ОПЛОДОТВОРЕНИЕ У ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ И ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ - ОРГАНИЗМ КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

• Оплодотворение — это процесс слияния мужских и женских половых клеток с образованием зиготы.

В процессе оплодотворения сначала происходит узнавание и физический контакт мужских и женских гамет, затем слияние их цитоплазмы, и только на последнем этапе объединение наследственного материала. Оплодотворение позволяет восстановить диплоидный набор хромосом, редуцированный в процессе формирования половых клеток.

Двойное оплодотворение у цветковых растений

У цветковых растений оплодотворению предшествует опыление — перенос пыльцы, содержащей мужские половые клетки (спермин) на рыльце пестика. Пыльца прорастает, образуя пыльцевую трубку с передвигающимися по ней двумя спермиями. В зародышевом мешке один спермий сливается с яйцеклеткой с образованием зиготы, а другой — с центральной клеткой (2n), давая начало запасающей ткани вторичного эндосперма. Такой механизм называют двойным оплодотворением (рис. 6).

Рис. 6. Двойное оплодотворение (а-г — этапы процесса):

1 — пыльца на рыльце пестика;

2 — пыльцевая трубка;

3 — халаза;

4 — антиподы;

5 — центральная клетка;

6 — яйцеклетка;

7 — синергиды;

8 — микропиле (пыльцевход);

9 — спермии;

10 — слияние спермия с яйцеклеткой;

11 — слияние спермия с центральной клеткой;

12 — зигота;

13 — триплоидная клетка;

14 — эндосперм;

15 — развивающийся зародыш

Оплодотворение у животных

У животных, в частности позвоночных, оплодотворению предшествует сближение гамет, или осеменение. Успеху осеменения способствует синхронизация выведения мужских и женских половых клеток, а также выделение яйцеклетками специфических химических веществ с целью облегчения ориентации сперматозоидов в пространстве.

У животных различают внешнее и внутреннее оплодотворения.

• Внешнее оплодотворение. Женские и мужские половые клетки выводятся наружу, где и происходит процесс их слияния. Характерно для кольчатых червей, двустворчатых моллюсков, бесчерепных, большинства рыб и многих земноводных.

• Внутреннее оплодотворение. Введение мужских половых продуктов в половые пути самки. Наружу выводится уже оплодотворённая яйцеклетка. Она зачастую имеет плотные оболочки, препятствующие её повреждению и проникновению следующих сперматозоидов. Внутреннее оплодотворение характерно для подавляющего большинства наземных животных, например, для плоских и круглых червей, многих членистоногих и брюхоногих моллюсков, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, а также для ряда земноводных. Оно встречается и у некоторых водных животных, в том числе у головоногих моллюсков и хрящевых рыб.

• Наружновнутренний — промежуточный тип оплодотворения, при котором самка захватывает половые продукты, специально оставленные самцом на каком-либо субстрате, как это происходит у некоторых членистоногих и хвостатых земноводных. Наружновнутреннее оплодотворение может рассматриваться как переходное от внешнего к внутреннему.