Chi è caratterizzato dalla fecondazione interna, qual è l'essenza di questo processo e qual è il suo significato biologico? Puoi rispondere a queste e a molte altre domande leggendo il nostro articolo.
Cos'è la riproduzione sessuale
La riproduzione è una delle proprietà di tutti gli organismi viventi. Questo processo garantisce la continuità delle generazioni. La riproduzione sessuale crea nuove combinazioni di materiale genetico, e quindi le caratteristiche degli organismi. È questo processo che sta alla base dell'ereditarietà e della variabilità.
La riproduzione sessuale è chiamata riproduzione, durante la quale prendono parte i gameti. Queste sono cellule specializzate contenenti un set cromosomico aploide. In natura, sia le piante che gli animali possono farlo.
Struttura dei gameti
Il processo di fusione dei gameti è la fecondazione. La fecondazione interna o esterna viene effettuata solo dalle cellule germinali. Ci sono gameti maschili e femminili: sperma e uova. Hanno differenze significative nella struttura. Pertanto, le cellule germinali femminili non lo sonoin grado di muoversi e contenere un apporto sufficiente di nutrienti. Ciò è dovuto al fatto che è sulla base dei gameti femminili che si sviluppa il futuro organismo. Anche le cellule sessuali maschili delle piante non sono in grado di muoversi, quindi il processo di fecondazione in questi organismi è preceduto dall'impollinazione.
I gameti sono strutture che hanno un singolo, o aploide, set di cromosomi. E una tale struttura non è casuale. Il fatto è che un organismo adulto deve avere un doppio set cromosomico (diploide). Questo è possibile solo con la fusione dei gameti aploidi.
Fecondazione interna ed esterna
La fecondazione è la connessione del materiale genetico delle cellule germinali. A seconda del luogo in cui si svolge questo processo, ne esistono di diversi tipi. La fecondazione esterna avviene al di fuori del corpo della femmina. In natura si trova negli anfibi e nei pesci. La fecondazione interna è caratteristica degli animali tipicamente terrestri: rettili, uccelli, mammiferi.
Caratteristiche della fecondazione esterna
La fecondazione esterna, o esterna, inizia con la rimozione delle cellule germinali all'esterno. Pertanto, la convergenza degli organismi in questo caso non è affatto necessaria. Nonostante ciò, in natura si trova spesso un accumulo di individui riproduttori. Ad esempio, pesci o rane durante la deposizione delle uova.
La fecondazione esterna, di tipo interno o intermedio, inizia con il processo di inseminazione. La sua essenza sta nella convergenza delle cellule germinali. Gli scienziati hanno scoperto che durante la fecondazione esterna, quasi immediatamente dopo il contatto delle cellule, si verificano cambiamenti negli impulsi elettrici delle membrane delle uova. E dopo 7 secondi, i contenuti dei gameti sono già combinati, determinando la formazione di uno zigote. Si divide molte volte e forma gradualmente un embrione multicellulare.
Le femmine, caratterizzate dalla fecondazione esterna, rilasciano contemporaneamente un gran numero di uova nell'acqua. Ad esempio, i pesci lanciano diverse migliaia di uova contemporaneamente. Solo una piccola parte di loro verrà concimata e si trasformerà in avannotto. Il resto diventerà preda di animali acquatici.
Qual è il vantaggio della fecondazione interna
La fecondazione interna degli animali avviene nei dotti genitali della femmina. Qui è dove si trova l'uovo immobile. Lo spermatozoo le si avvicina a seguito di un rapporto sessuale. È già stato stabilito che nella maggior parte dei casi solo la sostanza nucleare del gamete maschile penetra nell'uovo. Il suo citoplasma praticamente non partecipa al processo di formazione di un nuovo organismo.
Il principale vantaggio della fecondazione interna è che il feto non è relativamente influenzato da condizioni ambientali avverse. Il suo sviluppo per un certo tempo avviene all'interno del corpo della madre. Fornisce all'embrione tutto il necessario: calore, umidità, ossigeno, sostanze nutritive. Inoltre, durante la fecondazione all'interno del corpo, la probabilità di fusione dei gameti aumenta in modo significativo, il che determina la stabilità del processo riproduttivo in tali individui. DiPer questi motivi, il numero di gameti femminili in grado di fecondarsi è molto inferiore rispetto agli animali che li rilasciano nell'ambiente.
