Gnojenje ali notranjo oploditev je postopek med spolnim razmnoževanje, kjer se moški gamete (sperme) sprosti iz reproduktivnega organa moškega do reproduktivnega organa samice, v katerem pride do fuzije gamet in tvorbe zigota.
Številni avtorji menijo, da se notranja oploditev začne, ko samec sprosti gamete znotraj samice med kopulacijo in se konča s tvorbo zigote, ki je celica, ki je posledica zlitja spolnih celic ali syngamy.
Gnojenje jajčne celice, spolno razmnoževanje. Izobraževalni program Genomics
Čeprav imajo vse živahne živalske vrste notranje oploditev (izključno), se ta proces pojavlja tudi pri nekaterih oviparoznih in ovoviviparoznih vrstah in ni vedno povezan s prisotnostjo kopulacijskih ali vsiljivih organov.
Za živali, za razmnoževanje katerih je značilno notranje oploditev, predstavlja ta postopek ugodno prilagajanje raznolikim okoliškim razmeram (ki so v mnogih primerih lahko škodljive), s katerimi se gamete srečujejo med zunanjo oploditvijo, poleg zagotavljanja večjega reproduktivni uspeh.
Spolna reprodukcija z notranjo oploditvijo (slika meineresterampe na www.pixabay.com)
Dobri primeri živali z notranjo oploditvijo so poleg sesalcev, med katere sodi tudi človek, ptice, ki se kljub temu, da so jajčaste živali, pridružijo svojim kloakam, tako da semenčice samca dosežejo jajčne celice samice znotraj samice.
Notranji postopek gnojenja
Med spolnim razmnoževanjem dveh živali pride do notranje oploditve, ko moški položi svoje spermatozo v votlino samice, znotraj katere pride do sinangije ali fuzije spolnih celic, ki povzročajo zigoto, da bo nato zarodek oblikoval in pozneje dojenčka.
Čeprav v opis postopka ni vključen, notranja oploditev pomeni, da je pri dveh živalih, ki se razmnožujejo, že prišlo do gametogeneze, to je tvorbe spermatozoida v reproduktivnem organu samca in ovuli ali ooceli v ženskem reproduktivnem organu.
Da bi prišlo do notranje oploditve, je treba, da samček stopi v stik z samico, za katero so običajno različne strategije parjenja, katerih uspeh je velikokrat odvisen od različnih hormonskih in / ali okoljskih signalov.
Spolna reprodukcija z notranjo oploditvijo (Slika Murad Swaleh na www.pixabay.com)
Nimajo vse vrste z notranjo oploditvijo specializirane kopulacijske organe, toda pri tistih, ki obstajajo, je to običajno penis s potezno sposobnostjo in vulva, ki ima posebne prilagoditve za sprejem moškega organa pri vsaki vrsti.
Odvisno od vrste živali se lahko med spolno populacijo konča razvoj njenih spolnih celic, tak je primer pri ljudeh, pri katerih semenčice potrebujejo posebne signale in dejavnike, ki jih najdemo v reproduktivnem traktu samice, zorenje.
V drugih primerih oocells zahtevajo tudi prisotnost sperme v ženskem reproduktivnem sistemu, da se "aktivirajo" ali "pripravijo" na prihod semenčic.
Ko se gibalna sperma spoji z jajčno celico znotraj samice, "prodre" v membrane, ki jih običajno pokrivajo in ščitijo, in sprosti svojo citosolno vsebino znotraj jajčeca. Naslednja slika prikazuje, kako človeška sperma doseže jajčece.
Kasneje se haploidno spermatično jedro (s polovico kromosomskega naboja samca) zlije s haploidnim jedrom jajčne celice (s polovico kromosomskega naboja samice) in tvori diploidno strukturo, imenovano "zigota" ki meša genetski material obeh staršev.
Prednost
Parjenje golobov
Za razliko od zunanje oploditve postopek notranje oploditve ne zasluži proizvodnje in sproščanja ogromnih količin spolnih celic, zlasti iz moških, kar pomeni presnovno prednost, saj se za gametogenezo nameni manj sredstev.
