Кому властиво запліднення внутрішнє? У чому перевага внутрішнього запліднення?

Кому властиво внутрішнє запліднення, в чому суть цього процесу, і яке його біологічне значення? На ці та багато інших питань ви зможете відповісти, коли познайомитеся з нашою статтею.

Що таке статеве розмноження

Розмноження є одним з властивостей всіх живихорганізмів. Цей процес забезпечує спадкоємність поколінь. Статеве розмноження створює нові комбінації генетичного матеріалу, а значить і ознаки організмів. Саме цей процес лежить в основі спадковості і мінливості.

Статевим називають розмноження, в ході якогоберуть участь гамети. Це спеціалізовані клітини, що містять гаплоїдний хромосомний набір. У природі його здатні здійснювати як рослини, так і тварини.

будова гамет

Процес злиття гамет - це запліднення. Внутрішнє або зовнішнє запліднення здійснюється тільки статевими клітинами. Розрізняють чоловічі і жіночі гамети - сперматозоїди і яйцеклітини. Вони мають істотні відмінності в будові. Так, жіночі статеві клітини не здатні до руху і містять достатній запас поживних речовин. Це пов'язано з тим, що саме на основі жіночих гамет відбувається розвиток майбутнього організму. Чоловічі статеві клітини рослин також не здатні до руху, тому процесу запліднення у цих організмів передує запилення.

Гамети - це структури, які мають одинарний,або гаплоїдний, набір хромосом. І така будова зовсім не випадково. Справа в тому, що дорослий організм повинен володіти подвійним (диплоїдним) хромосомним набором. Це можливо тільки при злитті гаплоїдних гамет.

Зовнішнє і внутрішнє запліднення

Заплідненням називають з'єднання генетичногоматеріалу статевих клітин. Залежно від місця, в якому протікає даний процес, розрізняють кілька його видів. Зовнішнє запліднення протікає поза організмом самки. У природі воно зустрічається у земноводних і риб. Внутрішнє запліднення характерно для типово наземних тварин: плазунів, птахів, ссавців.

Особливості зовнішнього запліднення

Зовнішнє, або зовнішнє, запліднення починаєтьсяз виведення статевих клітин назовні. Тому зближення організмів при цьому зовсім необов'язково. Незважаючи на це, в природі часто зустрічається скупчення розмножуються особин. Наприклад, риб або жаб під час нересту.

Зовнішнє запліднення, внутрішнє або йогопроміжний тип починаються з процесу запліднення. Його суть полягає в зближенні статевих клітин. Вчені встановили, що при зовнішньому заплідненні практично миттєво після зіткнення клітин наступають зміни в електричних імпульсах оболонок яйцеклітини. А через 7 секунд вміст гамет вже з'єднується, в результаті чого утворюється зигота. Вона багато разів ділиться і поступово формується багатоклітинний зародок.

Самки тварин, для яких характерне зовнішнєзапліднення, одночасно виділяють в воду велику кількість яйцеклітин. Наприклад, риби метають відразу кілька тисяч ікринок. Тільки мала їх частина буде запліднена і перетвориться в мальків. Решта стануть здобиччю водних тварин.

У чому перевага внутрішнього запліднення

Внутрішнє запліднення тварин відбувається встатевих протоках самки. Там і розташовується нерухома яйцеклітина. Сперматозоїд наближається до неї в результаті статевого акту. Вже встановлено, що в більшості випадків в яйцеклітину проникає тільки ядерна речовина чоловічий гамети. Її цитоплазма практично не бере участі в процесі формування нового організму.

Головною перевагою внутрішнього заплідненняє те, що зародок відносно не залежить від несприятливих умов навколишнього середовища. Його розвиток певний час відбувається всередині материнського організму. Він і забезпечує зародок всім необхідним: теплом, вологою, киснем, поживними речовинами. Крім того, при заплідненні всередині організму ймовірність злиття гамет значно підвищується, що зумовлює стабільність процесу розмноження у таких особин. З цих причин кількість жіночих гамет, здатних до запліднення, набагато менше в порівнянні з тваринами, які виділяють їх в навколишнє середовище.

