу утворюються два спермії. В окремих випадках спермії можуть утворюватись ще в пиляку.

У місці контакту грубки із зародковим мішком стінки останнього ослизнюються і пилкова трубка проходить усередину. Досягши яйцеклітини, пилкова трубка розривається, з неї виходять два спермії, а вегетативна клітина трубки руйнується. Спермії виходять, і один з них зливається з ядром яйцеклітини, утворюючи зиготу, а другий — із вторинним (диплоїдним) ядром центральної клітини, яка дає початок ендосперму. Таким чином у зародковому мішку відбувається подвійне запліднення. Значення подвійного запліднення полягає в тому, що і зигота, і первинна клітина ендосперму, маючи подвійну спадковість, набувають більшої життєздатності та пристосованості до умов існування. Звідси стає зрозумілою роль численних пристосувань у морфології та фізіології квітки, спрямованих на забезпечення перехресного запилення.

У зародковий мішок може проникати декілька пилкових трубок. Однак спермії цих трубок не беруть участі в заплідненні і дегенерують. Коли у зав’язі є декілька насінних зачатків, то в кожному з них відбувається описаний вище процес.

3 основні види запліднення

The запліднення є механізмом, за допомогою якого два гамети зливаються з метою виникнення зиготи або яйцеклітини. Наприкінці цього процесу зазначена клітина стане новим організмом або індивідуумом.

Загалом можна сказати, що цей процес є подібним у всіх живих істотах. Однак, можливо, виникають деякі відмінності в залежності від організмів, які його виконують.

З цієї причини можна виділити декілька видів запліднення: перехресне запліднення та самозапліднення.

Однак існують також два типи запліднення в залежності від середовища, в якому воно відбувається, що також пояснюється нижче:

Найбільш важливі види запліднення

1 – Перехресне запліднення

Перехресне запліднення є найпоширенішою модальністю серед живих істот. Вона складається з злиття двох гамет, які походять від генетично різних особин.

Мета полягає в тому, щоб створити зиготу, яка матиме генетичну інформацію від обох батьків. Це тип плодоношення, характерний для тварин, але він не є виключним для них. Перехресне запліднення також поширене в рослинах і рослинах.

У цьому сенсі гамети, які беруть участь у злитті, можуть бути однаковими або різними. І в залежності від цього фактора встановлюються два типи перехресного запліднення: isogámica і anisoogámica.

Ізогамія

Цей клас запліднення є тим, який виробляється, коли гамети, які втручаються, як чоловіки, так і жінки, є морфологічно рівними. Це означає, що вони мають однаковий розмір, а також зовнішню форму і ідентичну фізіологію.

При цьому неможливо диференціювати гамети як жіночі або чоловічі. Ізогамічне запліднення відбувається в водоростях, в деяких грибах і найпростіших.

Анізогамія

З іншого боку, анізогамічний осередок відбувається тоді, коли обидві гамети є різними, або за розміром та / або поведінкою. Як правило, чоловіча гамета є найменшою і є той, що рухається, щоб задовольнити жіночу.

Цей процес є тим, що зазвичай відбувається в багатоклітинних організмах, таких як вищі рослини і тварини. Цей тип запліднення разом з попереднім є частиною п’яти видів сексуального одужання.

2. Самозапилення

Самозапліднення характеризується тим, що дві злиті гамети походять від однієї особи. Це можливо тому, що є гермафродитні організми, тобто вони мають як чоловічі, так і жіночі органи.

У цьому випадку чоловічі гамети утворюються в чоловічих органах, а потім знаходяться в жіночому органі. Саме так відбувається те, що відомо як самооплодження.

З точки зору еволюції виду, цей механізм представляє проблему. І полягає в тому, що, не маючи обміну генів з іншим організмом, цей процес не призводить до генетичної мінливості нащадків, а це означає, що між наступними поколіннями не відбудеться жодних значних змін, і тому вид не може розвиватися.

3- За місцем, де це відбувається

У тваринному царстві існує два види запліднення залежно від місця, де відбувається злиття гамет. Йдеться про внутрішнє запліднення та зовнішнє запліднення.

Внутрішнє запліднення

Таке запліднення, яке здійснюють всі наземні тварини, відбувається в органах одного з батьків, який анатомічно підготовлений для цього процесу.

У більшості видів цей процес такий самий, тобто самці вводять свою сперму в репродуктивну систему жінки через копуляцію. Під час цього процесу сперматозоїди спробують знайти яйцеклітину, і для цього їм доведеться рухатися у напрямку до внутрішньої частини яйцепроводу..

Варто зазначити, що зміщення сперми необхідно проводити швидко, оскільки виживаність яйцеклітини обмежена.

У випадку ссавців, наприклад, яйцеклітина здатна виживати до одного дня після овуляції. А щодо сперми, вони мають час виживання, який не перевищує декількох годин. У конкретному випадку людини воно не перевищує трьох днів.

Внутрішнє запліднення свідчить про те, що злиття гамет відбувається всередині тіла одного з попередників, що зазвичай є жіночим. Це запліднення, як правило, використовують тварини, які пристосувалися до наземного середовища.

У вашому конкретному випадку відсутність води вплине на гамети, а також на небезпеку для навколишнього середовища.

Чудовим моментом є те, що цей тип запліднення, швидше за все, матиме репродуктивний успіх. Під час цього процесу існує значна економія енергії, оскільки виробляється менше гамет.

Зазвичай, коли мова йде про внутрішнє запліднення, виживання гамет більше. Це відбувається тому, що зигота захищена всередині тіла попередника.

Зовнішнє запліднення

Зовнішнє запліднення відбувається у водному середовищі. Його процес відрізняється від попереднього типу, оскільки в цьому випадку немає прямого контакту між батьками.

У цьому механізмі пари, тобто самці і жінки, одночасно вивільняють свої воронки і сперматозоїди у воді. Таким чином, відбувається злиття гамет.

Загалом, рідка середовище виявляється досить сприятливою для виживання гамет і особливо для зміщення сперми. У цьому випадку час вивільнення гамет має збігатися.

Це пояснюється тим, що час їх життя дуже короткий. Проте, це проблема, яку вирішують організми, впроваджуючи певні моделі поведінки, відомі як сексуальні залицяння.

З іншого боку, важливо пам’ятати, що гамети зазвичай схильні до змін температури, pH2 і хижаків.

Це означає, що виживаність не дуже висока. Тому саме тому тварини, які використовують зовнішнє запліднення, вивільняють велику кількість гамет під час розмноження. Така поведінка збільшує ваші шанси на існування.

Загалом, це тип запліднення, характерний для водних безхребетних тварин, а також для риб.

Список літератури

1. Медель, Р. (без дати). Розмноження та ембріональний розвиток. Матуріта Біологія. Отримано з unellez.edu.ve.
2. García, N; Гарсія, Г. (без дати). Біологія II. Вираз 5. Розмноження у тварин. Відновлено з conevyt.org.mx.