Кой се характеризира с вътрешно оплождане, каква е същността на този процес и какво е неговото биологично значение? Можете да отговорите на тези и много други въпроси, когато прочетете нашата статия.
Какво е сексуално размножаване
Възпроизвеждането е едно от свойствата на всички живи организми. Този процес осигурява приемственост на поколенията. Сексуалното размножаване създава нови комбинации от генетичен материал, а оттам и характеристиките на организмите. Именно този процес е в основата на наследствеността и променливостта.
Сексуалното размножаване се нарича размножаване, по време на което участват гамети. Това са специализирани клетки, съдържащи хаплоиден хромозомен набор. В природата както растенията, така и животните могат да го осъществят.
Структура на гаметите
Процесът на сливане на гамети е оплождане. Вътрешното или външното торене се извършва само от зародишни клетки. Има мъжки и женски гамети - сперматозоиди и яйцеклетки. Те имат значителни разлики в структурата. По този начин женските зародишни клетки не саспособни да се движат и да съдържат достатъчно количество хранителни вещества. Това се дължи на факта, че именно на базата на женски гамети се развива бъдещият организъм. Мъжките полови клетки на растенията също не са способни да се движат, така че процесът на оплождане в тези организми се предшества от опрашване.
Гамети са структури, които имат единичен или хаплоиден набор от хромозоми. И такава структура не е случайна. Факт е, че възрастният организъм трябва да има двоен (диплоиден) хромозомен набор. Това е възможно само със сливането на хаплоидни гамети.
Външно и вътрешно оплождане
Оплождането е връзката на генетичния материал на зародишните клетки. В зависимост от мястото, в което протича този процес, има няколко негови вида. Външното оплождане се извършва извън тялото на женската. В природата се среща в земноводни и риби. Вътрешното оплождане е характерно за типично сухоземни животни: влечуги, птици, бозайници.
Характеристики на външното оплождане
Външно, или външно, оплождане започва с отстраняването на зародишните клетки навън. Следователно конвергенцията на организмите в този случай изобщо не е необходима. Въпреки това в природата често се среща натрупване на размножаващи се индивиди. Например риба или жаби по време на хвърляне на хайвера.
Външно оплождане, вътрешно или междинен тип започва с процеса на осеменяване. Същността му се крие в конвергенцията на зародишните клетки. Учените са установили, че по време на външно оплождане, почти веднага след контакта на клетките, настъпват промени в електрическите импулси на яйцеклетките. И след 7 секунди съдържанието на гаметите вече се комбинира, което води до образуването на зигота. Той се разделя много пъти и постепенно образува многоклетъчен ембрион.
Женските животни, които се характеризират с външно оплождане, едновременно отделят голям брой яйца във водата. Например рибите хвърлят няколко хиляди яйца наведнъж. Само малка част от тях ще бъдат оплодени и ще се превърнат в малки. Останалите ще станат плячка на водни животни.
Какво е предимството на вътрешното оплождане
Вътрешното оплождане на животните се извършва в гениталните канали на женската. Това е мястото, където се намира неподвижното яйце. Сперматозоидът се приближава до нея в резултат на полов акт. Вече е установено, че в повечето случаи само ядрената субстанция на мъжката гамета прониква в яйцеклетката. Неговата цитоплазма практически не участва в процеса на образуване на нов организъм.
Основното предимство на вътрешното оплождане е, че плодът е относително незасегнат от неблагоприятните условия на околната среда. Развитието му за определено време става вътре в тялото на майката. Той осигурява на ембриона всичко необходимо: топлина, влага, кислород, хранителни вещества. Освен това, по време на оплождане вътре в тялото, вероятността от сливане на гамети се увеличава значително, което определя стабилността на процеса на възпроизвеждане при такива индивиди. отПоради тези причини броят на женските гамети, способни за оплождане, е много по-малък в сравнение с животните, които ги освобождават в околната среда.
