Половое размножение
Сущность полового и бесполого размножения различаются. В результате полового размножения образуются особи, получившие генетический материал от двух организмов. Основным признаком данного типа размножения является наличие полового процесса, который заключается в слиянии клеток – гамет.
Различают несколько способов полового размножения.
Наиболее простейшие формы полового размножения осуществляются без участия гамет, но при этом обязательно присутствуют две особи. К таким способам относятся конъюгация и копуляция.
Своеобразной формой размножения у инфузорий и некоторых бактериальных клеток считается конъюгация.
В процессе конъюгации количество особей не увеличивается, но происходит обновление их наследственного материала. Рассмотрим на примере инфузорий.
Разновидностью полового процесса у одноклеточных организмов считается копуляция.
В данном случае две особи приобретают половые различия, то есть превращаются в гаметы и полностью сливаются, образуя зиготу. Соответственно из зиготы уже образуется новый организм. Такой тип полового размножения как копуляция встречается у раковинной корненожки, а также некоторых жгутиковых.
Основным способом полового размножения считается развитие новой особи из зиготы, сформировавшейся при слиянии гамет. Здесь также можно выделить несколько видов размножения.
Наиболее примитивной формой полового размножения считается гермафродитизм. При этом у одной особи имеются и женские и мужские гаметы, поэтому они способны к самооплодотворению.
Гермафродитизм имеет значение для многих организмов, ведущих паразитический образ жизни. Встретить полового партнера для размножения они не могут, так как ведут одиночный образ жизни в теле хозяина. А такой способ позволяет им размножаться самостоятельно.
К гермафродитам относятся многие кишечнополостные, черви, ракообразные, моллюски, некоторые рыбы и пресмыкающиеся, а также большинство растений.
Партеногенез считается одной из модификаций полового размножения, вследствие которой развитие новой особи происходит из неоплодотворенной яйцеклетки.
Партеногенез наблюдается у различных организмов: насекомых, червей, ракообразных.
Формой полового размножение считается изогамия, при которой формируются абсолютно одинаковые гаметы. При этом нет деления на мужские и женские. Изогамия характерна для некоторых видов жгутиковых и грибов.
Часто наблюдается при размножении гетерогамия. Гаметы обладают резкими отличительными чертами, соответственно возможно отметить две их разновидности: сперматозоиды и яйцеклетки. В процессе гетерогамии объединяются половые клетки, что сопровождается зарождением зиготы, дающей начало дочерней особи.
В течение становления природы половое размножение стало преобладающим, так как обладает некоторым превосходством перед другим способом.
Вследствие данного размножения обеспечивается большое разнообразие индивидов, обладающих уникальными наследственными качествами. Преимущественным значением полового размножения для эволюции считается обновление организмов в связи с объединением генетического материала двух родительских особей. Данный факт расширяет адаптивные возможности существ в ситуации модифицирующейся внешней среды, что необходимо в борьбе за существование.
Оплодотворение у людей
- Оплодотворение у человека — это слияние мужских и женских гамет, что делает возможным рождение нового организма.
- Оплодотворение – это естественный процесс жизни, который включает объединение мужских и женских гамет, в результате чего образуется зигота. У человека оплодотворение происходит в маточной трубе.
- Во время полового акта в самку v***a вводятся тысячи сперматозоидов, содержащих сперму.
- Сперматозоиды мигрируют к матке и достигают отверстия фаллопиевой трубы. Небольшое количество сперматозоидов достигнет входа в маточную трубу.
- Вторичный ооцит высвобождается из зрелого графианова фолликула яичника и попадает в маточную трубу, где оплодотворяется в течение суток. Затем яичник выпускает вторичный ооцит.
- Несмотря на то, что он окружен несколькими сперматозоидами, один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку. Сперматозоид проникает во вторичный ооцит и завершает мейоз во время мейоза-II. После этого вторичный ооцит называют яйцеклеткой.
- Сперматозоид и яйцеклетка проявляют жизнеспособность в течение ограниченного периода времени. Сперматозоиды жизнеспособны в женской репродуктивной системе от 48 до 72 часов, тогда как яйцеклетка может быть оплодотворена и выпущена через 24 часа после оплодотворения.