Ker pride do stika in zlitja spolnih celic v zaprtem prostoru, pod pogojem stalnega pH, slanosti in temperature lahko notranja oploditev pomeni prednost za uspeh ali preživetje potomcev, zlasti za tiste vrste živali z večja starševska skrb.
Gestacija (slika rdečega na www.pixabay.com)
Poleg tega je verjetnost stika med razmnoževalnimi moškimi in ženskimi spolnimi celicami veliko večja v zaprti votlini znotraj samice kot v vodnem okolju, kjer pride do zunanje oploditve (kar je značilno za vodne živali, kot so ribe). in dvoživke).
Slabosti
Ena glavnih pomanjkljivosti postopka oploditve ali notranje oploditve je, da je število proizvedenih potomcev manjše, kar je razvidno z vidika nosilne sposobnosti samice, znotraj katere specializirane strukture se postopek odvija. o sangamiji in začetnem razvoju potomcev.
Prav tako ta postopek, za razliko od tistega, ki se zgodi z zunanjo oploditvijo, zahteva večjo prizadevanje staršev pri iskanju partnerja, saj je stik med samcem in samico bistvenega pomena.
Druga pomanjkljivost, ki jo lahko izpostavimo pri notranji oploditvi, je, da je največji delež samic, saj je prehrana potomcev v posteljici (živahna), skrb za jajčeca v gnezdu (oviparous ) ali ohranjanje razvoja jajčec v njeni notranjosti do izvalitve mladiča (ovoviviparous).
Starševska skrb (slika gilbertobal na www.pixabay.com)
Obsežna zahteva po večji starševski oskrbi pri mnogih notranje oplojenih vrstah lahko predstavlja tudi pomanjkljivost, saj se potomci pogosto ne morejo sami oskrbeti precej dolgo časa po rojstvu.
Primeri notranje oploditve
Vse sesalce, ker so živahne (od tistih, katerih potomci se razvijejo znotraj matere in se rodijo živi), opravijo notranjo oploditev. Primeri teh živali so:
- Človek
- Kiti in delfini
- Mačke in psi (vse mačke in kokoši)
- veverice, miši, podgane, zajci, morski prašički in drugi glodalci
- krave, prašiči in konji
- Sloni, nosorogi in žirafe
- Med ostalimi
Starševska skrb (Slika Holger Detje na www.pixabay.com)
Vendar pa nekatere jajčne in jajčaste živalske vrste imajo tudi notranje oploditev, med njimi pa je najpomembnejša skupina ptic in plazilcev. Čeprav zunanje gnojenje prevladuje pri vodnih živalih, je za nekatere vrste rib in dvoživk značilno notranje gnojenje.
Glavne razlike med temi skupinami živali z notranjo oploditvijo so v "metodi", saj nimajo vse vrste specializiranih kopulacijskih organov (na primer človeških).
Spolna reprodukcija z notranjo oploditvijo (Slika Elsemargriet na www.pixabay.com)
Spolne celice vseh ptic in nekaterih vrst plazilcev pridejo v stik zahvaljujoč "fuziji" njihove kloake, medtem ko pri drugih vrstah živali samci proizvajajo nekakšne posode, imenovane "spermatofore", ki se napolnijo s semenčicami in da odložijo v kloaki samice, kjer pride do notranje oploditve.
V rastlinah
Tudi notranje gnojenje je značilno za večino kopenskih rastlin. V cvetočih rastlinah cvetni prah kali na stigmi, v notranjosti sloga pa tvori kanal, ki omogoča praznjenje mikrospor v bližini jajčnika (v jajčniku).
Te mikrospore se lahko zlijejo z ovulami, ki jih vsebujejo jajčnik, in tako ustvarijo zigoto, ki bo rodila zarodek, ki se bo "zapiral" v seme.
Reference
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije (letnik 15). New York: McGraw-Hill.
- Kardong, KV (2002). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija (št. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
- Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). Razvoj človeške e-knjige: Klinično usmerjena embriologija. Elsevier Health Sciences.
- Nabors, MW (2004). Uvod v botaniko (št. 580 N117i). Pearson.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologija (9. edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: ZDA.