Ποιος χαρακτηρίζεται από εσωτερική γονιμοποίηση, ποια είναι η ουσία αυτής της διαδικασίας και ποια η βιολογική της σημασία; Μπορείτε να απαντήσετε σε αυτές και σε πολλές άλλες ερωτήσεις όταν διαβάσετε το άρθρο μας.
Τι είναι η σεξουαλική αναπαραγωγή
Η αναπαραγωγή είναι μια από τις ιδιότητες όλων των ζωντανών οργανισμών. Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει τη συνέχεια των γενεών. Η σεξουαλική αναπαραγωγή δημιουργεί νέους συνδυασμούς γενετικού υλικού και ως εκ τούτου τα χαρακτηριστικά των οργανισμών. Αυτή είναι η διαδικασία που βασίζεται στην κληρονομικότητα και τη μεταβλητότητα.
Η σεξουαλική αναπαραγωγή ονομάζεται αναπαραγωγή, κατά την οποία συμμετέχουν οι γαμέτες. Αυτά είναι εξειδικευμένα κύτταρα που περιέχουν ένα σύνολο απλοειδών χρωμοσωμάτων. Στη φύση, τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα μπορούν να το κάνουν.
Δομή των γαμετών
Η διαδικασία της σύντηξης γαμετών είναι η γονιμοποίηση. Η εσωτερική ή εξωτερική γονιμοποίηση πραγματοποιείται μόνο από γεννητικά κύτταρα. Υπάρχουν αρσενικοί και θηλυκοί γαμέτες - σπέρμα και ωάρια. Έχουν σημαντικές διαφορές στη δομή. Έτσι, τα γυναικεία γεννητικά κύτταρα δεν είναιμπορεί να κινείται και να περιέχει επαρκή απόθεμα θρεπτικών συστατικών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο μελλοντικός οργανισμός αναπτύσσεται στη βάση των θηλυκών γαμετών. Τα αρσενικά σεξουαλικά κύτταρα των φυτών δεν είναι επίσης ικανά να κινηθούν, επομένως η διαδικασία γονιμοποίησης σε αυτούς τους οργανισμούς προηγείται από επικονίαση.
Οι γαμέτες είναι δομές που έχουν ένα απλό ή απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Και μια τέτοια δομή δεν είναι τυχαία. Το γεγονός είναι ότι ένας ενήλικος οργανισμός πρέπει να έχει ένα διπλό (διπλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων. Αυτό είναι δυνατό μόνο με τη σύντηξη απλοειδών γαμετών.
Εξωτερική και εσωτερική γονιμοποίηση
Γονιμοποίηση είναι η σύνδεση του γενετικού υλικού των γεννητικών κυττάρων. Ανάλογα με τον τόπο στον οποίο λαμβάνει χώρα αυτή η διαδικασία, υπάρχουν διάφοροι τύποι της. Η εξωτερική γονιμοποίηση γίνεται έξω από το σώμα του θηλυκού. Στη φύση, βρίσκεται σε αμφίβια και ψάρια. Η εσωτερική γονιμοποίηση είναι χαρακτηριστική των τυπικά χερσαίων ζώων: ερπετών, πτηνών, θηλαστικών.
Χαρακτηριστικά εξωτερικής γονιμοποίησης
Η εξωτερική ή εξωτερική γονιμοποίηση ξεκινά με την απομάκρυνση των γεννητικών κυττάρων προς τα έξω. Επομένως, η σύγκλιση των οργανισμών σε αυτή την περίπτωση δεν είναι καθόλου απαραίτητη. Παρόλα αυτά, στη φύση, συχνά εντοπίζεται συσσώρευση ατόμων αναπαραγωγής. Για παράδειγμα, ψάρια ή βατράχια κατά τη διάρκεια της ωοτοκίας.
Η εξωτερική γονιμοποίηση, εσωτερικής ή ενδιάμεσου τύπου ξεκινά με τη διαδικασία της γονιμοποίησης. Η ουσία του έγκειται στη σύγκλιση των γεννητικών κυττάρων. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι κατά την εξωτερική γονιμοποίηση, σχεδόν αμέσως μετά την επαφή των κυττάρων, συμβαίνουν αλλαγές στις ηλεκτρικές ώσεις των μεμβρανών των ωαρίων. Και μετά από 7 δευτερόλεπτα, το περιεχόμενο των γαμετών έχει ήδη συνδυαστεί, με αποτέλεσμα να σχηματιστεί ένας ζυγώτης. Διαιρείται πολλές φορές και σταδιακά σχηματίζει ένα πολυκύτταρο έμβρυο.