Этапы оплодотворения у людей
Оплодотворение у людей происходит в несколько этапов, включая как химические, так и физические процессы. Многие этапы оплодотворения человека описаны ниже:
Акросомная реакция
- Недееспособность сперматозоидов приводит к акросомным реакциям и высвобождению соединений, известных как лизины сперматозоидов, из акросомы.
- В результате акросомных процессов плазматическая мембрана вторичного ооцита и сперматозоиды сливаются, открывая доступ содержимому сперматозоида.
- Когда плазматическая мембрана сперматозоида соединяется с плазматической мембраной вторичного ооцита, плазматическая мембрана ооцита деполяризуется. Это исключает полигамию.
- Важную роль в акросомальном процессе играют ионы кальция. Для акросомных процессов необходимы оптимальные значения рН, температуры и концентрации кальция и магния.
Корковая реакция
- Вскоре после слияния плазматической мембраны ооцит проявляет церебральные реакции.
- Под плазматической мембраной ооцита находятся кортикальные гранулы, которые сливаются с плазматической мембраной и высвобождают кортикальные ферменты между блестящей оболочкой и плазматической мембраной.
- Кортикальные ферменты, которые предотвращают полиспермию, делают блестящую оболочку более жесткой.
Вход спермы
- Вторичный ооцит образует выступ, известный как рецепционный конус, в момент контакта со спермой.
- Этот приемный конус получает сперму.
кариогамия
- Вторичный ооцит завершает остановившееся второе мейотическое деление после входа сперматозоида. Это приводит к образованию гаплоидного яйца и второго полярного тельца.
- Мужской пронуклеус — это головка спермия, несущая ядро, отделяющееся от остальной части спермия.
- Хвост и второе полярное тело начинают портиться. Ядро яйцеклетки известно как женский пронуклеус.
- Мужские и женские пронуклеусы сливаются и дегенерируют свои ядерные мембраны.
- Кариогамия относится к хромосомному слиянию мужских и женских гамет.
- Оплодотворенная яйцеклетка теперь известна как зигота.
имплантация
- В течение 24 часов после оплодотворения клетка начинает делиться и размножаться в маточной трубе.
- Это многоклеточное образование известно как зигота. Через 3-4 дня плод перемещается в матку и становится эмбрионом.
- Эмбрион созревает и проходит несколько стадий, прежде чем прикрепиться к эндометриальному слою матки.
- Этот процесс прикрепления называется имплантацией.
- Оплодотворение — это процесс, при котором две гаметы (половые клетки) — сперматозоид и яйцеклетка — объединяются для образования новой клетки.
- Во время этого беспристрастного события вся генетическая информация от обоих родителей передается ребенку, и определяется пол младенца.
- Если сперматозоид несет Y-хромосому, то ребенок будет мальчиком, а если сперматозоид несет X-хромосому, то ребенок будет девочкой.
Определение полового размножения
Половое размножение – это процесс, в котором создаются новые организмы путем объединения генетической информации от двух людей разного пола. Генетическая информация переносится по хромосомам внутри ядра специализированных половых клеток, называемых гаметами. У самцов эти гаметы называются спермой, а у самок гамет называются яйцами. Во время полового размножения две гаметы о��ъединяются в процессе слияния, известного как оплодотворение, чтобы создать зигота, который является предшественником эмбрион потомство, взяв половину своей ДНК от каждого из своих родителей. У людей зигота содержит 46 хромосом: 23 от матери и 23 от отца. Комбинация этих хромосом производит потомство, которое похоже и на его мать и на отца, но не идентично ни тому, ни другому.
Половое размножение отличается от бесполого размножения, которое требует только одного родителя. В бесполое размножение В отличие от полового размножения, нет слияния гамет, поэтому потомство генетически идентично своим родителям и поэтому является клоном. Бесполое размножение встречается у некоторых животных, хотя и редко; наиболее бесполое размножение происходит в бактерии, грибы морские звезды, кораллы, гидры (медузы) и некоторые цветущие растения, такие как клубника.
Оплодотворение растений
- Растение — это подарок природы, потому что оно обеспечивает нас пищей, кислородом, убежищем, одеждой и т. д. Их также называют первичными или универсальными продуцентами.