Un uovo specifico viene fecondato da uno spermatozoo. Ma perché molti organismi danno vita a più individui contemporaneamente, o anche a dozzine? Questo è possibile in due modi. Nel primo caso escono più uova contemporaneamente per la fecondazione, ognuna delle quali è collegata a un gamete maschile separato. In questo caso, i gemelli fraterni nascono in una persona. Possono essere dello stesso sesso o di sesso diverso e non sono più simili tra loro dei fratelli. I gemelli identici risultano dalla divisione dello zigote in più parti. In questo caso, una persona dà alla luce bambini dello stesso sesso, simili tra loro come due gocce d'acqua.
Riproduzione sessuale delle piante
Anche le piante da fiore subiscono la concimazione - interna. I rappresentanti di questa unità sistematica hanno una serie di caratteristiche che si manifestano durante il processo sessuale. Viene eseguito da un genitale: un fiore. Il processo di fusione dei gameti è preceduto dall'impollinazione. La sua essenza sta nel trasferimento delle cellule germinali maschili allo stigma del pistillo con l'aiuto del vento, degli insetti, dell'acqua o di una persona.
Doppia fecondazione
Inoltre, due spermatozoi, insieme al tubo germinale in germinazione, scendono nella parte espansa inferiore del pistillo - l'ovaio. È qui che avviene la fusione di uno spermatozoo con il gamete femminile e l' altro con la cellula germinale centrale. Pertanto, talela fecondazione è chiamata doppia. Di conseguenza, si forma un embrione, circondato da un nutriente di riserva, l'endosperma e il guscio. In altre parole, un seme.
Questo processo ha conferito alle moderne piante da fiore una posizione dominante sul pianeta. L'uovo e l'embrione sono protetti in modo affidabile dalle pareti dell'ovaio e il seme contiene il necessario apporto di nutrienti e acqua necessari per la crescita e lo sviluppo di una pianta adulta.
Tipo di fertilizzazione e habitat degli animali
È facile risalire alla dipendenza dell'habitat degli organismi e al tipo di concimazione. Pertanto, la fusione dei gameti nell'ambiente esterno avviene nell'acqua, dove inizialmente si sviluppa l'embrione di organismi con fecondazione esterna. Inoltre, questo processo è possibile solo in un ambiente neutro o alcalino, mentre in uno acido diventa impossibile.
L'emergere della fecondazione interna nel processo di evoluzione è associato all'emergere dei cordati sulla terraferma. La vita di rappresentanti di questo tipo fuori dall'acqua è diventata possibile proprio grazie a questa caratteristica. La fecondazione interna nei rettili avviene all'interno del corpo della femmina, dove inizialmente si sviluppa l'embrione. Si trova nell'uovo, che contiene un ricco apporto di sostanze e la maggior parte è ricoperta da densi gusci. L'aumento della quantità di tuorlo compensa l'assenza dello stadio larvale nell'ontogenesi dei rettili. E l'aspetto di gusci densi rende possibile lo sviluppo dell'uovo sulla terra e protegge in modo affidabile dall'essiccazione e dai danni meccanici.
Ontogenesi di animali multicellulari
Lo zigote, che si forma a seguito della fecondazione, inizia a dividersi molte volte. Dopo un certo tempo, è già costituito da un numero di cellule: blastomeri. Successivamente, inizia la fase della gastrula, caratterizzata dalla deposizione di strati germinali. Il processo di sviluppo dell'embrione continua con la formazione degli organi e dei loro sistemi.
Lo sviluppo individuale degli animali multicellulari include i periodi embrionale e post-embrionale. Negli organismi con fecondazione interna, la prima fecondazione avviene nell'organismo materno o all'interno dell'uovo. Ciò garantisce un livello più elevato di sviluppo degli animali, nonché la loro capacità di vivere in modo indipendente dopo la nascita. Dal momento della nascita inizia il periodo postembrionale. La fecondazione, interna o esterna, determina il futuro tipo di sviluppo degli organismi. Nel primo caso, si verifica senza uno stadio larvale. Allo stesso tempo, l'individuo neonato differisce leggermente da quello maturo. Questo tipo di sviluppo è chiamato diretto. Ma pesci e anfibi attraversano lo stadio larvale, durante il quale si sviluppano ulteriormente, raggiungendo il livello di organizzazione dei rappresentanti adulti.
Quindi, la fecondazione interna è il processo di fusione delle cellule germinali all'interno del corpo della femmina. Rispetto all'esterno, presenta una serie di vantaggi significativi: una maggiore probabilità di fusione dei gameti, la loro indipendenza dalle condizioni esterne e garantire una maggiore vitalità dei futuri individui.
