Kenelle on ominaista sisäinen hedelmöitys, mikä on tämän prosessin ydin ja mikä on sen biologinen merkitys? Voit vastata näihin ja moniin muihin kysymyksiin lukemalla artikkelimme.
Mitä on seksuaalinen lisääntyminen
Lisääntyminen on yksi kaikkien elävien organismien ominaisuuksista. Tämä prosessi takaa sukupolvien jatkuvuuden. Sukupuolinen lisääntyminen luo uusia geneettisen materiaalin yhdistelmiä ja siten organismien ominaisuuksia. Tämä prosessi on perinnöllisyyden ja vaihtelevuuden taustalla.
Sukupuolista lisääntymistä kutsutaan lisääntymiseksi, jossa sukusolut osallistuvat. Nämä ovat erikoistuneita soluja, jotka sisältävät haploidisen kromosomisarjan. Luonnossa sekä kasvit että eläimet voivat suorittaa sen.
Sukusolujen rakenne
Sukusolujen fuusioprosessi on hedelmöitys. Vain sukusolut suorittavat sisäisen tai ulkoisen lannoituksen. On miesten ja naisten sukusoluja - siittiöitä ja munasoluja. Niillä on merkittäviä rakenteellisia eroja. Siten naisen sukusolut eivät olepystyy liikkumaan ja sisältämään riittävästi ravintoaineita. Tämä johtuu siitä, että tuleva organismi kehittyy naispuolisten sukusolujen perusteella. Kasvien urospuoliset sukusolut eivät myöskään pysty liikkumaan, joten näiden organismien hedelmöittymisprosessia edeltää pölytys.
Gametes ovat rakenteita, joissa on yksi tai haploidi joukko kromosomeja. Ja tällainen rakenne ei ole sattumaa. Tosiasia on, että aikuisella organismilla on oltava kaksinkertainen (diploidi) kromosomisarja. Tämä on mahdollista vain haploidisten sukusolujen fuusiossa.
Ulkoinen ja sisäinen lannoitus
Hedelmöitys on sukusolujen geneettisen materiaalin yhdistämistä. Riippuen paikasta, jossa tämä prosessi tapahtuu, sitä on useita tyyppejä. Ulkoinen hedelmöitys tapahtuu naaraan kehon ulkopuolella. Luonnossa sitä esiintyy sammakkoeläimissä ja kaloissa. Sisäinen hedelmöitys on tyypillistä tyypillisesti maaeläimille: matelijoille, linnuille, nisäkkäille.
Ulkoisen lannoituksen ominaisuudet
Ulkoinen eli ulkoinen hedelmöitys alkaa sukusolujen poistamisella ulospäin. Siksi organismien lähentyminen tässä tapauksessa ei ole ollenkaan välttämätöntä. Tästä huolimatta luonnossa esiintyy usein lisääntyviä yksilöitä. Esimerkiksi kalat tai sammakot kutuaikana.
Ulkoinen lannoitus, sisäinen tai välityyppinen, alkaa hedelmöitysprosessilla. Sen ydin on sukusolujen konvergenssi. Tutkijat ovat havainneet, että ulkoisen hedelmöityksen aikana, melkein välittömästi solujen kosketuksen jälkeen, tapahtuu muutoksia munakalvojen sähköimpulsseissa. Ja 7 sekunnin kuluttua sukusolujen sisältö on jo yhdistetty, mikä johtaa tsygootin muodostumiseen. Se jakautuu monta kertaa ja muodostaa vähitellen monisoluisen alkion.
Naaraseläimet, joille on ominaista ulkoinen hedelmöitys, vapauttavat samanaikaisesti suuren määrän munia veteen. Esimerkiksi kalat heittävät useita tuhansia munia kerralla. Vain pieni osa niistä lannistuu ja muuttuu poikasiksi. Loput tulevat vesieläinten saaliiksi.
Mitä hyötyä sisäisestä lannoituksesta on
Eläinten sisäinen hedelmöitys tapahtuu naaraan sukuelinten kautta. Tämä on paikka, jossa liikkumaton muna sijaitsee. Siittiöt lähestyvät häntä sukupuoliyhteyden seurauksena. On jo todettu, että useimmissa tapauksissa vain urospuolisen sukusolun ydinaine tunkeutuu munaan. Sen sytoplasma ei käytännössä osallistu uuden organismin muodostumisprosessiin.
Sisäisen hedelmöityksen tärkein etu on, että epäsuotuisat ympäristöolosuhteet eivät vaikuta sikiöön. Sen kehitys tietyn ajan tapahtuu äidin kehossa. Se tarjoaa alkiolle kaiken tarvittavan: lämmön, kosteuden, hapen, ravintoaineet. Lisäksi kehon sisällä tapahtuvan hedelmöityksen aikana sukusolujen fuusion todennäköisyys kasvaa merkittävästi, mikä määrittää lisääntymisprosessin vakauden tällaisissa yksilöissä. Tekijä:Näistä syistä hedelmöityskykyisten naaraspuolisten sukusolujen määrä on paljon pienempi verrattuna eläimiin, jotka vapauttavat niitä ympäristöön.