- Растения, как и все другие формы жизни, дышат, растут, развиваются, выделяют и размножаются. Все растения размножаются путем оплодотворения.
- В 1884 году Ральф Б. Страсбургер определил процесс оплодотворения у цветущих растений. Давайте немного поговорим об оплодотворении.
- Оплодотворение – третья фаза половое размножение у растений, происходящие после опыления и прорастания.
- Оплодотворение — это слияние мужских гамет (пыльцы) с женскими гаметами (яйцеклетками) с образованием диплоидной зиготы.
- Это физико-химический процесс, происходящий после опыления плодолистика. Весь этот процесс происходит внутри зиготы, когда она развивается в семя.
- Как репродуктивные структуры покрытосеменных, цветы играют жизненно важную роль в процессе оплодотворения (цветковые растения).
- Процесс оплодотворения у растений происходит, когда гаплоидные гаметы объединяются, образуя диплоидную зиготу.
- В процессе оплодотворения опылители (медоносные пчелы, птицы, летучие мыши, бабочки и цветоеды) переносят мужские гаметы в женские репродуктивные органы, что приводит к созданию зародыша в семени.
Процесс оплодотворения
- В цветках после опыления плодолистика пыльцевое зерно прорастает и прорастает в столбик, создавая путь для движения пыльцевого зерна к завязи.
- Через микропиле пыльцевая трубка попадает в семязачаток и прорывается в зародышевый мешок.
- Здесь мужское ядро сливается с ядром яйцеклетки внутри семязачатка, образуя диплоидную зиготу, которая позже развивается в плод.
Типы оплодотворения
Попадание пыльцевой трубки в семязачаток в первую очередь определяет классификацию трех типов процессов оплодотворения.
Порогамия
- Это типичный метод оплодотворения, используемый всеми покрытосеменными или цветковыми растениями.
- При этом способе оплодотворения пыльцевая трубка попадает в семяпочку через микропиле.
Халазогамия
- Этот метод оплодотворения используется для всех видов Casuarina.
- В этих условиях пыльцевая трубка попадает в семязачаток через пыльцевую трубку.
мезогамия
- Этот метод оплодотворения встречается у всех тыквенных растений, включая тыкву, гребневую тыкву, горькую тыкву и другие тыквенные растения.
- При этом способе оплодотворения пыльцевая трубка входит в семязачаток через его центральную часть или покровы.
- Двойное оплодотворение — это тип оплодотворения, при котором женский гаметофит сливается с двумя мужскими гаметами.
- Один сперматозоид сливается с производящей яйцеклетку зиготой, а другой сливается с двумя полярными ядрами, образуя эндосперм.
- Каждое покрытосеменное растение подвергается двойному процессу оплодотворения.
Половые клетки
Мы уже упоминали, что половой процесс исполняется при содействии половых клеток, которые называются гаметы.Эти структуры несхожи по строению и физиологическим свойствам, соответственно различают мужские – сперматозоиды и женские – яйцеклетки.
Половые клетки образуются в особенных органах размножения у водорослей, грибов, высших споровых растений. У многоклеточных животных развитие этих клеток осуществляется в половых железах – яичниках и семенниках.
Процесс образования половых клеток именуется гаметогенез.Выделяют его разновидности: сперматогенез и овогенез.
Сперматогенез – процесс развития мужских половых клеток – сперматозоидов.
Овогенез – процесс развития женских половых клеток – яйцеклеток.
В этих двух процессах развития половых клеток достаточно много сходного, но есть и отличительные признаки.
В ходе развития половых клеток выделяют несколько стадий. Познакомимся с ними на рисунке.
Первые три стадии формирования половых клеток одинаковые: размножение, рост, созревание. При образовании сперматозоидов различают еще этап формирования.
Рассмотрим подробнее все этапы.
1. Стадия размножения начинается с деления начальных половых клеток путем митоза. Исходные клеточные структуры имеют диплоидный набор хромосом. Вследствие протекания данного этапа происходит возрастание числа гамет.
