Za koga je značilna notranja oploditev, kaj je bistvo tega procesa in kakšen je njegov biološki pomen? Na ta in mnoga druga vprašanja lahko odgovorite, ko preberete naš članek.
Kaj je spolna reprodukcija
Razmnoževanje je ena od lastnosti vseh živih organizmov. Ta proces zagotavlja kontinuiteto generacij. Spolno razmnoževanje ustvarja nove kombinacije genskega materiala in s tem značilnosti organizmov. Prav ta proces je osnova dednosti in variabilnosti.
Spolno razmnoževanje se imenuje razmnoževanje, pri katerem sodelujejo gamete. To so specializirane celice, ki vsebujejo haploidni kromosomski niz. V naravi ga lahko izvajajo tako rastline kot živali.
Struktura gameta
Proces fuzije gamete je oploditev. Notranjo ali zunanjo oploditev izvajajo samo zarodne celice. Obstajajo moške in ženske spolne celice - sperma in jajčeca. Imajo pomembne razlike v strukturi. Tako ženske zarodne celice nisosposoben premikati in vsebovati zadostno zalogo hranil. To je posledica dejstva, da se bodoči organizem razvija na podlagi ženskih spolnih celic. Moške spolne celice rastlin prav tako niso sposobne gibanja, zato je proces oploditve pri teh organizmih pred opraševanjem.
Gamete so strukture, ki imajo en sam ali haploidni niz kromosomov. In takšna struktura ni naključna. Dejstvo je, da mora odrasel organizem imeti dvojni (diploidni) kromosomski niz. To je mogoče samo s fuzijo haploidnih gamet.
Zunanja in notranja oploditev
Oploditev je povezava genskega materiala zarodnih celic. Glede na kraj, v katerem poteka ta proces, obstaja več vrst. Zunanja oploditev poteka zunaj telesa samice. V naravi ga najdemo v dvoživkah in ribah. Notranja oploditev je značilna za tipično kopenske živali: plazilce, ptice, sesalce.
Lastnosti zunanje oploditve
Zunanja ali zunanja oploditev se začne z odstranitvijo zarodnih celic navzven. Zato konvergenca organizmov v tem primeru sploh ni potrebna. Kljub temu v naravi pogosto najdemo kopičenje plemenskih posameznikov. Na primer ribe ali žabe med drstenjem.
Zunanja oploditev, notranja ali vmesna, se začne s procesom oploditve. Njegovo bistvo je v konvergenci zarodnih celic. Znanstveniki so ugotovili, da se med zunanjo oploditvijo, skoraj takoj po stiku celic, pojavijo spremembe v električnih impulzih jajčnih membran. In po 7 sekundah se vsebina gamet že združi, kar povzroči nastanek zigote. Večkrat se deli in postopoma tvori večcelični zarodek.
Živali, za katere je značilna zunanja oploditev, hkrati izpustijo veliko število jajčec v vodo. Ribe na primer vržejo več tisoč jajčec naenkrat. Le majhen del jih bo oplojen in se spremenil v mladice. Ostali bodo postali plen vodnih živali.
Kakšna je prednost notranjega oploditve
Notranja oploditev živali se pojavi v genitalnih kanalih samice. Tu se nahaja nepremično jajčece. Spermatozoid se ji približa zaradi spolnega odnosa. Ugotovljeno je že bilo, da v večini primerov v jajčece prodre samo jedrska snov moške gamete. Njegova citoplazma praktično ne sodeluje v procesu nastajanja novega organizma.
Glavna prednost notranje oploditve je, da na plod relativno ne vplivajo neugodne okoljske razmere. Njegov razvoj za določen čas poteka v materinem telesu. Zarodku zagotavlja vse potrebno: toploto, vlago, kisik, hranila. Poleg tega se med oploditvijo v telesu znatno poveča verjetnost fuzije gamete, kar določa stabilnost procesa razmnoževanja pri takih posameznikih. AvtorZaradi teh razlogov je število ženskih spolnih celic, ki so sposobne oploditve, veliko manjše v primerjavi z živalmi, ki jih sproščajo v okolje.
