Kam raksturīga iekšējā apaugļošanās, kāda ir šī procesa būtība un kāda ir tā bioloģiskā nozīme? Uz šiem un daudziem citiem jautājumiem varat atbildēt, izlasot mūsu rakstu.
Kas ir seksuālā reprodukcija
Vairošanās ir viena no visu dzīvo organismu īpašībām. Šis process nodrošina paaudžu nepārtrauktību. Seksuālā vairošanās rada jaunas ģenētiskā materiāla kombinācijas un līdz ar to arī organismu īpašības. Šis process ir iedzimtības un mainīguma pamatā.
Seksuālo pavairošanu sauc par reprodukciju, kuras laikā piedalās gametas. Tās ir specializētas šūnas, kas satur haploīdu hromosomu komplektu. Dabā to var veikt gan augi, gan dzīvnieki.
Gamētu struktūra
Gamētu saplūšanas process ir apaugļošanās. Iekšējo vai ārējo apaugļošanu veic tikai dzimumšūnas. Ir vīriešu un sieviešu gametas - spermatozoīdi un olšūnas. Viņiem ir būtiskas atšķirības struktūrā. Tādējādi sieviešu dzimumšūnas navspēj kustēties un satur pietiekamu barības vielu daudzumu. Tas ir saistīts ar faktu, ka topošais organisms attīstās, pamatojoties uz sieviešu dzimumšūnām. Arī augu vīrišķās dzimumšūnas nav spējīgas kustēties, tāpēc apaugļošanās procesam šajos organismos notiek apputeksnēšana.
Gametes ir struktūras, kurām ir viena vai haploīda hromosomu kopa. Un šāda struktūra nav nejauša. Fakts ir tāds, ka pieaugušam organismam ir jābūt dubultai (diploīdai) hromosomu komplektam. Tas ir iespējams tikai ar haploīdu gametu saplūšanu.
Ārējā un iekšējā apaugļošana
Apaugļošana ir dzimumšūnu ģenētiskā materiāla savienošana. Atkarībā no vietas, kur šis process notiek, ir vairāki tā veidi. Ārējā apaugļošanās notiek ārpus mātītes ķermeņa. Dabā tas ir sastopams abiniekiem un zivīm. Iekšējā apaugļošanās ir raksturīga parasti sauszemes dzīvniekiem: rāpuļiem, putniem, zīdītājiem.
Ārējās apaugļošanas pazīmes
Ārējā jeb ārējā apaugļošana sākas ar dzimumšūnu izņemšanu uz āru. Tāpēc organismu konverģence šajā gadījumā nemaz nav nepieciešama. Neskatoties uz to, dabā bieži tiek konstatēta vaislas īpatņu uzkrāšanās. Piemēram, zivis vai vardes nārsta laikā.
Ārējā apaugļošana, iekšējā vai starptipa, sākas ar apsēklošanas procesu. Tās būtība slēpjas dzimumšūnu saplūšanā. Zinātnieki ir atklājuši, ka ārējās apaugļošanas laikā gandrīz uzreiz pēc šūnu saskares notiek izmaiņas olšūnu membrānu elektriskajos impulsos. Un pēc 7 sekundēm gametu saturs jau ir apvienots, kā rezultātā veidojas zigota. Tas sadalās daudzas reizes un pakāpeniski veido daudzšūnu embriju.
Mātītes, kurām raksturīga ārēja apaugļošanās, vienlaikus ūdenī izlaiž lielu skaitu olu. Piemēram, zivis vienlaikus izmet vairākus tūkstošus olu. Tikai neliela daļa no tiem tiks apaugļota un pārvērtīsies mazuļos. Pārējie kļūs par ūdensdzīvnieku laupījumu.
Kāda ir iekšējās mēslošanas priekšrocība
Dzīvnieku iekšējā apaugļošanās notiek mātītes dzimumorgānu kanālos. Šeit atrodas nekustīgā ola. Spermatozoīds viņai tuvojas dzimumakta rezultātā. Jau noskaidrots, ka vairumā gadījumu olšūnā iekļūst tikai vīrišķās dzimumšūnas kodolviela. Tā citoplazma praktiski nepiedalās jauna organisma veidošanās procesā.
Iekšējās apaugļošanas galvenā priekšrocība ir tā, ka augli relatīvi neietekmē nelabvēlīgi vides apstākļi. Tās attīstība noteiktu laiku notiek mātes ķermeņa iekšienē. Tas nodrošina embriju ar visu nepieciešamo: siltumu, mitrumu, skābekli, barības vielām. Turklāt apaugļošanas laikā ķermeņa iekšienē ievērojami palielinās gametu saplūšanas iespējamība, kas nosaka vairošanās procesa stabilitāti šādiem indivīdiem. AutorsŠo iemeslu dēļ sieviešu dzimumšūnu skaits, kas spēj apaugļot, ir daudz mazāks nekā dzīvniekiem, kas tās izlaiž vidē.