2. Стадия роста обусловливает прекращение деления гамет. В данный момент осуществляется процесс усиленного роста половых клеток. Формирующиеся яйцеклетки приумножаются в объемах порой во много раз. Осуществляется это благодаря сосредоточению в цитоплазме клетки резервных питательных материалов в виде желтка. Габариты незрелых мужских половых клеток увеличиваются незначительно.
3. Стадия созревания сопровождается мейотическим дроблением гамет. Причем из начальных диплоидных клеток создаются четыре гаплоидные клетки.
Данная стадия овогенеза считается заключительной. Вследствие дробления женских половых клеток совершается неравномерное распределение цитоплазмы. При этом формируются одна крупная яйцеклетка, а также три маленькие клетки, именуемые направительными тельцами, которые вскоре погибают. Таким способом в одной зрелой яйцеклетке сохраняется достаточный объем питательных веществ для будущего зародыша. После стадии созревания яйцеклетка готова к оплодотворению.
4. В сперматогенезе различают еще одну стадию – формирования. В данном случае мужские половые клетки приобретают специфические черты строения. В частности, на стадии роста они представляли собой неподвижные клетки. На стадии формирования у них появляется жгутик, необходимый для перемещения.
Остановимся подробнее на особенностях строения и функциях половых клеток.
Яйцеклетка никоим образом не способна проявлять двигательную активность, она постоянно находится на одном месте. Внешне она напоминает шар немного вытянутый. Имеет все стандартные клеточные органоиды. Отличительной чертой строения женской половой клетки являются значительно крупные размеры и наличие питательного материала для созревания зародыша. Яйцеклетка человека, а также других животных, окутана покровом, который исполняет защитные функции.
Сперматозоиды, или живчики, очень мелкие и владеют возможностью к перемещению. В строении мужских половых клеток различают три основные части: головку, шейку, хвостик. На переднем окончании головки размещена акросома, имеющая видоизменённый комплекс Гольджи. В нем расположен специальный фермент, требуемый для растворения покровов яйцеклетки. Основную массу головки занимает ядро. В шейке содержится центриоль и спиральная нить, образованная митохондриями.
После прохождения основных стадий становления половые клетки приобретают свойственное им строение, и они имеют возможность приступать к оплодотворению.
Симптомы оплодотворения
У людей беременность можно обнаружить в течение нескольких дней после оплодотворения. Наиболее очевидным признаком ранней беременности у людей является пропущенный период. Кровотечение и спазмы могут возникать в результате процесса имплантации, и базальная температура тела, которая показывает небольшое увеличение при овуляции, остается повышенной. Когда тело начинает готовиться к родительству, грудь начинает расти, становясь нежной; изменения в диетических предпочтениях могут происходить как механизм для получения правильных питательных веществ, и быстрые гормональные изменения могут привести к болезни, усталости и изменениям настроения.
- овуляция – Процесс, при котором яйцеклетка выходит из яичников женщины.
- Половой акт – Сексуальный контакт между двумя людьми, который включает проникновение и обычно приводит к передаче мужских гамет в женское тело.
- Половые клетки – специальные клетки, содержащие 23 хромосомы, которые производятся только для репродуктивных целей.
- опыление – перенос пыльцы (гамет мужского пола) с одного растения на клеймо (женский репродуктивный орган) другого растения.
Фертилизин и Антифертилизин
Удобрение
- Оплодотворение – достаточно специфическая процедура. Сперматозоиды определенного вида оплодотворяют яйцеклетку этого вида.
- Этот тип специализации мужских и женских гамет имеет первостепенное значение для биологии и достигается с помощью определенных химических веществ.
- Выяснилось, что яйцо содержит химическое соединение, известное как фертилизин.
- В зависимости от вида фертилизин представляет собой гликопротеин, состоящий из различных аминокислоты и моносахариды (глюкоза, фукоза, фруктоза и галактоза).
- Фертилин имеет молекулярную массу 300,000 XNUMX и содержит большие молекулы.
антифертилизин
- Внешний слой спермы содержит дополнительный белок, известный как антиудобрение.
- Антифертилизин представляет собой белок, состоящий из аминокислот с кислым рН. Он содержит молекулы с молекулярной массой около 10,000 XNUMX.