Τα θηλυκά ζώα, τα οποία χαρακτηρίζονται από εξωτερική γονιμοποίηση, απελευθερώνουν ταυτόχρονα μεγάλο αριθμό αυγών στο νερό. Για παράδειγμα, τα ψάρια ρίχνουν πολλές χιλιάδες αυγά ταυτόχρονα. Μόνο ένα μικρό μέρος τους θα γονιμοποιηθεί και θα μετατραπεί σε γόνο. Τα υπόλοιπα θα γίνουν θήραμα υδρόβιων ζώων.
Ποιο είναι το πλεονέκτημα της εσωτερικής γονιμοποίησης
Η εσωτερική γονιμοποίηση των ζώων λαμβάνει χώρα στους γεννητικούς πόρους του θηλυκού. Εδώ βρίσκεται το ακίνητο αυγό. Το σπερματοζωάριο την πλησιάζει ως αποτέλεσμα της σεξουαλικής επαφής. Έχει ήδη διαπιστωθεί ότι στις περισσότερες περιπτώσεις μόνο η πυρηνική ουσία του αρσενικού γαμέτη διεισδύει στο αυγό. Το κυτταρόπλασμά του πρακτικά δεν συμμετέχει στη διαδικασία σχηματισμού ενός νέου οργανισμού.
Το κύριο πλεονέκτημα της εσωτερικής γονιμοποίησης είναι ότι το έμβρυο είναι σχετικά ανεπηρέαστο από δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες. Η ανάπτυξή του για ορισμένο χρονικό διάστημα συμβαίνει μέσα στο σώμα της μητέρας. Παρέχει στο έμβρυο όλα τα απαραίτητα: θερμότητα, υγρασία, οξυγόνο, θρεπτικά συστατικά. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης στο εσωτερικό του σώματος, η πιθανότητα σύντηξης γαμετών αυξάνεται σημαντικά, γεγονός που καθορίζει τη σταθερότητα της διαδικασίας αναπαραγωγής σε τέτοια άτομα. ΜεΓια αυτούς τους λόγους, ο αριθμός των θηλυκών γαμετών που μπορούν να γονιμοποιηθούν είναι πολύ μικρότερος σε σύγκριση με τα ζώα που τους απελευθερώνουν στο περιβάλλον.
Ένα συγκεκριμένο ωάριο γονιμοποιείται από ένα σπέρμα. Γιατί όμως πολλοί οργανισμοί γεννούν πολλά άτομα ταυτόχρονα ή και δεκάδες; Αυτό είναι δυνατό με δύο τρόπους. Στην πρώτη περίπτωση, πολλά ωάρια βγαίνουν για γονιμοποίηση ταυτόχρονα, καθένα από τα οποία συνδέεται με έναν ξεχωριστό αρσενικό γαμετή. Σε αυτή την περίπτωση, γεννιούνται αδελφικά δίδυμα σε ένα άτομο. Μπορούν να είναι του ίδιου ή διαφορετικού φύλου και δεν μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους παρά αδέρφια. Πανομοιότυπα δίδυμα προκύπτουν από τη διαίρεση του ζυγώτη σε πολλά μέρη. Σε αυτή την περίπτωση, ένα άτομο γεννά παιδιά του ίδιου φύλου, παρόμοια μεταξύ τους σαν δύο σταγόνες νερό.
Σεξουαλική αναπαραγωγή φυτών
Τα ανθοφόρα φυτά υφίστανται επίσης λίπανση - εσωτερική. Οι εκπρόσωποι αυτής της συστηματικής ενότητας έχουν μια σειρά από χαρακτηριστικά που εκδηλώνονται κατά τη διάρκεια της σεξουαλικής διαδικασίας. Διενεργείται από ένα γεννητικό όργανο - ένα λουλούδι. Της διαδικασίας σύντηξης των γαμετών προηγείται η επικονίαση. Η ουσία του έγκειται στη μεταφορά των ανδρικών γεννητικών κυττάρων στο στίγμα του πιστολιού με τη βοήθεια του ανέμου, των εντόμων, του νερού ή ενός ατόμου.
Διπλή γονιμοποίηση
Περαιτέρω, δύο σπερματοζωάρια, μαζί με τον βλαστικό βλαστικό σωλήνα, κατεβαίνουν στο κατώτερο διογκωμένο τμήμα του υπεριού - την ωοθήκη. Εδώ συμβαίνει η σύντηξη του ενός σπερματοζωαρίου με τον θηλυκό γαμέτη και του άλλου με το κεντρικό γεννητικό κύτταρο. Επομένως, τέτοιαη γονιμοποίηση ονομάζεται διπλή. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα έμβρυο, που περιβάλλεται από ένα αποθεματικό θρεπτικό συστατικό, το ενδοσπέρμιο και το κέλυφος. Με άλλα λόγια, ένας σπόρος.