Konkrētu olšūnu apaugļo viens spermatozoīds. Bet kāpēc daudzi organismi dzemdē vairākus indivīdus vienlaikus vai pat desmitiem? Tas ir iespējams divos veidos. Pirmajā gadījumā apaugļošanai uzreiz iznāk vairākas olas, no kurām katra ir savienota ar atsevišķu vīriešu dzimuma gametu. Šajā gadījumā cilvēkā piedzimst brāļu dvīņi. Viņi var būt viena vai dažāda dzimuma, un tie nav vairāk līdzīgi viens otram kā brāļi un māsas. Identiski dvīņi rodas no zigotas sadalīšanas vairākās daļās. Šajā gadījumā cilvēkam piedzimst viena dzimuma bērni, līdzīgi viens otram kā divas ūdens lāses.
Augu seksuālā pavairošana
Ziedošie augi arī tiek apaugļoti – iekšēji. Šīs sistemātiskās vienības pārstāvjiem ir vairākas pazīmes, kas izpaužas dzimumprocesa laikā. To veic ģeneratīvs orgāns - zieds. Pirms gametu saplūšanas procesa notiek apputeksnēšana. Tās būtība slēpjas vīrišķo dzimumšūnu pārnešanā uz pūtītes stigmu ar vēja, kukaiņu, ūdens vai cilvēka palīdzību.
Dubultā mēslošana
Turpmāk divi spermatozoīdi kopā ar dīgtspējīgo dīgļvadu nolaižas pūtītes apakšējā paplašinātajā daļā – olnīcā. Šeit notiek viena spermas saplūšana ar sieviešu dzimumšūnu, bet otra - ar centrālo dzimumšūnu. Tāpēc tādasapaugļošanu sauc par dubulto. Tā rezultātā veidojas embrijs, ko ieskauj rezerves barības viela, endosperma un apvalks. Citiem vārdiem sakot, sēkla.
Šis process ir piešķīris mūsdienu ziedošajiem augiem dominējošo stāvokli uz planētas. Olu un embriju droši aizsargā olnīcu sienas, un sēklas satur nepieciešamo barības vielu un ūdens daudzumu, kas nepieciešams pieauguša auga augšanai un attīstībai.
Mēslošanas veids un dzīvnieku dzīvotne
Ir viegli izsekot organismu dzīvotnes atkarībai un to apaugļošanās veidam. Tādējādi gametu saplūšana ārējā vidē notiek ūdenī, kur sākotnēji attīstās organismu embrijs ar ārēju apaugļošanu. Turklāt šis process ir iespējams tikai neitrālā vai sārmainā vidē, un skābā vidē tas kļūst neiespējams.
Iekšējās apaugļošanās rašanās evolūcijas procesā ir saistīta ar hordātu parādīšanos uz sauszemes. Šāda veida pārstāvju dzīve ārpus ūdens kļuva iespējama tieši pateicoties šai funkcijai. Rāpuļu iekšējā apaugļošanās notiek mātītes ķermenī, kur sākotnēji attīstās embrijs. Tas ir atrodams olā, kas satur bagātīgu vielu daudzumu un lielākā daļa ir pārklāta ar blīvu čaumalu. Dzeltenuma daudzuma palielināšanās kompensē kāpura stadijas neesamību rāpuļu ontoģenēzē. Un blīvo čaumalu izskats ļauj attīstīt olu uz sauszemes un droši aizsargā pret izžūšanu un mehāniskiem bojājumiem.
Daudzšūnu dzīvnieku ontoģenēze
Zigota, kas veidojas apaugļošanās rezultātā, sāk daudzkārt dalīties. Pēc noteikta laika tas jau sastāv no vairākām šūnām – blastomēriem. Tālāk sākas gastrulas stadija, kurai raksturīga dīgļu slāņu uzlikšana. Embrija attīstības process turpinās līdz ar orgānu un to sistēmu veidošanos.
Daudzšūnu dzīvnieku individuālā attīstība ietver embrionālo un pēcembrionālo periodu. Organismos ar iekšējo apaugļošanos pirmā apaugļošanās notiek mātes organismā vai olšūnas iekšpusē. Tas nodrošina augstāku dzīvnieku attīstības līmeni, kā arī spēju patstāvīgi dzīvot pēc piedzimšanas. No dzimšanas brīža sākas postembrionālais periods. Apaugļošana, iekšējā vai ārējā, nosaka turpmāko organismu attīstības veidu. Pirmajā gadījumā tas notiek bez kāpuru stadijas. Tajā pašā laikā jaundzimušais indivīds nedaudz atšķiras no nobriedušā. Šāda veida attīstību sauc par tiešo. Bet zivis un abinieki iziet kāpuru stadiju, kuras laikā tie tālāk attīstās, sasniedzot pieaugušo pārstāvju organizētības līmeni.
Tātad, iekšējā apaugļošana ir dzimumšūnu saplūšanas process sievietes ķermenī. Salīdzinot ar ārpusi, tai ir vairākas būtiskas priekšrocības: lielāka dzimumšūnu saplūšanas iespējamība, to neatkarība no ārējiem apstākļiem un augstākas nākotnes indivīdu dzīvotspējas nodrošināšana.
