Apvaisinimas arba vidaus apvaisinimas yra per seksualinę reprodukcijai procesas, kai vyriškos lyties lytinių ląstelių (spermos) yra išleidžiami iš dauginimosi organų vyriškos lyties į dauginimosi organų patelė, per kurį lytinių ląstelių ir formavimo sintezės įvyksta zigota.
Keletas autorių mano, kad vidinis apvaisinimas prasideda tada, kai patinas išskiria lytines ląsteles, tai yra ląstelė, susiliejusi lytines ląsteles ar singaziją, ir išskiria lytines ląsteles moters viduje.
Kiaušialąstės apvaisinimas, lytinis dauginimasis. Genomikos ugdymo programa
Nors visos gyvybiškai svarbios gyvūnų rūšys yra vidutiniškai apvaisintos (išimtinai), šis procesas taip pat vyksta kai kurių kiaušialąsčių ir kiaušialąsčių rūšių gyvūnams ir ne visada yra susijęs su kopuliacinių ar įsibrovėlių organų buvimu.
Gyvūnams, kurių reprodukcijai būdingas vidinis apvaisinimas, šis procesas yra naudingas prisitaikymas prie įvairių aplinkos sąlygų (kurios daugeliu atvejų gali būti nepalankios), su kuriomis susiduria lytinės ląstelės išorinio apvaisinimo metu, be to, užtikrinamas didesnis reprodukcinė sėkmė.
Lytinis dauginimasis naudojant vidinį apvaisinimą („meineresterampe“ atvaizdas: www.pixabay.com)
Geri pavyzdžiai, kai gyvūnai vidutiniškai apvaisinti, be žinduolių, tarp kurių yra ir žmogus, yra paukščiai, kurie, nepaisant kiaušialąsčių gyvūnų, prisijungia prie savo kloaka, kad patino sperma pasiektų patelės kiaušialąstes. patelės.
Vidinio apvaisinimo procesas
Dviejų gyvūnų lytinio dauginimosi metu vidinis apvaisinimas įvyksta, kai patinas deda spermos ląsteles į patelės ertmę, kurioje įvyksta lytinių ląstelių, sukeliančių zigotą, singagija ar susiliejimas. kad tada susiformuos embrionas ir vėliau kūdikis.
Nors vidinis apvaisinimas nėra įtrauktas į proceso aprašymą, tai reiškia, kad anksčiau dviem reprodukciniams gyvūnams buvo atlikta gametogenezė, tai yra, spermos susidarymas vyriškos lyties reprodukciniame organe ir kiaušialąstės ar kiaušidės, esančios moters reprodukciniame organe.
Kad vyktų vidinis apvaisinimas, patinui būtina susisiekti su patele, kuriai paprastai yra skirtingos poravimosi strategijos, kurių sėkmė dažnai priklauso nuo įvairių hormoninių ir (arba) aplinkos signalų.
Lytinis dauginimasis vidinio apvaisinimo būdu (Murado Swaleho atvaizdas www.pixabay.com)
Ne visos rūšys, turinčios vidinį apvaisinimą, turi specializuotus kopuliacinius organus, tačiau tose, kurios egzistuoja, dažniausiai tai yra varpa, turinti atitraukimo pajėgumą, ir vulva, turinti specifines adaptacijas, kad kiekvienos rūšies vyrai galėtų priimti vyrišką organą.
Priklausomai nuo gyvūno tipo, jo lytinių ląstelių vystymasis gali baigtis kopuliacijos metu, pavyzdžiui, žmonėms, kai spermatozoidams reikalingi specifiniai signalai ir veiksniai, rasti moters reprodukciniame trakte, brendimas.
Kitais atvejais, norint „suaktyvinti“ arba „paruošti“ spermos patekimą, ozoceliukams taip pat reikia spermos buvimo moters reprodukcinėje sistemoje.
Kai mobilioji sperma suliejasi su moters viduje esančia kiaušialąste, ji „prasiskverbia“ į membranas, kurios paprastai ją uždengia ir apsaugo, ir išskiria citozolinį kiekį kiaušinio viduje. Šis paveikslėlis parodo, kaip žmogaus sperma pasiekia kiaušinį.
Vėliau haploidinis spermos branduolys (su puse vyro chromosomų krūvio) susilieja su oocelo haploidiniu branduoliu (turinčiu pusę moters chromosomų krūvio), sudarydamas diploidinę struktūrą, vadinamą „zigotu“. kuriame susimaišo abiejų tėvų genetinė medžiaga.
Privalumas
Balandžiai poravosi
Skirtingai nuo išorinio apvaisinimo, vidinio apvaisinimo procesas nėra vertas didžiulio lyties ląstelių, ypač vyriškos lyties, gamybos ir išleidimo, o tai reiškia metabolinį pranašumą, nes gametogenezei yra skiriama mažiau išteklių.