- Удобрения яиц предназначены для привлечения сперматозоидов, содержащих определенный вид антиудобрений.
- Удобрение яиц любого вида эффективно реагирует на антиудобрение спермы того же вида.
- Также сообщалось, что фертилизин в яичной воде привлекает сперматозоиды одного и того же вида, заставляя их слипаться в большом количестве.
- Такой тип взаимного слипания сперматозоидов называется агглютинацией.
Оплодотворение, его значение
Процесс оплодотворения состоит в соединении женской и мужской клетки с созданием зиготы.
Можно выявить две разновидности оплодотворения: внешнее и внутреннее.
Внешнее оплодотворение характерно для особей, обитающих в воде. Гаметы попадают в водную среду, их соединение проистекает случайно. У таких животных есть специальные протоки, выводящие гаметы из организма наружу.Внешнее оплодотворение признается примитивным, а также ненадежным способом соединения гамет.
Внутреннее оплодотворение характерно для наземных особей, где отсутствуют условия для сохранения и соединения гамет в внешней среде. Такие животные имеют наружные половые органы вследствие переноски сперматозоидов в тело самки, где и проистекает оплодотворение.
Внутреннее оплодотворение повышает шанс встречи гамет и зарождение зиготы в сравнительно неизменных условиях.
Рассмотрим,как происходит оплодотворение у животных.
У млекопитающих и человека сперматозоиды в женских органах передвигаются благодаря собственной подвижности и мышечным сокращениям матки. Мужские гаметы устремляются к яйцеклетке. Стоит одному сперматозоиду проникнуть сквозь мембрану женской гаметы, тут же создается оболочка оплодотворения, не допускающая проникновения в яйцеклетку других живчиков. Далее пара ядер движется навстречу одна к другой, происходит их слияние. Так осуществляется образование зиготы, которая имеет парную комплектацию хромосом –одна – материнская, одна – отцовская.
Отдельно стоит рассмотреть процедуру оплодотворения цветковых растений. Выявлен уникальный способ воспроизведения русским ученым Навашиным С.Г. и именуется двойное оплодотворение.
У высших растений мужской гаметофит зарождается в пыльниках тычинок в качестве гранул пыльцы. Женский гаметофит возникает в зародышевом мешке, размещенном в завязи пестика. Здесь находятся яйцеклетка и центральная клетка. Вспомнить о том, что такое различные гаметофиты можно используя материал 6 класса урок 5 «Размножение растений».
Процесс двойного оплодотворения начинается с опыления. При этом совершается перетаскивание пыльцы из пыльников тычинок на рыльце пестика. Здесь гранула пыльцы прорастает в виде трубки. Она добирается до завязи, а также зародышевого мешка, окончание трубки растрескивается и высвобождает мужские гаметы – спермии. Они проходят в зародышевый мешок, и один оплодотворяет яйцеклетку. Создается зигота, из которой развивается зародыш растительного организма. Еще один спермий объединяется с центральной клеткой, проистекает создание эндосперма – запаса питательных веществ. При протекании процесса наблюдается два слияния и именно поэтому такой тип оплодотворения именуется двойным.
Подводя итог данного урока, можно сказать, что в течение эволюционных преобразований все живые организмы приобретали определенные приспособления для продолжения рода. Процесс размножения приобретал все больше прогрессивных черт. Однако,половое размножение занимает доминирующее положение в природе, несмотря на сложность его осуществления.
Могут ли люди иметь другой тип оплодотворения?
Оплодотворение in vitro или искусственное оплодотворение представляют собой методы размножения, данные вне схемы «естественного полового размножения». Эти методы были разработаны в поисках решения проблем фертильности, вызванных множественными причинами.
В мире есть много людей, которые хотят быть биологическими родителями, и по многим причинам они не могут быть. Технология продвинулась вперед в этой области, развивая методы лечения бесплодия и различные методы оплодотворения..
Оплодотворение в пробирке — любопытный случай оплодотворения человека. Человеческое оплодотворение характеризуется тем, что оно внутреннее; мужская гамета встречает женскую гамету в матери. Тем не менее, экстракорпоральное оплодотворение не происходит в матери.
