Оплодотворение – процесс, обусловливающий слияния мужской и женской половых клеток.
При слиянии данных гамет образуется зигота. От зиготы непосредственно развивается новый организм. Оплодотворение обязательно происходит за счет полового размножения. Так же несет наследственную информацию, и передает признаки от родителей к потомкам.
Оплодотворение у растений
Оплодотворение осуществляется, как правило, после опыления. У каждого растения оплодотворение осуществляется по-разному, чаще через пару недель, а иногда через год.
Во время опыления пыльца находится на рыльце.
Для оплодотворения необходимо, чтобы пыльца была созревшей и жизнестойкой, и зародышевый мешок был сформирован. Развивается и растет пыльцевая трубка в направлении завязи, через рыльце и столбик. В завязи пыльцевая трубка проникает в семенной зачаток и достигает зародышевого мешка. Пыльцевая трубка, достигнув яйцеклетки, разрывается, и из нее выходят два спермия, а вегетативная клетка разрушается. Один спермий сливается с яйцеклеткой, другой с диплоидным ядром. В первом случае растет зародыш нового организма, во втором образуется триплоидная клетка для формирования эндосперма. Таким образом, осуществляется двойное оплодотворение. Зародыш вместе с эндоспермом зарождают семя, скрытое под кожурой. После оплодотворения завязь формирует плод.
Оплодотворение и образование гаметангиев, в общем, называется половым процессом. При половом процессе в цикле развития растения наблюдается мейоз. Мейоз – смена ядерных фаз.
У бактерий, сине-зеленных водорослей и некоторых грибов половой процесс отсутствуют. Начиная с низших растений, наблюдаются самые разнообразные типы полового процесса. Половой процесс у некоторых зеленых водорослей осуществляется без образования половых гамет. Для образования новых особей себе подобных идет слияние двух одноклеточных водорослей.
Классификация и характеристика типов полового процесса
Различают следующие типы полового процесса оплодотворения у растений:
- Изогамия
- Гетерогамия
- Оогамия
- Зигогамия
- Плазмогамия
- Кариогамия
- Соматогамия
Изогамия – процесс слияния гамет имеющие одинаковые по форме и размеров жгутики.
Например, одноклеточная водоросль хламидомонада превращается в процессе полового созревания, в гаметангий, образуя гаметы. У многоклеточных водорослей, например, ульва, улотрикс, в гаметангии превращаются некоторые их клетки, а не целый организм
Большинство изогамные водоросли гетероталличны. При этом сливаются противоположные гаметы. Для спирогиры характерна конъюгация. Конъюгация – процесс, при котором протопласт одной особи перетекает в протопласт другой.
Гетерогамия – процесс слияние гамет имеющих жгутики различной величины.
Оогамия – слияние большой женской безжгутиковой гаметы с маленькой жгутиковой, реже безжгутиковой гаметы.
Данный процесс характерен для многих зеленых, диатомовых и бурых водорослей и всех красных, и для некоторых низших грибов.
Зигогамия – тип гаметангиогамии при котором сливаются многоядерные гаметангии, образуя мицеллы, а также происходит попарно слияние ядер.
Плазмогамия – этап полового процесса при котором многоядерный протопласт мужской гаметы переливается в базальную клетку женской гаметы. Ядра попарно сближаясь, образуют дикарионы.
Кариогамия – процесс, при котором ядра дикарионов делятся одновременно, и идет полное слияние ядер.
Соматогамия – процесс не образующий ни гамет, ни гаметангиев. Характерен этот процесс для базидиальных грибов.
Процесс оплодотворения у животных и человека
Тип процесса оплодотворения у животных и человека называется сингамией.
Сингамия – слияния гамет разного пола, сперматозоида и яйцеклетки.
Значение оплодотворения заключается в контакте спермия с яйцом, и дальнейшего их развития. Значение процесса оплодотворения так же характеризуется слиянием гаплоидных ядер спермия и яйца, направленного на образования диплоидного синкариона. Синкарион объединяет отцовские и материнские наследственные факторы. Главное в оплодотворение во время мейоза – это уменьшение числа хромосом вдвое.
Наружное осеменении, при котором в яйцо проникает один спермий, называется физиологическая моноспермия. При внутреннем осеменении, кроме одного спермия, может проникать несколько спермиев. Такой процесс называется физиологическая полиспермия.
