Kire jellemző a belső megtermékenyítés, mi ennek a folyamatnak a lényege, és mi a biológiai jelentősége? Ezekre és sok más kérdésre választ kaphat, ha elolvassa cikkünket.
Mi az a szexuális szaporodás
A szaporodás minden élő szervezet egyik tulajdonsága. Ez a folyamat biztosítja a generációk folytonosságát. Az ivaros szaporodás a genetikai anyag új kombinációit hozza létre, és ezáltal az organizmusok jellemzőit. Ez a folyamat az öröklődés és a változékonyság hátterében.
Az ivaros szaporodást szaporodásnak nevezzük, amely során az ivarsejtek részt vesznek. Ezek speciális sejtek, amelyek haploid kromoszómakészletet tartalmaznak. A természetben a növények és az állatok is végrehajthatják.
Az ivarsejtek szerkezete
Az ivarsejtek fúziójának folyamata a megtermékenyítés. A belső vagy külső megtermékenyítést csak csírasejtek végzik. Vannak hím és női ivarsejtek - spermiumok és tojások. Felépítésükben jelentős különbségek vannak. Így a női csírasejtek nemképes mozogni és elegendő tápanyagot tartalmaz. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a jövőbeni szervezet a női ivarsejtek alapján fejlődik ki. A növények hím ivarsejtjei szintén nem képesek mozgásra, így ezekben a szervezetekben a megtermékenyítési folyamatot megelőzi a beporzás.
A gaméták olyan struktúrák, amelyek egyetlen vagy haploid kromoszómakészlettel rendelkeznek. És egy ilyen szerkezet nem véletlen. A helyzet az, hogy egy felnőtt szervezetnek kettős (diploid) kromoszómakészlettel kell rendelkeznie. Ez csak haploid ivarsejtek fúziójával lehetséges.
Külső és belső trágyázás
A megtermékenyítés a csírasejtek genetikai anyagának összekapcsolása. Attól függően, hogy hol zajlik ez a folyamat, többféle típusa létezik. A külső megtermékenyítés a nőstény testén kívül történik. A természetben kétéltűekben és halakban fordul elő. A belső megtermékenyítés a jellemzően szárazföldi állatokra jellemző: hüllők, madarak, emlősök.
A külső megtermékenyítés jellemzői
A külső vagy külső megtermékenyítés a csírasejtek kifelé történő eltávolításával kezdődik. Ezért az organizmusok konvergenciája ebben az esetben egyáltalán nem szükséges. Ennek ellenére a természetben gyakran előfordul a szaporodó egyedek felhalmozódása. Például halak vagy békák ívás közben.
A külső megtermékenyítés, belső vagy köztes típusú, a termékenyítés folyamatával kezdődik. Lényege a csírasejtek konvergenciájában rejlik. A tudósok azt találták, hogy a külső megtermékenyítés során, szinte közvetlenül a sejtek érintkezése után, változások következnek be a petehártyák elektromos impulzusaiban. És 7 másodperc elteltével az ivarsejtek tartalma már egyesül, ami egy zigóta kialakulását eredményezi. Sokszor osztódik, és fokozatosan többsejtű embriót alkot.
A külső megtermékenyítéssel jellemezhető nőstény állatok egyidejűleg nagyszámú petéket engednek a vízbe. Például a halak több ezer tojást dobnak egyszerre. Csak egy kis részük lesz megtermékenyítve és sültté válik. A többi a vízi állatok prédájává válik.
Mi az előnye a belső trágyázásnak
Az állatok belső megtermékenyítése a nőstény nemi csatornáiban történik. Itt található a mozdulatlan tojás. A spermium a nemi érintkezés eredményeként közeledik hozzá. Azt már megállapították, hogy a legtöbb esetben csak a hím ivarsejt maganyaga hatol be a tojásba. Citoplazmája gyakorlatilag nem vesz részt egy új szervezet képződésének folyamatában.
A belső megtermékenyítés fő előnye, hogy a magzatot viszonylag nem érintik a kedvezőtlen környezeti feltételek. Fejlődése egy bizonyos ideig az anya testében történik. Mindennel ellátja az embriót, ami szükséges: hőt, nedvességet, oxigént, tápanyagokat. Ezenkívül a testen belüli megtermékenyítés során jelentősen megnő az ivarsejtek fúziójának valószínűsége, ami meghatározza az ilyen egyedek szaporodási folyamatának stabilitását. ÁltalEzen okok miatt a megtermékenyítésre képes nőivarú ivarsejtek száma sokkal kisebb, mint az azokat a környezetbe kibocsátó állatok száma.