Яйца извлекают вместе с образцом спермы, а объединение обеих гамет проводят в лаборатории. После этого процесса оплодотворенная яйцеклетка возвращается внутрь матери.
Хотя беременность ребенка, который был создан таким образом, находится внутри матки женщины, внутри нее не происходит оплодотворения..
Таким образом, люди с помощью науки могут получать внешнее оплодотворение и, следовательно, нарушать правило оплодотворения у людей..
ссылки
- «Внешнее и внутреннее удобрение» получено 09.07.2017 с boundless.com
- Чепрасов А. «Внутреннее и внешнее удобрение в животном мире». Получено 9 июля 2017 г. с study.com
- (2012) «Разница между внешним и внутренним оплодотворением» Получена 10 июля 2017 года с сайта diffbetween.com
- (2012) «Преимущества и недостатки внутреннего и внешнего размножения» Получено 10 июля 2017 г. с сайта floydbiology.blogspot.com
- «Внутреннее оплодотворение» Получено 10 июля 2017 г. с сайта en.wikipedia.org
- «Внешнее оплодотворение» Получено 10 июля 2017 г. с сайта en.wikipedia.org
- Центр передовой фертильности в Чикаго «ЭКО — процедуры экстракорпорального оплодотворения in vitro» Получено 10 июля 2017 года с сайта advancedfertility.com.
Процесс оплодотворения
Есть три стадии оплодотворения, которые гарантируют, что соответствующие яйцеклетка и сперма способны найти друг друга и гарантируют, что в яйцеклетку входит только один сперматозоид: хемотаксис, активация сперматозоидов / акросомальная реакция и сперма / яйцеклетка адгезия,
Овуляция должна произойти до того, как может произойти оплодотворение; у людей овуляция происходит один раз в месяц во время менструального цикла. Этот цикл освобождает яйцеклетку от яичников и начинается первая стадия оплодотворения. У других животных овуляция может происходить в циклах разной длины или вызываться появлением половой акт.
У млекопитающих после эякуляции сперматозоид обнаруживает ооцит (незрелое яйцо) через изменения температуры и химические градиенты. Хемотаксис сперматозоидов, тип взаимодействия, при котором сперматозоиды направляются к ооциту к гормон прогестерон, который секретируется ооцитом, и термотаксис сперматозоидов, который включает реакцию на изменения температуры, гарантируют, что сперматозоиды способны определять местонахождение ооцита (обычно в ампуле фаллопиевой трубы. Пока сперма находится в репродуктивном тракте) , он подвергается ёмкости, которая увеличивает его способность к движению и дестабилизирует его мембрану, подготавливая его к реакции акросомы.
Как только сперматозоид находит ооцит, он связывается с zona pellucida, который представляет собой толстый слой желеобразного внеклеточного матрикса, состоящего из гликопротеинов, окружающих яйцеклетку. Специализированный молекула на поверхности сперматозоида связывается с гликопротеином ZP3 в zona pellucida, вызывая акросомную реакцию. Акросомная реакция высвобождает гиалуронидазу, которая переваривает гиалуроновую кислоту вокруг ооцита, позволяя сперме проходить через нее.
После успешной имплантации сперматозоида кортикальные гранулы внутри ооцита сливаются с плазматическая мембрана клетки, и изгоняются в zona pellucida, в результате чего поверхность становится твердой и непроницаемой. Этот процесс называется корковой реакцией и отвечает за то, чтобы только одна сперматозоид могла проникнуть и оплодотворить яйцеклетку.
Как только сперма успешно проникла в ооцит, наружное покрытие и хвост сперматозоида распадаются. Ооцит подвергается мейоз производить гаплоидную яйцеклетку. Две гаплоидные клетки, каждая из которых содержит 23 хромосомы, подвергаются слиянию своего генетического материала, в результате чего образуется диплоидная клетка, содержащая 46 хромосом, называемая зиготой. Затем начинается зигота митоз повторное клеточное деление, необходимое для роста организма, образуя бластоциста который имплантируется в стенку матка Начинается беременность.
