На оплождане или вътрешно оплождане е процес, по време на полово размножаване където мъжки гамети (спермата) се освобождават от репродуктивни органи на мъжки на репродуктивни органи на женски, в който сливането на гамети и образуване настъпва зигота.
Няколко автори считат, че вътрешното оплождане започва, когато мъжкият освобождава гаметите вътре в женската по време на копулация и завършва с образуването на зиготата, която е клетката, получена в резултат на сливането на полови клетки или сингамия.
Оплождане на яйцеклетката, полово размножаване. Образователна програма по геномика
Въпреки че всички животински животински видове имат вътрешно оплождане (изключително), този процес се среща и при някои яйцевидни и яйцевидови животни и не винаги е свързан с наличието на копулаторни или натрапчиви органи.
За животни, чието размножаване се характеризира с вътрешно оплождане, този процес представлява благоприятно адаптиране към разнообразните условия на околната среда (което в много случаи може да бъде неблагоприятно), с които гаметите са изправени по време на външно торене, в допълнение към осигуряването на по-голямо репродуктивен успех.
Сексуална репродукция с вътрешно оплождане (Изображение от meineresterampe на www.pixabay.com)
Добри примери за животни с вътрешно оплождане, в допълнение към бозайниците, сред които е включен човек, са птици, които, въпреки че са яйчници, се присъединяват към клоаките си, така че сперматозоидите на мъжкия да достигат до яйчните клетки на женската вътре от женската.
Вътрешен процес на торене
По време на сексуалното размножаване на две животни вътрешното оплождане се случва, когато мъжкият депозира сперматозоидите си в кухина на женската, в която се появява сингамия или сливане на половите клетки, които пораждат зиготата, на че тогава ще се образува ембрион и по-късно бебе.
Въпреки че не е включено в описанието на процеса, вътрешното оплождане предполага, че преди това при двете репродуктивни животни се е провеждала гаметогенеза, тоест образуването на сперма в репродуктивния орган на мъжа и на овулите или яйцеклетките в женския репродуктивен орган.
За да се осъществи вътрешно оплождане, тогава е необходимо мъжът да влезе в контакт с женска, за която обикновено има различни стратегии за чифтосване, чийто успех често зависи от различни хормонални и / или сигнали на околната среда.
Сексуална репродукция с вътрешно оплождане (Изображение от Мурад Swaleh на www.pixabay.com)
Не всички видове с вътрешно оплождане имат специализирани копулаторни органи, но при тези, които съществуват, обикновено това е пенис с прибиращ капацитет и вулва, която има специфични адаптации за приемане на мъжкия орган при всеки вид.
В зависимост от вида на животното, развитието на половите му клетки може да завърши по време на копулация, такъв е случаят с хората, при които сперматозоидите се нуждаят от специфични сигнали и фактори, открити в репродуктивния тракт на женската, за да завършат своите съзряване.
В други случаи, яйцеклетките също изискват наличието на сперма в женската репродуктивна система, за да се "активират" или "подготвят" за пристигането на сперматозоидите.
След като мобилната сперма се слее с яйцеклетката вътре в женската, тя "прониква" в мембраните, които обикновено я покриват и защитават, и тя освобождава цитозолното си съдържание вътре в яйцето. Следващото изображение показва как човешки сперматозоид достига до яйцеклетката.
Впоследствие хаплоидното сперматозоидно ядро (с половината от хромозомния заряд на мъжа) се слива с хаплоидното ядро на яйцеклетката (с половината от хромозомния заряд на женската), образувайки диплоидна структура, наречена "зигота" който смесва генетичния материал и на двамата родители.
предимство
Чифтосване на гълъби
За разлика от външното оплождане, процесът на вътрешно оплождане не заслужава производството и освобождаването на огромни количества полови клетки, особено от мъжките, което предполага метаболитно предимство, тъй като за гаметогенезата се отделят по-малко ресурси.
