Оплодотворение


Оплодотворение — совокупность процессов, в результате которых происходит слияние мужских и женских гамет, объединение их ядер и образование зиготы, которая дает начало жизни новому организму. В процессе оплодотворения происходит активация яйцеклетки, восстанавливается диплоидный набор хромосом, определяется будущий пол организма, объединяются наследственные свойства родительских организмов и у потомков возникают новые комбинации наследственных факторов. Обычно, перед оплодотворением происходит осеменение, под которым понимают сближение гамет. Существуют два разных типа осеменения — наружное, при котором сперматозоиды и яйцеклетки встречаются во внешней (как правило, в водной) среде (например, рыбы) и внутреннее, когда встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит в половых путях самки (например, пресмыкающиеся, млекопитающие, птицы).

Собственно говоря, процесс оплодотворения начинается в момент контакта сперматозоида и яйцеклетки. Начинается он с так называемой акросомальной реакции. При контакте сперматозоида с яйцеклеткой плазматическая мембрана акросомального выроста и прилежащая к ней часть мембраны акросомы растворяются, ферменты и прочие биологически активные вещества, содержащиеся в акросоме, выделяются наружу, растворяя при этом участок яйцевой оболочки. Как правило, сперматозоид оказывается полностью втянутым в яйцо, хотя иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента, когда сперматозоид проникает в яйцо, гаметы перестают существовать, т. к. сливаются в единую клетку — зиготу.

Ядро сперматозоида набухает, его хроматин становится рыхлым, растворяется ядерная оболочка, после чего он превращается в мужской пронуклеус. Этот процесс идет одновременно с завершением 2-го деления мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновляется благодаря оплодотворению. Постепенно происходит превращение ядра яйцеклетки в женский пронуклеус. Пронуклеусы перемещаются к центру яйцеклетки, происходит их слияние, и набор хромосом зиготы становится диплоидным. Собственно говоря, объединение пронуклеусов и есть оплодотворение, которое  заканчивается образованием зиготы с диплоидным ядром.

Оплодотворение — процесс необратимый, то есть яйцо, однажды уже оплодотворенное, не может быть еще раз оплодотворено. В зависимости от того, какое количество сперматозоидов проникает при оплодотворении в яйцеклетку, различают моноспермию — такое оплодотворение, при котором в яйцеклетку проникает лищь один сперматозоид (наиболее распространенное) и полиспермию — когда в яйцеклетку проникает несколько сперматозоидов (некоторые виды птиц, рептилии). Но даже в случае полиспермии с ядром яйцеклетки сливается ядро одного из проникших сперматозоидов, а остальные ядра разрушаются.

По количеству особей принимающих участие в половом размножении, различают: перекрестное оплодотворение — оплодотворение, в котором участвуют гаметы, от разных организмов, и самооплодотворение, при котором участвуют гаметы образованны одним и тем же организмом (встречается, например, у некоторых растений и паразитических червей). Половое размножение в некоторых группах организмов может происходить при участии гамет, но без оплодотворения. Существует такой термин — партеногенез или девственное размножение, когда развитие организма происходит из неоплодотворенного яйца. Партеногенез встречается у всех типов беспозвоночных животных и у всех позвоночных, за исключением млекопитающих, у которых партеногенетические зародыши гибнут на ранних стадиях эмбриогенеза. Он может быть искусственным т.е. вызываться человеком путем активизации яйцеклетки воздействием на нее механическим раздражением, различными веществами, увеличением температуры и т.п. (тутовый шелкопряд), или естественным, если яйцо начинает без участия сперматозоида дробиться и развивается в эмбрион, лишь только под влиянием внутренних или внешних факторов.

Партеногенез разделяется на соматический (диплоидный) и генеративный (гаплоидный). Соматический партеногенез — когда мейоз не происходит, а развитие начинается с диплоидных ооцитов, либо когда мейоз произошел, но сливаются два гаплоидных ядра, восстанавливая диплоидный набор хромосом (к примеру, тли, дафнии, одуванчики). Генеративный партеногенез — когда зародыш начинает развиваться из гаплоидной яйцеклетки (например, трутни пчел). Организмы возникающие при этом, обычно, гаплоидны.

Разновидность партеногенеза, когда развитие яйцеклетки происходит без участия ядра сперматозоида (встречается у некоторых видов рыб, круглых червей), называется гиногенезом. Однако начало дробления яйцеклетки стимулирует именно сперматозоид, хотя он не оплодотворяет ее. В случае, когда яйцо развивается только за счет генетического материала сперматозоида и цитоплазмы яйцеклетки, говорят об андрогенезе. Такой тип развития осуществляется в случае, когда ядро яйцеклетки гибнет еще до оплодотворения, а в яйцеклетку попадает не один сперматозоид, а несколько (например, тутовый шелкопряд).

Перейти к оглавлению.


You can leave a response, or trackback from your own site.

Leave a Reply