Lyties ląstelių kontaktas ir susiliejimas vyksta uždaroje erdvėje, esant pastoviam pH, druskingumui ir temperatūrai, vidinis apvaisinimas gali reikšti palikuonių sėkmės ar išgyvenimo pranašumą, ypač toms gyvūnų rūšims, kuriose yra didesnė tėvų globa.
Gestacija (vaizdas, padarytas raudonu kampu, svetainėje www.pixabay.com)
Be to, uždaroje patelės ertmėje kontakto tikimybė tarp dauginančių vyriškos ir moteriškos lyties ląstelių yra daug didesnė nei vandens aplinkoje, kurioje vyksta išorinis apvaisinimas (tai būdinga vandens gyvūnams, pavyzdžiui, žuvims). ir varliagyviai).
Trūkumai
Vienas iš pagrindinių tręšimo ar vidinio apvaisinimo proceso trūkumų yra tas, kad išaugintų palikuonių yra mažiau, o tai akivaizdu patelės, kurios specializuotose struktūrose vyksta procesas, nešančiosios galios požiūriu. apie singaziją ir pradinį palikuonių vystymąsi.
Panašiai ir skirtingai nuo išorinio apvaisinimo, šis procesas reiškia didesnes tėvų pastangas susirasti partnerį, atsižvelgiant į tai, kad vyro ir moters kontaktas yra būtinas.
Kitas trūkumas, kurį galima pastebėti dėl vidinio apvaisinimo, yra tas, kad daugiausiai dalyvauja patelės, nes jauniklių mityba placentoje (gyvybingame), kiaušinių priežiūra lizde (kiaušialąsčių) priklauso nuo jų. ) arba kiaušinių vystymosi palaikymas jo viduje iki jauniklių (kiaušialąsčių) perėjimo.
Tėvų priežiūra (gilbertobal atvaizdas www.pixabay.com)
Didelis reikalavimas užtikrinti didesnę tėvų priežiūrą daugeliui viduje apvaisintų rūšių taip pat gali būti trūkumas, nes jaunikliai dažnai negali gintis patys ilgą laiką po gimimo.
Vidinio apvaisinimo pavyzdžiai
Visi gyvūnai iš žinduolių, nes jie yra gyvybingi (iš tų, kurių palikuonys gimsta motinos viduje ir gimsta gyvi), yra vidutiniškai apvaisinti. Šių gyvūnų pavyzdžiai:
- Žmogus
- Banginiai ir delfinai
- Katės ir šunys (visos katės ir šunys)
- Voverės, pelės, žiurkės, triušiai, jūrų kiaulytės ir kiti graužikai
- Karvės, kiaulės ir arkliai
- drambliai, raganosiai ir žirafos
- Tarp kitų
Tėvų globa (Holger Detje atvaizdas: www.pixabay.com)
Tačiau kai kurie kiaušialąsčių ir kiaušialąsčių gyvūnai taip pat turi vidinį apvaisinimą, o tarp jų ryškiausia yra paukščių ir roplių grupė. Nors vandens gyvūnams vyrauja išorinis apvaisinimas, kai kurioms žuvų ir varliagyvių rūšims būdingas vidinis apvaisinimas.
Pagrindiniai skirtumai tarp šių gyvūnų, turinčių vidinį apvaisinimą, grupių yra „metodas“, nes ne visos rūšys turi specialius šiam tikslui skirtus kopuliacinius organus (pavyzdžiui, žmones).
Lytinis dauginimasis vidinio apvaisinimo būdu (Elsemargriet atvaizdas www.pixabay.com)
Visų paukščių lyties ląstelės ir kai kurios roplių rūšys susiliečia dėl jų kloakų „suliejimo“, tuo tarpu kitų gyvūnų rūšių patinai gamina tam tikrus indus, vadinamus „spermatophores“, kurie užpildomi spermatozoidais ir kad jos patenka į patelių kloaką, kur vyksta vidinis apvaisinimas.
Augaluose
Vidinis tręšimas būdingas ir daugumai sausumos augalų. Žydinčiuose augaluose žiedadulkių grūdai sudygsta ant stigmos, sukurdami tokį kanalą, kuris leidžia ištuštinti mikroporas kiaušialąsčio apylinkėse (kiaušidėje).
Šios mikrosporos gali susilieti su kiaušidėse esančiomis kiaušialąstelėmis ir taip sudaryti zigotą, kuris sukels embrioną, kuris bus „įkapsuliuotas“ į sėklą.
Nuorodos
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai (15 tomas). Niujorkas: „McGraw-Hill“.
- Kardongas, KV (2002). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija (Nr. QL805 K35 2006). Niujorkas: „McGraw-Hill“.
- „Moore“, KL, „Persaud“, TVN ir „Torchia“, MG (2018). Besivystanti žmogaus knyga: kliniškai orientuota embriologija. Elsevier sveikatos mokslai.
- Naborai, MW (2004). Įvadas į botaniką (Nr. 580 N117i). Pearsonas.
- Saliamonas, EP, Bergas, LR ir Martinas, DW (2011). Biologija (9-asis leidimas). Brooks / Cole, Cengage mokymasis: JAV.