ВНУТРІШНЄ ЗАПЛІДНЕННЯ: ПРОЦЕС, ПЕРЕВАГИ, НЕДОЛІКИ, ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Запліднення або внутрішнє запліднення є процес під час статевого розмноження , де чоловічі статеві клітини (сперматозоїди) звільняються від репродуктивних органів чоловічої статі в репродуктивному органі жіночої статі, в межах якого злиття статевих клітин і формування відбувається зигота.

Кілька авторів вважають, що внутрішнє запліднення починається, коли самець вивільняє гамети всередині самки під час копуляції і закінчується утворенням зиготи, яка є клітиною, що виникає в результаті злиття статевих клітин або сингамії.

Запліднення яєчної клітини, статеве розмноження. Програма освіти геноміки

Хоча всі живородні види тварин мають внутрішнє запліднення (винятково), цей процес відбувається також у деяких яйцекладних та ововивірусних видів, і не завжди співвідноситься з наявністю копуляційних чи інтрузивних органів.

Для тварин, для розмноження яких характерне внутрішнє запліднення, цей процес є вигідним пристосуванням до різноманітних умов навколишнього середовища (що в багатьох випадках може бути несприятливим), з якими стикаються гамети під час зовнішнього запліднення, крім забезпечення більшої репродуктивний успіх.

Статеве розмноження за допомогою внутрішнього запліднення (Зображення meineresterampe на www.pixabay.com)

Хорошими прикладами тварин із внутрішнім заплідненням, крім ссавців, до числа яких входить людина, є птахи, які, не дивлячись на яйцеклітинних тварин, приєднуються до своїх клоакам, щоб сперматозоїди самця досягали яєчних клітин самки всередині жіночої статі.

Внутрішній процес запліднення

Під час статевого розмноження двох тварин внутрішнє запліднення відбувається, коли самець осаджує свої сперматозоїди всередині порожнини самки, в межах якої відбувається сингамія або злиття статевих клітин, що породжують зиготу, що потім утвориться ембріон і пізніше дитина.

Хоча це не входить в опис процесу, внутрішнє запліднення означає, що раніше у двох тварин, які розмножуються, відбувся гаметогенез, тобто утворення сперматозоїдів у репродуктивному органі самця та яйцеклітини або яйцеклітини в жіночому репродуктивному органі.

Для того, щоб відбулося внутрішнє запліднення, самець повинен контактувати з самкою, для якої зазвичай існують різні стратегії спаровування, успіх яких багато разів залежить від різних гормональних та / або екологічних сигналів.

Статеве розмноження за допомогою внутрішнього запліднення (Зображення Мурада Свале на сайті www.pixabay.com)

Не всі види, що мають внутрішнє запліднення, мають спеціалізовані органи копуляції, але у тих, що існують, зазвичай це пеніс з втягуванням і вульва, яка має специфічні пристосування для отримання чоловічого органу у кожного виду.

Залежно від типу тварини, розвиток її статевих клітин може закінчитися під час копуляції, як це стосується людей, яким сперматозоїди потрібні специфічні сигнали та фактори, що знаходяться в репродуктивному тракті жінки, щоб завершити їх дозрівання.

В інших випадках яйцеклітини вимагають також наявності сперми в жіночій репродуктивній системі для «активації» або «підготовки» до надходження сперми.

Після того, як рухома сперма зливається з яйцеклітиною всередині самки, вона "проникає" в мембрани, які зазвичай вкривають і захищають її, і вивільняє свій вміст цитозолю всередині яйцеклітини. На наступному зображенні показано, як людська сперма досягає яйцеклітини.

Згодом ядро ​​гаплоїдної сперми (з половиною хромосомного заряду чоловіка) зливається з гаплоїдним ядром яйцеклітини (з половиною хромосомного заряду жінки), утворюючи диплоїдну структуру під назвою "зигота". який змішує генетичний матеріал обох батьків.

Перевага

Спаровування голубів

На відміну від зовнішнього запліднення, процес внутрішнього запліднення не заслуговує на вироблення та вивільнення величезної кількості статевих клітин, особливо з чоловічої статі, що передбачає метаболічну перевагу, оскільки для гаметогенезу виділяється менше ресурсів.

