ВНУТРЕННЕЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ: ПРОЦЕСС, ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ, ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2024

Оплодотворения или внутреннее оплодотворение является процесс во время полового размножения , где мужские половые клетки (сперматозоиды) освобождаются от репродуктивных органов мужского пола в репродуктивном органе женского пола, в пределах которого слияние половых клеток и формирование происходит зиготы.

Некоторые авторы считают, что внутреннее оплодотворение начинается, когда самец высвобождает гаметы внутри самки во время копуляции, и заканчивается образованием зиготы, которая является клеткой, возникшей в результате слияния половых клеток или сингамии.

Оплодотворение яйцеклетки, половое размножение. Образовательная программа по геномике

Хотя все живородящие виды животных имеют внутреннее оплодотворение (исключительно), этот процесс также происходит у некоторых яйцекладущих и яйцекладущих видов и не всегда коррелирует с наличием копулятивных или интрузивных органов.

Для животных, для воспроизводства которых характерно внутреннее оплодотворение, этот процесс представляет собой выгодную адаптацию к разнообразным условиям окружающей среды (которые во многих случаях могут быть неблагоприятными), с которыми сталкиваются гаметы во время внешнего оплодотворения, в дополнение к обеспечению большего репродуктивный успех.

Половое размножение с внутренним оплодотворением (Изображение meineresterampe на www.pixabay.com)

Хорошими примерами животных с внутренним оплодотворением, помимо млекопитающих, в том числе и человека, являются птицы, которые, несмотря на то, что являются яйцекладущими животными, соединяются со своими клоаками, так что сперма самца достигает яйцеклеток внутри самки. женщины.

Процесс внутреннего оплодотворения

Во время полового размножения двух животных внутреннее оплодотворение происходит, когда самец откладывает свои сперматозоиды внутрь полости самки, в которой происходит сингамия или слияние половых клеток, дающих начало зиготе. что затем сформируется эмбрион, а позже - ребенок.

Хотя это не входит в описание процесса, внутреннее оплодотворение подразумевает, что ранее у двух воспроизводящих животных имел место гаметогенез, то есть образование сперматозоидов в репродуктивном органе самца и семяпочки или яйцеклетки в женском репродуктивном органе.

Затем, чтобы произошло внутреннее оплодотворение, самцу необходимо вступить в контакт с самкой, для чего обычно существуют разные стратегии спаривания, успех которых во многом зависит от различных гормональных сигналов и / или сигналов окружающей среды.

Половое размножение с внутренним оплодотворением (Изображение Мурада Свале на www.pixabay.com)

Не все виды с внутренним оплодотворением имеют специализированные копулятивные органы, но среди тех, что существуют, это обычно пенис с возможностью втягивания и вульва, которая имеет специфические приспособления для приема мужского органа у каждого вида.

В зависимости от типа животного развитие его половых клеток может достигать кульминации во время совокупления, например, в случае людей, у которых сперматозоиды требуют определенных сигналов и факторов, обнаруженных в репродуктивном тракте самки, чтобы завершить свое созревание.

В других случаях яйцеклетки также требуют наличия сперматозоидов в женской репродуктивной системе, чтобы «активировать» или «подготовиться» к прибытию спермы.

Когда подвижный сперматозоид сливается с яйцеклеткой внутри самки, он «проникает» через мембраны, которые обычно покрывают и защищают его, и высвобождает свое цитозольное содержимое внутри яйцеклетки. На следующем изображении показано, как сперма человека достигает яйцеклетки.

Впоследствии гаплоидное ядро ​​сперматозоида (с половиной хромосомного заряда самца) сливается с гаплоидным ядром яйцеклетки (с половиной хромосомного заряда самки), образуя диплоидную структуру, называемую «зиготой». который смешивает генетический материал обоих родителей.

преимущество

Спаривание голубей

В отличие от внешнего оплодотворения, процесс внутреннего оплодотворения не заслуживает производства и высвобождения огромного количества половых клеток, особенно мужских, что подразумевает метаболическое преимущество, поскольку на гаметогенез выделяется меньше ресурсов.