Yksi siittiö hedelmöittää tietyn munasolun. Mutta miksi monet organismit synnyttävät useita yksilöitä kerralla tai jopa kymmeniä? Tämä on mahdollista kahdella tavalla. Ensimmäisessä tapauksessa useita munia tulee ulos hedelmöittämistä varten kerralla, joista jokainen on kytketty erilliseen urospuoliseen sukusoluun. Tässä tapauksessa veljelliset kaksoset syntyvät ihmiseen. He voivat olla samaa tai eri sukupuolta, eivätkä he ole samank altaisia toistensa kanssa kuin sisarukset. Identtiset kaksoset syntyvät tsygootin jakautumisesta useisiin osiin. Tällöin ihminen synnyttää samaa sukupuolta olevia lapsia, jotka ovat samanlaisia kuin kaksi pisaraa vettä.
Kasvien seksuaalinen lisääntyminen
Kukkivat kasvit käyvät läpi myös lannoituksen - sisäinen. Tämän systemaattisen yksikön edustajilla on useita piirteitä, jotka ilmenevät seksuaalisen prosessin aikana. Sen suorittaa generatiivinen elin - kukka. Sukusolujen fuusioprosessia edeltää pölytys. Sen ydin on miehen sukusolujen siirtyminen emeen leimaukseen tuulen, hyönteisten, veden tai ihmisen avulla.
Kaksoislannoitus
Lisäksi kaksi siittiötä laskeutuu yhdessä itävän ituputken kanssa emen alempaan laajentuneeseen osaan - munasarjaan. Tässä tapahtuu yhden siittiön fuusio naisen sukusolun kanssa ja toisen siittiön fuusio keskeiseen sukusoluun. Siksi sellaisialannoitusta kutsutaan kaksinkertaiseksi. Tämän seurauksena muodostuu alkio, jota ympäröi vararavinne, endospermi ja kuori. Toisin sanoen siemen.
Tämä prosessi on antanut nykyaikaisille kukkakasveille hallitsevan aseman planeetalla. Munasarjan seinämät suojaavat munaa ja alkiota luotettavasti, ja siemen sisältää tarvittavat ravintoaineet ja vesi, joita tarvitaan aikuisen kasvin kasvuun ja kehitykseen.
Eläinten lannoitustyyppi ja elinympäristö
Eliöiden elinympäristön riippuvuus ja niiden hedelmöitystapa on helppo jäljittää. Siten sukusolujen fuusio ulkoisessa ympäristössä tapahtuu vedessä, jossa aluksi kehittyy ulkoisen hedelmöityksen omaavien organismien alkio. Lisäksi tämä prosessi on mahdollista vain neutraalissa tai emäksisessä ympäristössä, ja happamassa se on mahdotonta.
Sisäisen hedelmöittymisen ilmaantuminen evoluutioprosessissa liittyy sointujen ilmaantumiseen maalla. Tämän tyyppisten edustajien elämä veden ulkopuolella tuli mahdolliseksi juuri tämän ominaisuuden ansiosta. Matelijoiden sisäinen hedelmöitys tapahtuu naaraan kehon sisällä, jossa alkio alun perin kehittyy. Sitä löytyy munasta, joka sisältää runsaasti aineita ja suurin osa niistä on peitetty tiheillä kuorilla. Keltuaisen määrän lisääntyminen kompensoi toukkavaiheen puuttumista matelijoiden ontogeniassa. Ja tiheiden kuorien ulkonäkö mahdollistaa munan kehittymisen maalla ja suojaa luotettavasti kuivumiselta ja mekaanisilta vaurioilta.
Monisoluisten eläinten ontogeneettisyys
Tsygootti, joka muodostuu hedelmöityksen seurauksena, alkaa jakautua monta kertaa. Tietyn ajan kuluttua se koostuu jo useista soluista - blastomeereistä. Seuraavaksi alkaa gastrula-vaihe, jolle on ominaista itukerrosten asettaminen. Alkion kehitysprosessi jatkuu elinten ja niiden järjestelmien muodostumisen myötä.
Monisoluisten eläinten yksilöllinen kehitys sisältää alkion ja alkion jälkeisen ajanjakson. Organismeissa, joilla on sisäinen hedelmöitys, ensimmäinen hedelmöitys tapahtuu äidin elimistön tai munasolun sisällä. Tämä varmistaa eläinten korkeamman kehitystason sekä kyvyn elää itsenäisesti syntymän jälkeen. Syntymähetkestä alkaen postembryonaalinen ajanjakso alkaa. Lannoitus, sisäinen tai ulkoinen, määrittää organismien tulevan kehityksen tyypin. Ensimmäisessä tapauksessa se tapahtuu ilman toukkavaihetta. Samanaikaisesti vastasyntynyt yksilö eroaa hieman kypsästä yksilöstä. Tällaista kehitystä kutsutaan suoraksi. Mutta kalat ja sammakkoeläimet käyvät läpi toukkavaiheen, jonka aikana ne kehittyvät edelleen saavuttaen aikuisten edustajien järjestäytymistason.
Sisäinen hedelmöitys on siis sukusolujen fuusioprosessi naisen kehon sisällä. Ulkoiseen verrattuna sillä on useita merkittäviä etuja: suurempi todennäköisyys sukusolujen fuusioon, niiden riippumattomuus ulkoisista olosuhteista ja varmistaa tulevien yksilöiden parempi elinkyky.