Оскільки контакт і злиття статевих клітин відбувається в закритому просторі, в умовах постійного рН, солоності та температури, внутрішнє запліднення може означати перевагу для успіху чи виживання потомства, особливо для тих видів тварин, які мають більший батьківський піклування.

Гестація (зображення червоним на www.pixabay.com)

Крім того, ймовірність контакту між чоловічими та жіночими статевими клітинами значно вища у закритій порожнині всередині самки, ніж у водному середовищі, де відбувається зовнішнє запліднення (що характерно для водних тварин, таких як риби). і земноводні).

Недоліки

Одним з головних недоліків запліднення чи внутрішнього процесу запліднення є те, що кількість вирощеного потомства є меншою, що видно з точки зору несучої здатності самки, в межах спеціалізованих структур якої відбувається процес. сингамії та початкового розвитку потомства.

Так само, і на відміну від зовнішнього запліднення, цей процес передбачає більші зусилля батьків з пошуку партнера, оскільки контакт чоловіка і самки є важливим.

Ще одним недоліком, який можна вказати щодо внутрішнього запліднення, є те, що найбільшу участь займають самки, оскільки від них залежить харчування молодняка в плаценті (живородячий), догляд за яйцями в гнізді (яйцеклітини). ) або підтримка розвитку яєць у її внутрішніх місцях до вилуплення молодняку ​​(ововивіруса).

Батьківська турбота (Зображення gilbertobal на сайті www.pixabay.com)

Велика вимога до більшого батьківського піклування у багатьох внутрішньо запліднених видів також може представляти недоліки, оскільки потомство часто не може боротися за себе протягом досить тривалих періодів часу після народження.

Приклади внутрішнього запліднення

Усі тварини ссавців, оскільки вони живородні (з тих, чиї потомства розвиваються всередині матері і народжуються живими), мають внутрішнє запліднення. Прикладами цих тварин є:

- Людина

- Кити і дельфіни

- Кішки та собаки (усі коти та канадки)

- Білки, миші, щури, кролики, морські свинки та інші гризуни

- Корів, свиней та коней

- Слони, носороги та жирафи

- Серед інших

Батьківська турбота (Зображення Холгера Детже на сайті www.pixabay.com)

Однак деякі яйцеклітини та яйцеклітини також мають внутрішнє запліднення, і серед них найбільш помітною є група птахів та рептилій. Хоча зовнішнє запліднення переважає у водних тварин, для деяких видів риб та земноводних характерне внутрішнє запліднення.

Основні відмінності між цими групами тварин із внутрішнім заплідненням полягають у «методі», оскільки не всі види мають для цього спеціалізовані органи копуляції (наприклад, у людей).

Статеве розмноження за допомогою внутрішнього запліднення (Зображення Elsemargriet на сайті www.pixabay.com)

Статеві клітини всіх птахів та деяких видів рептилій вступають у контакт завдяки «злиття» їх клоаки, тоді як у інших видів тварин самці виробляють своєрідну ємність, яку називають «сперматофорами», яка наповнюється спермою та що вони відкладаються в клоаку самки, де відбувається внутрішнє запліднення.

У рослинах

Внутрішнє запліднення також характерне для більшості наземних рослин. У квітучих рослин пилкове зерно проростає на стигмі, виробляючи провід всередині стилю, що дозволяє спорожнювати мікроспори поблизу яйцеклітини (в яєчнику).

Ці мікроспори здатні зливатися з яйцеклітинами, що містяться в яєчнику, і таким чином виробляють зиготу, яка дасть початок ембріону, який буде «інкапсульований» всередині насіння.

Список літератури

1. Хікман, К.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, WC, & Гарнізон, C. (2001). Інтегральні принципи зоології (т. 15). Нью-Йорк: McGraw-Hill.
2. Кардон, К. В. (2002). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція (№ QL805 K35 2006). Нью-Йорк: McGraw-Hill.
3. Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). Розвиваюча електронна книга людини: Клінічно орієнтована ембріологія. Науки про здоров’я Ельзев'є.
4. Nabors, MW (2004). Вступ до ботаніки (№ 580 N117i). Пірсон.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Біологія (9 вип.) Брукс / Коул, Cengage Learning: США.