Определена яйцеклетка се опложда от един сперматозоид. Но защо много организми раждат няколко индивида наведнъж или дори десетки? Това е възможно по два начина. В първия случай за оплождане излизат наведнъж няколко яйцеклетки, всяка от които е свързана с отделна мъжка гамета. В този случай в човек се раждат братски близнаци. Те могат да бъдат от един и същи или различни полове и не са повече сходни един с друг, отколкото братя и сестри. Еднояйчните близнаци са резултат от разделянето на зиготата на няколко части. В този случай човек ражда деца от един и същи пол, подобни едно на друго като две капки вода.
Полово размножаване на растения
Цъфтящите растения също се подлагат на торене – вътрешно. Представителите на тази систематична единица имат редица характеристики, които се проявяват по време на сексуалния процес. Осъществява се от генеративен орган – цвете. Процесът на сливане на гаметите се предшества от опрашване. Същността му се крие в прехвърлянето на мъжки зародишни клетки към близалцето на плодника с помощта на вятър, насекоми, вода или човек.
Двойно оплождане
По-нататък два сперматозоида, заедно с покълналата зародишна тръба, се спускат в долната разширена част на плодника - яйчника. Тук се случва сливането на единия сперматозоид с женската гамета, а на другия с централната зародишна клетка. Следователно, такиваоплождането се нарича двойно. В резултат на това се образува ембрион, заобиколен от резервно хранително вещество, ендосперма и черупката. С други думи, семе.
Този процес даде на съвременните цъфтящи растения доминираща позиция на планетата. Яйцето и ембрионът са надеждно защитени от стените на яйчника, а семето съдържа необходимия запас от хранителни вещества и вода, необходими за растежа и развитието на възрастно растение.
Вид на торене и местообитание на животните
Лесно е да се проследи зависимостта на местообитанието на организмите и вида на тяхното оплождане. Така сливането на гамети във външната среда се случва във вода, където първоначално се развива ембрионът на организмите с външно оплождане. Освен това този процес е възможен само в неутрална или алкална среда, а в кисела става невъзможен.
Появата на вътрешно оплождане в процеса на еволюция е свързана с появата на хордови животни на сушата. Животът на представители на този тип извън водата стана възможен именно благодарение на тази характеристика. Вътрешното оплождане при влечугите се случва вътре в тялото на женската, където първоначално се развива ембрионът. Намира се в яйцето, което съдържа богат запас от вещества и повечето са покрити с плътни черупки. Увеличаването на количеството жълтък компенсира липсата на ларвен стадий в онтогенезата на влечугите. А появата на плътни черупки прави възможно развитието на яйцето на сушата и надеждно предпазва от изсушаване и механични повреди.
Онтогенезата на многоклетъчни животни
Зиготата, която се образува в резултат на оплождането, започва да се дели многократно. След определено време той вече се състои от редица клетки - бластомери. След това започва етапът на гаструла, който се характеризира с полагане на зародишни слоеве. Процесът на развитие на ембриона продължава с образуването на органи и техните системи.
Индивидуалното развитие на многоклетъчните животни включва ембрионалния и постембрионалния период. При организми с вътрешно оплождане първото оплождане настъпва в организма на майката или вътре в яйцеклетката. Това гарантира по-високо ниво на развитие на животните, както и способността им да живеят самостоятелно след раждането. От момента на раждането започва постембрионалния период. Торенето, вътрешно или външно, определя бъдещия тип развитие на организмите. В първия случай протича без стадий на ларва. В същото време новороденият индивид се различава леко от зрелия. Този тип развитие се нарича директно. Но рибите и земноводните преминават през стадия на ларва, през който се развиват допълнително, достигайки нивото на организация на възрастни представители.
И така, вътрешното оплождане е процес на сливане на зародишни клетки в тялото на женската. В сравнение с външния вид, той има редица значителни предимства: по-голяма вероятност от сливане на гамети, тяхната независимост от външни условия и осигуряване на по-висока жизнеспособност на бъдещите индивиди.