Eno jajčece oplodi ena sperma. Toda zakaj veliko organizmov rodi več posameznikov hkrati ali celo na desetine? To je mogoče na dva načina. V prvem primeru naenkrat pride več jajčec za oploditev, od katerih je vsako povezano z ločeno moško gameto. V tem primeru se v osebi rodijo bratski dvojčki. Lahko so istega ali različnih spolov in si niso nič bolj podobni kot bratje in sestre. Enatični dvojčki so posledica delitve zigote na več delov. V tem primeru človek rodi otroke istega spola, podobne drug drugemu kot dve kapljici vode.
Spolno razmnoževanje rastlin
Cvetoče rastline so podvržene tudi gnojenju - notranjemu. Predstavniki te sistematične enote imajo številne značilnosti, ki se kažejo med spolnim procesom. Izvaja ga generativni organ - cvet. Pred procesom zlitja gamet pride do opraševanja. Njegovo bistvo je v prenosu moških zarodnih celic na stigmo pestiča s pomočjo vetra, žuželk, vode ali osebe.
Dvojna oploditev
Dalje se dve semenčici skupaj s kalilno zarodno cevko spustita v spodnji razširjeni del pestiča - jajčnik. Tu se zgodi zlitje ene semenčice z žensko spolno celico, druge pa z osrednjo zarodno celico. Zato takšnaoploditev se imenuje dvojna. Posledično nastane zarodek, obdan z rezervnim hranilom, endospermom in lupino. Z drugimi besedami, seme.
Ta proces je dal sodobnim cvetočim rastlinam prevladujoč položaj na planetu. Jajčece in zarodek sta zanesljivo zaščitena s stenami jajčnikov, seme pa vsebuje potrebno zalogo hranil in vode, potrebne za rast in razvoj odrasle rastline.
Vrsta oploditve in habitat živali
Lahko je izslediti odvisnost habitata organizmov in vrste njihove oploditve. Tako pride do fuzije gamet v zunanjem okolju v vodi, kjer se sprva razvije zarodek organizmov z zunanjo oploditvijo. Poleg tega je ta proces možen le v nevtralnem ali alkalnem okolju, v kislem pa postane nemogoč.
Pojav notranje oploditve v procesu evolucije je povezan s pojavom hordatov na kopnem. Življenje predstavnikov te vrste zunaj vode je postalo mogoče prav zaradi te lastnosti. Notranja oploditev pri plazilcih se pojavi v telesu samice, kjer se sprva razvije zarodek. Najdemo ga v jajcu, ki vsebuje bogato zalogo snovi in je večina pokrita z gostimi lupinami. Povečanje količine rumenjaka kompenzira odsotnost stadija ličinke v ontogeniji plazilcev. In videz gostih lupin omogoča razvoj jajčeca na kopnem in zanesljivo ščiti pred izsušitvijo in mehanskimi poškodbami.
Ontogenija večceličnih živali
Zigota, ki nastane kot posledica oploditve, se začne večkrat deliti. Po določenem času je že sestavljen iz številnih celic - blastomerov. Nato se začne faza gastrule, za katero je značilno odlaganje zarodnih plasti. Proces razvoja zarodka se nadaljuje z nastankom organov in njihovih sistemov.
Posamezni razvoj večceličnih živali vključuje embrionalno in postembrionalno obdobje. Pri organizmih z notranjo oploditvijo se prva oploditev zgodi v materinem organizmu ali znotraj jajčeca. To zagotavlja višjo stopnjo razvoja živali, pa tudi njihovo sposobnost za samostojno življenje po rojstvu. Od trenutka rojstva se začne postembrionalno obdobje. Oploditev, notranja ali zunanja, določa prihodnji tip razvoja organizmov. V prvem primeru se pojavi brez stadija ličinke. Hkrati se novorojenček nekoliko razlikuje od zrelega. Ta vrsta razvoja se imenuje neposreden. Toda ribe in dvoživke gredo skozi fazo ličinke, med katero se še naprej razvijajo in dosežejo raven organiziranosti odraslih predstavnikov.
Torej, notranja oploditev je proces fuzije zarodnih celic v telesu samice. V primerjavi z zunanjostjo ima številne pomembne prednosti: večjo verjetnost fuzije gamet, njihovo neodvisnost od zunanjih pogojev in zagotavljanje večje sposobnosti preživetja bodočih osebkov.