Осеменение и оплодотворение у животных
Как известно, половое размножение у животных сопровождается половым процессом в форме копуляции. При этом слияние яйцеклетки и сперматозоида с образованием зиготы называется оплодотворением. Сближение мужской и женской половых клеток перед оплодотворением называется осеменением. Процесс осеменения обусловлен совокупностью факторов, повышающих вероятность встречи половых клеток. К ним относятся: брачное поведение (брачные игры), половая активность самцов и самок, избыточная продукция сперматозоидов, крупные размеры яйцеклеток, выделение половыми клетками специфических веществ, способствующих их сближению.
! Это интересно
У многих животных процессу оплодотворения предшествует специфическое брачное поведение половых партнеров. Самцы лягушек древесных, надув голосовые мешки, поют хором, чтобы привлечь самок. Самцы сверчков, саранчи, кузнечиков для привлечения самок издают стрекотание за счет трения одной части тела о другую. Самки комаров в период спаривания привлекают самцов характерным тонким писком, который издают крыльями. Самцы тритонов европейских в брачный период украшены спинным гребнем и похожи на маленьких разноцветных драконов. Самец рябчика воротничкового привлекает самок при помощи звуков, напоминающих барабанную дробь, которые он издает, стоя на пне и стуча крыльями.
В зависимости от того, где происходит процесс осеменения — в водной среде или половых путях самки, различают два способа оплодотворения: внешнее и внутреннее. Отличительные особенности этих способов представлены в таблице.
Таблица. Сравнительная характеристика внешнего и внутреннего способов оплодотворения у животных
Внешнее оплодотворение |
Внутреннее оплодотворение |
Не требуется встреча половых партнеров |
Необходима встреча самца и самки |
Необходимо большое количество половых клеток обоих типов |
Не требуется большого числа женских половых клеток |
Копулятивные органы отсутствуют |
Имеются копулятивные органы |
Мужские и женские половые клетки выделяются в окружающую среду |
Мужские половые клетки вводятся в половые пути самки, где находятся женские половые клетки |
Оплодотворение происходит в водной среде |
Оплодотворение происходит в половых путях самки |
Внешнее оплодотворение встречается у водных животных: многощетинковых червей, двустворчатых моллюсков, костных рыб, земноводных. Преимущество внешнего оплодотворения заключается в том, что оно приводит к образованию многочисленного потомства. Однако недостатком его является наличие экологических опасностей, значительно снижающих вероятность выживания потомства. Как известно, животные с внешним оплодотворением обычно не заботятся о своем потомстве.
Внутреннее оплодотворение характерно для наземных животных: плоских и круглых червей, брюхоногих моллюсков, паукообразных, насекомых, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Оно встречается у некоторых водных животных (многощетинковые черви, головоногие моллюски, хордовые рыбы). После оплодотворения у птиц и пресмыкающихся оплодотворенные яйца покрываются защитной оболочкой, устойчивой к потере воды и повреждениям. У млекопитающих эмбрионы развиваются в теле матери и от нее получают все необходимое для процессов жизнедеятельности. Кроме того, большинство птиц и млекопитающих продолжают заботиться о своих детенышах и после рождения, что значительно повышает выживаемость потомства.
Независимо от способа осеменения оплодотворение включает три этапа:
1) проникновение ядра сперматозоида в яйцеклетку;2) слияние ядер сперматозоида и яйцеклетки с образованием ядра зиготы;3) активизация зиготы к дроблению и дальнейшему развитию.
Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды способны к направленному движению к яйцеклетке. Неоплодотворенная яйцеклетка покрыта несколькими защитными оболочками, предохраняющими ее от неблагоприятных условий. При достижении сперматозоидом яйцеклетки в месте их контакта происходит растворение оболочек, и сперматозоид проникает в яйцеклетку.
После того как ядро сперматозоида проникает в яйцеклетку, под влиянием ее специфических ферментов происходит образование оболочки оплодотворения. Она препятствует доступу других сперматозоидов. Это обеспечивает слияние с яйцеклеткой только одного сперматозоида. Ядро сперматозоида продвигается к ядру яйцеклетки, набухает и сливается с ним — происходит процесс оплодотворения. В результате слияния ядер образуется оплодотворенная яйцеклетка — диплоидная зигота.