Αυτή η διαδικασία έχει δώσει στα σύγχρονα ανθοφόρα φυτά μια κυρίαρχη θέση στον πλανήτη. Το αυγό και το έμβρυο προστατεύονται αξιόπιστα από τα τοιχώματα της ωοθήκης και ο σπόρος περιέχει την απαραίτητη παροχή θρεπτικών συστατικών και νερού που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη και ανάπτυξη ενός ενήλικου φυτού.
Είδος γονιμοποίησης και ενδιαίτημα ζώων
Είναι εύκολο να εντοπιστεί η εξάρτηση του ενδιαιτήματος των οργανισμών και το είδος της γονιμοποίησής τους. Έτσι, η σύντηξη των γαμετών στο εξωτερικό περιβάλλον γίνεται στο νερό, όπου αρχικά αναπτύσσεται το έμβρυο των οργανισμών με εξωτερική γονιμοποίηση. Επιπλέον, αυτή η διαδικασία είναι δυνατή μόνο σε ουδέτερο ή αλκαλικό περιβάλλον και σε όξινο γίνεται αδύνατη.
Η εμφάνιση της εσωτερικής γονιμοποίησης στη διαδικασία της εξέλιξης συνδέεται με την εμφάνιση των χορδών στη στεριά. Η ζωή των εκπροσώπων αυτού του τύπου έξω από το νερό έγινε δυνατή ακριβώς χάρη σε αυτό το χαρακτηριστικό. Η εσωτερική γονιμοποίηση στα ερπετά συμβαίνει μέσα στο σώμα του θηλυκού, όπου αναπτύσσεται αρχικά το έμβρυο. Βρίσκεται στο αυγό, το οποίο περιέχει πλούσια ποσότητα ουσιών και τα περισσότερα είναι καλυμμένα με πυκνά κελύφη. Η αύξηση της ποσότητας του κρόκου αντισταθμίζει την απουσία του προνυμφικού σταδίου στην οντογένεση των ερπετών. Και η εμφάνιση των πυκνών κελυφών καθιστά δυνατή την ανάπτυξη του αυγού στη στεριά και προστατεύει αξιόπιστα από το στέγνωμα και τις μηχανικές βλάβες.
Οντογένεση πολυκύτταρων ζώων
Ο ζυγώτης, που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της γονιμοποίησης, αρχίζει να διαιρείται πολλές φορές. Μετά από ορισμένο χρονικό διάστημα, αποτελείται ήδη από έναν αριθμό κυττάρων - βλαστομερών. Στη συνέχεια, ξεκινά το στάδιο της γαστρούλας, το οποίο χαρακτηρίζεται από την τοποθέτηση βλαστικών στοιβάδων. Η διαδικασία ανάπτυξης του εμβρύου συνεχίζεται με το σχηματισμό των οργάνων και των συστημάτων τους.
Η ατομική ανάπτυξη των πολυκύτταρων ζώων περιλαμβάνει την εμβρυϊκή και μεταεμβρυϊκή περίοδο. Σε οργανισμούς με εσωτερική γονιμοποίηση, η πρώτη γονιμοποίηση γίνεται στον οργανισμό της μητέρας ή μέσα στο ωάριο. Αυτό εξασφαλίζει υψηλότερο επίπεδο ανάπτυξης των ζώων, καθώς και την ικανότητά τους να ζουν ανεξάρτητα μετά τη γέννησή τους. Από τη στιγμή της γέννησης ξεκινά η μεταεμβρυονική περίοδος. Η γονιμοποίηση, εσωτερική ή εξωτερική, καθορίζει τον μελλοντικό τύπο ανάπτυξης των οργανισμών. Στην πρώτη περίπτωση, εμφανίζεται χωρίς προνυμφικό στάδιο. Ταυτόχρονα, το νεογέννητο άτομο διαφέρει ελαφρώς από το ώριμο. Αυτός ο τύπος ανάπτυξης ονομάζεται άμεση. Όμως τα ψάρια και τα αμφίβια περνούν από το στάδιο της προνύμφης, κατά το οποίο αναπτύσσονται περαιτέρω, φτάνοντας στο επίπεδο οργάνωσης των ενήλικων εκπροσώπων.
Έτσι, η εσωτερική γονιμοποίηση είναι η διαδικασία σύντηξης των γεννητικών κυττάρων μέσα στο σώμα της γυναίκας. Σε σύγκριση με το εξωτερικό, έχει μια σειρά από σημαντικά πλεονεκτήματα: μεγαλύτερη πιθανότητα σύντηξης γαμετών, ανεξαρτησία τους από εξωτερικές συνθήκες και διασφάλιση μεγαλύτερης βιωσιμότητας των μελλοντικών ατόμων.