Поскольку контакт и слияние половых клеток происходит в замкнутом пространстве, в условиях постоянного pH, солености и температуры, внутреннее оплодотворение может означать преимущество для успеха или выживания потомства, особенно для тех видов животных с большая родительская забота.

Беременность (Изображение redgular с www.pixabay.com)

Кроме того, вероятность контакта между размножающимися половыми клетками самца и самки намного выше в замкнутой полости внутри самки, чем в водной среде, где происходит внешнее оплодотворение (что типично для водных животных, таких как рыбы). и земноводные).

Недостатки

Одним из основных недостатков процесса оплодотворения или внутреннего оплодотворения является то, что количество производимого потомства ниже, что очевидно с точки зрения несущей способности самки, в специализированных структурах которой происходит процесс. сингамии и начального развития потомства.

Точно так же, в отличие от того, что происходит при внешнем оплодотворении, этот процесс требует от родителей большего усилия, чтобы найти партнера, поскольку контакт между мужчиной и женщиной имеет важное значение.

Еще один недостаток, который можно отметить в отношении внутреннего оплодотворения, заключается в том, что наибольшее участие принимают самки, поскольку в питании потомства в плаценте (живородящие), в уходе за яйцами в гнезде (яйцекладущие ) или поддержание развития яиц внутри до вылупления птенцов (яйцекладущие).

Родительская забота (Изображение gilbertobal на www.pixabay.com)

Обширная потребность в большей родительской заботе у многих видов с внутренним оплодотворением также может представлять собой недостаток, поскольку потомство часто не может заботиться о себе в течение довольно длительного периода времени после рождения.

Примеры внутреннего оплодотворения

Все млекопитающие животные, поскольку они живородящие (из тех, чье потомство развивается внутри матери и рождается живым), имеют внутреннее оплодотворение. Примеры этих животных:

- Человек

- Киты и дельфины

- Кошки и собаки (все кошки и собаки)

- Белки, мыши, крысы, кролики, морские свинки и другие грызуны.

- Коровы, свиньи и лошади

- Слоны, носороги и жирафы

- Среди прочего

Родительская забота (Изображение Хольгера Детье на www.pixabay.com)

Однако некоторые яйцекладущие и яйцекладущие животные также имеют внутреннее оплодотворение, и среди них наиболее заметной группой являются птицы и рептилии. Хотя у водных животных преобладает внешнее оплодотворение, для некоторых видов рыб и амфибий характерно внутреннее оплодотворение.

Основные различия между этими группами животных с внутренним оплодотворением заключаются в «методе», поскольку не все виды имеют для этой цели специализированные копулятивные органы (например, человеческие).

Половое размножение с внутренним оплодотворением (Изображение Elsemargriet на www.pixabay.com)

Половые клетки всех птиц и некоторых видов рептилий вступают в контакт благодаря «слиянию» их клоак, в то время как у других видов животных самцы производят своего рода контейнеры, называемые «сперматофоры», которые заполняются спермой и что они откладываются в клоаке самок, где происходит внутреннее оплодотворение.

В растениях

Внутреннее оплодотворение также характерно для большинства наземных растений. У цветущих растений пыльцевые зерна прорастают на рыльце, образуя канал внутри стебля, который позволяет опорожнять микроспоры в непосредственной близости от семяпочки (в завязи).

Эти микроспоры способны сливаться с семяпочками, содержащимися в яичнике, и таким образом производить зиготу, которая дает зародыш, который будет «инкапсулирован» внутри семени.

Ссылки

1. Хикман, С.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.К., и Гаррисон, К. (2001). Интегрированные принципы зоологии (Том 15). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
2. Кардонг, К.В. (2002). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция (№ QL805 K35 2006). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
3. Мур, KL, Персо, TVN, и Torchia, MG (2018). The Developing Human-E-Book: Клинически ориентированная эмбриология. Elsevier Health Sciences.
4. Nabors, MW (2004). Введение в ботанику (№ 580 N117i). Пирсон.
5. Соломон, Е.П., Берг, Л.Р., и Мартин, Д.В. (2011). Биология (9-е изд.). Брукс / Коул, Cengage Learning: США.