Тъй като контактът и сливането на полови клетки се случват в затворено пространство, при условия на постоянно pH, соленост и температура, вътрешното оплождане може да означава предимство за успеха или оцеляването на потомството, особено за тези животински видове с по-големи родителски грижи.
Гестация (изображение на червено на www.pixabay.com)
Освен това вероятността от контакт между възпроизвеждащите се мъжки и женски полови клетки е много по-висока в затворена кухина в женската, отколкото във водната среда, където се извършва външно оплождане (което е характерно за водните животни като рибите). и земноводни).
Недостатъци
Един от основните недостатъци на процеса на оплождане или вътрешно оплождане е, че броят на произведеното потомство е по-нисък, което се вижда от гледна точка на носещата способност на женската, в чиито специализирани структури протича процесът. на сингамия и първоначално развитие на потомството.
По същия начин и за разлика от това, което се случва с външно оплождане, този процес предполага по-големи усилия от страна на родителите да намерят партньор, тъй като контактът между мъж и жена е от съществено значение.
Друг недостатък, който може да се посочи по отношение на вътрешното оплождане, е, че най-голямо участие имат женските, тъй като храненето на потомството в плацента (живороден), грижата за яйцата в гнездо (яйценосни) или поддържането на развитието на яйцата във вътрешността му до излюпването на младите (ововивипари).
Родителски грижи (Изображение от gilbertobal на www.pixabay.com)
Обширното изискване за по-големи родителски грижи при много от вътрешно оплодените видове също може да представлява недостатък, тъй като потомството често не е в състояние да се грижи за себе си за доста дълги периоди от време след раждането.
Примери за вътрешно торене
Всички бозайници, тъй като са живородни (от тези, чието потомство се развива вътре в майката и се раждат живи), имат вътрешно оплождане. Примери за тези животни са:
- Човешкото същество
- Китове и делфини
- Котки и кучета (всички котки и каниди)
- Катерици, мишки, плъхове, зайци, морски свинчета и други гризачи
- Крави, свине и коне
- Слонове, носорози и жирафи
- Наред с други
Родителски грижи (Изображение на Холгер Детже на www.pixabay.com)
Някои яйцевидни и яйцевидови животни обаче също имат вътрешно оплождане и сред тях най-известната група е тази на птиците и влечугите. Въпреки че при водни животни преобладава външното торене, някои видове риби и земноводни се характеризират с вътрешно оплождане.
Основните разлики между тези групи животни с вътрешно оплождане се крият в „метода“, тъй като не всички видове имат специализирани копулаторни органи за тази цел (като тези на хора например).
Сексуална репродукция с вътрешно оплождане (Изображение от Elsemargriet на www.pixabay.com)
Половите клетки на всички птици и на някои видове влечуги влизат в контакт благодарение на "сливането" на тяхната клоака, докато при други видове животни мъжките произвеждат един вид контейнери, наречени "сперматофори", които се пълнят със сперма и че те депозират в клоаката на женските, където се извършва вътрешно оплождане.
В растенията
Вътрешното торене също е характерно за повечето сухоземни растения. В цъфтящите растения прашецът зърно покълва върху стигмата, произвеждайки проводник вътре в стила, който позволява изпразването на микроспори в близост до овула (в яйчника).
Тези микроспори са способни да се слеят с яйцеклетките, съдържащи се в яйчника и по този начин да произведат зиготата, която ще породи ембриона, който ще бъде „капсулиран“ в семето.
Препратки
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията (том 15). Ню Йорк: McGraw-Hill.
- Kardong, KV (2002). Гръбначни: сравнителна анатомия, функция, еволюция (№ QL805 K35 2006). Ню Йорк: McGraw-Hill.
- Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). Развиващата се човешка електронна книга: Клинично ориентирана ембриология. Elsevier Health Sciences.
- Nabors, MW (2004). Въведение в ботаниката (№ 580 N117i). Пиърсън.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Биология (9-ти изд.). Брукс / Коул, Cengage Learning: САЩ.