Egy meghatározott petesejtet egy spermium megtermékenyít. De miért hoz sok élőlény egyszerre több egyedet vagy akár tucatnyi egyedet? Ez kétféleképpen lehetséges. Az első esetben egyszerre több tojás jön ki megtermékenyítésre, amelyek mindegyike külön hím ivarsejthez kapcsolódik. Ebben az esetben ikrek születnek egy személyben. Lehetnek azonos vagy különböző neműek, és semmivel sem hasonlítanak jobban egymásra, mint a testvérek. Az egypetéjű ikrek a zigóta több részre osztásából származnak. Ebben az esetben az ember azonos nemű gyerekeket szül, akik hasonlóak egymáshoz, mint két csepp víz.
A növények ivaros szaporodása
A virágzó növények is megtermékenyítésen esnek át – belsőleg. Ennek a szisztematikus egységnek a képviselői számos olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek a szexuális folyamat során megnyilvánulnak. Egy generatív szerv - egy virág - végzi. Az ivarsejtek fúziójának folyamatát a beporzás előzi meg. Lényege abban rejlik, hogy a hím csírasejteket szél, rovarok, víz vagy egy személy segítségével a bibe stigmájába juttatják.
Kettős műtrágyázás
Továbbá két spermium a csírázó csíracsővel együtt leszáll a bibe alsó kitágult részébe - a petefészekbe. Itt történik az egyik spermium fúziója a női ivarsejttel, a másik pedig a központi csírasejttel. Ezért az ilyena megtermékenyítést kettősnek nevezik. Ennek eredményeként embrió képződik, amelyet egy tartalék tápanyag, az endospermium és a héj vesz körül. Más szóval egy mag.
Ez a folyamat a modern virágos növények domináns pozícióját biztosította a bolygón. A petefészek fala megbízhatóan védi a tojást és az embriót, és a mag tartalmazza a szükséges tápanyag- és vízellátást, amely egy kifejlett növény növekedéséhez és fejlődéséhez szükséges.
A trágyázás típusa és az állatok élőhelye
Könnyen nyomon követhető az élőlények élőhelyének és megtermékenyítési módjának függősége. Így az ivarsejtek fúziója a külső környezetben a vízben történik, ahol kezdetben a külső megtermékenyítéssel rendelkező szervezetek embriója fejlődik ki. Ráadásul ez a folyamat csak semleges vagy lúgos környezetben lehetséges, savas környezetben pedig lehetetlenné válik.
A belső megtermékenyítés megjelenése az evolúció folyamatában összefüggésbe hozható a húrok szárazföldi megjelenésével. Az ilyen típusú képviselők élete a vízen kívül éppen ennek a tulajdonságnak köszönhetően vált lehetővé. A hüllők belső megtermékenyítése a nőstény testében történik, ahol az embrió kezdetben fejlődik. A tojásban található, amely gazdag anyagkészletet tartalmaz, és a legtöbbet sűrű héj borítja. A tojássárgája mennyiségének növekedése kompenzálja a lárvaállapot hiányát a hüllők ontogenezisében. A sűrű héjak megjelenése pedig lehetővé teszi a tojás szárazföldi fejlődését, és megbízhatóan véd a kiszáradástól és a mechanikai sérülésektől.
Többsejtű állatok ontogénje
A megtermékenyítés hatására kialakuló zigóta sokszor osztódni kezd. Egy bizonyos idő elteltével már számos sejtből - blasztomerekből - áll. Ezután kezdődik a gastrula szakasz, amelyet a csírarétegek lerakódása jellemez. Az embrió fejlődési folyamata a szervek és rendszereik kialakulásával folytatódik.
A többsejtű állatok egyedfejlődése magában foglalja az embrionális és posztembrionális időszakot. A belső megtermékenyítéssel rendelkező szervezetekben az első megtermékenyítés az anya szervezetében vagy a petesejt belsejében történik. Ez biztosítja az állatok magasabb fejlettségi szintjét, valamint a születés utáni önálló életképességüket. A születés pillanatától kezdődik a posztembrionális időszak. A belső vagy külső megtermékenyítés meghatározza az élőlények jövőbeli fejlődési típusát. Az első esetben lárvaállapot nélkül fordul elő. Ugyanakkor az újszülött egyed kissé eltér az érett egyedtől. Ezt a fajta fejlesztést direktnek nevezzük. De a halak és a kétéltűek átmennek a lárva állapotán, amely során tovább fejlődnek, elérve a felnőtt képviselők szervezettségi szintjét.
Tehát a belső megtermékenyítés a csírasejtek fúziós folyamata a nőstény testében. A külsőhöz képest számos jelentős előnnyel rendelkezik: nagyobb az ivarsejtek fúziójának valószínűsége, a külső körülményektől való függetlenségük és a jövőbeni egyedek magasabb életképességének biztosítása.