Конкретну яйцеклітину запліднює одинсперматозоїд. Але чому ж у багатьох організмів на світ з'являється відразу кілька особин, а то і десятків? Це можливо двома шляхами. У першому випадку до запліднення виходять відразу кілька яйцеклітин, кожна з яких з'єднується з окремою чоловічий гаметой. У людини в цьому випадку народжуються разнояйцевие близнюки. Вони можуть бути як одного, так і різної статі, а схожі один на одного не більше, ніж рідні брати і сестри. Однояйцеві близнюки з'являються в результаті поділу зиготи на кілька частин. В цьому випадку у людини народжуються діти однієї статі, схожі один на одного як дві краплі води.

Статеве розмноження рослин

У квіткових рослин також відбуваєтьсязапліднення - внутрішнє. Представники даної систематичної одиниці мають ряд особливостей, що виявляються в ході статевого процесу. Його здійснює генеративних орган - квітка. Процесу злиття гамет передує запилення. Його суть полягає в перенесенні чоловічих статевих клітин на рильце маточки за допомогою вітру, комах, води або людини.

подвійне запліднення

Далі два спермия разом з проростаєзародкової трубкою опускаються в нижню розширену частину маточки - зав'язь. Тут і відбувається злиття одного спермія з жіночої гамет, а іншого - з центральною зародкової клітиною. Тому таке запліднення називається подвійним. В результаті утворюється зародок, оточений запасним живильною речовиною ендоспермом і оболонкою. Іншими словами, насіння.

Такий процес забезпечив сучасним квітковимрослинам панівне становище на планеті. Яйцеклітина і зародок надійно захищені стінками зав'язі, а насіння містить необхідний запас поживних речовин і води, необхідних для росту і розвитку дорослої рослини.

Тип запліднення і середовище проживання тварин

Нескладно простежити залежність довкілляорганізмів і типу їх запліднення. Так, злиття гамет у зовнішньому середовищі відбувається в воді, де і спочатку розвивається зародок організмів із зовнішнім заплідненням. Причому цей процес можливий тільки в нейтральній або лужному середовищі, а в кислому стає неможливим.

Поява внутрішнього запліднення в процесіеволюції пов'язано з виходом хордових тварин на сушу. Життя представників цього типу поза водою стала можлива саме завдяки цією ознакою. Внутрішнє запліднення у плазунів відбувається всередині тіла самки, де спочатку і розвивається зародок. Він знаходиться в яйці, яке містить багатий запас речовин і у більшості покрито щільними оболонками. Збільшення кількості жовтка компенсує відсутність личинкової стадії в онтогенезі плазунів. А поява щільних оболонок робить можливим розвиток яйця на суші і надійно захищає від висихання і механічних пошкоджень.

Онтогенез багатоклітинних тварин

Зигота, яка утворюється в результатізапліднення, починає багаторазово ділитися. Через певний час вона вже складається з ряду клітин - бластомерів. Далі починається стадія гаструли, яка характеризується закладкою зародкових листків. Триває процес розвитку зародка формуванням органів і їх систем.

Індивідуальний розвиток багатоклітинних тваринвключає ембріональний і післязародковий періоди. У організмів з внутрішнім заплідненням перший з них відбувається в материнському організмі або всередині яйця. Це забезпечує більш високий рівень розвитку тварин, а також їх здатність до самостійного життя після народження. З моменту появи на світло починається постембріональний період. Запліднення, внутрішнє або зовнішнє, визначає майбутній тип розвитку організмів. У першому випадку він відбувається без стадії личинки. При цьому новонароджена особина незначно відрізняється від статевозрілої. Такий тип розвитку називається прямим. А ось риби і земноводні проходять стадію личинки, в ході якої додатково розвиваються, досягаючи рівня організації дорослих представників.

Отже, внутрішнє запліднення - це процесзлиття статевих клітин всередині організму самки. У порівнянні з зовнішнім воно має ряд істотних переваг: більш високу ймовірність злиття гамет, їх незалежність від зовнішніх умов і забезпечення більш високої життєздатності майбутніх особин.