מי מאופיין בהפריה פנימית, מהי מהות התהליך הזה, ומהי המשמעות הביולוגית שלו? תוכל לענות על שאלות אלו ועל שאלות רבות אחרות כשתקרא את המאמר שלנו.
מהי רבייה מינית
רבייה היא אחת התכונות של כל היצורים החיים. תהליך זה מבטיח את המשכיות הדורות. רבייה מינית יוצרת שילובים חדשים של חומר גנטי, ומכאן מאפיינים של אורגניזמים. תהליך זה הוא שעומד בבסיס התורשה והשונות.
רבייה מינית נקראת רבייה, שבמהלכה לוקחים חלק גמטות. אלו הם תאים מיוחדים המכילים מערך כרומוזומים הפלואידי. בטבע, גם צמחים וגם בעלי חיים יכולים לבצע זאת.
מבנה הגמטות
תהליך היתוך הגמטות הוא הפריה. הפריה פנימית או חיצונית מתבצעת רק על ידי תאי נבט. יש גמטות זכריות ונקבות - זרע וביצים. יש להם הבדלים משמעותיים במבנה. לפיכך, תאי הנבט הנקביים אינם כאלהמסוגל לנוע ולהכיל אספקה מספקת של חומרים מזינים. זה נובע מהעובדה שהאורגניזם העתידי מתפתח על בסיס גמטות נשיות. גם תאי מין זכריים של צמחים אינם מסוגלים לזוז, ולכן תהליך ההפריה באורגניזמים אלו קודמת להאבקה.
Gametes הם מבנים שיש להם קבוצה אחת, או הפלואידית, של כרומוזומים. ומבנה כזה אינו מקרי. העובדה היא שלאורגניזם בוגר חייב להיות סט כרומוזומים כפול (דיפלואידי). זה אפשרי רק עם היתוך של גמטות הפלואידיות.
הפריה חיצונית ופנימית
הפריה היא חיבור החומר הגנטי של תאי הנבט. בהתאם למקום בו מתרחש תהליך זה, ישנם מספר סוגים שלו. הפריה חיצונית מתרחשת מחוץ לגוף הנקבה. בטבע הוא נמצא בדו-חיים ובדגים. הפריה פנימית אופיינית לבעלי חיים יבשתיים בדרך כלל: זוחלים, ציפורים, יונקים.
תכונות של הפריה חיצונית
הפריה חיצונית, או חיצונית, מתחילה בהסרה של תאי נבט כלפי חוץ. לכן, התכנסות של אורגניזמים במקרה זה אינה הכרחית כלל. למרות זאת, בטבע, לעתים קרובות נמצא הצטברות של פרטים מתרבים. לדוגמה, דגים או צפרדעים במהלך ההטלה.
הפריה חיצונית, סוג פנימי או ביניים מתחיל בתהליך ההזרעה. המהות שלה טמונה בהתכנסות של תאי נבט.מדענים מצאו כי במהלך הפריה חיצונית, כמעט מיד לאחר מגע התאים, מתרחשים שינויים בדחפים החשמליים של קרומי הביצית. ואחרי 7 שניות, התוכן של הגמטות כבר משולב, וכתוצאה מכך היווצרות זיגוטה. הוא מתחלק פעמים רבות ויוצר בהדרגה עובר רב תאי.
חיות נקבות, המתאפיינות בהפריה חיצונית, משחררות במקביל מספר רב של ביצים למים. לדוגמה, דגים זורקים כמה אלפי ביצים בבת אחת. רק חלק קטן מהם יופרה ויהפוך לטיגון. השאר יהפכו לטרף של חיות מים.
מה היתרון של הפריה פנימית
הפריה פנימית של בעלי חיים מתרחשת בצינורות איברי המין של הנקבה. זה המקום שבו נמצאת הביצית הבלתי תנועתית. הזרעון מתקרב אליה כתוצאה מקיום יחסי מין. כבר נקבע שברוב המקרים רק החומר הגרעיני של הגמטה הזכרית חודר אל הביצה. הציטופלזמה שלו כמעט ואינה משתתפת בתהליך היווצרות של אורגניזם חדש.
היתרון העיקרי של הפריה פנימית הוא שהעובר אינו מושפע יחסית מתנאי סביבה שליליים. התפתחותו לזמן מסוים מתרחשת בתוך גוף האם. הוא מספק לעובר את כל הדרוש: חום, לחות, חמצן, חומרי הזנה. בנוסף, במהלך ההפריה בתוך הגוף, ההסתברות לאיחוי גמטים עולה באופן משמעותי, מה שקובע את היציבות של תהליך הרבייה אצל אנשים כאלה. על ידימסיבות אלו, מספר הגמטות הנקבות המסוגלות להפריה קטן בהרבה בהשוואה לבעלי חיים המשחררים אותן לסביבה.
ביצית ספציפית מופרית על ידי זרע אחד. אבל מדוע אורגניזמים רבים מולידים כמה פרטים בבת אחת, או אפילו עשרות? זה אפשרי בשתי דרכים. במקרה הראשון יוצאות כמה ביציות להפריה בבת אחת, שכל אחת מהן מחוברת לגמטה זכרית נפרדת. במקרה זה, תאומים אחים נולדים באדם. הם יכולים להיות מאותו המינים או שונים, והם אינם דומים זה לזה יותר מאחים. תאומים זהים נובעים מחלוקת הזיגוטה למספר חלקים. במקרה זה, אדם יולד ילדים מאותו מין, הדומים זה לזה כמו שתי טיפות מים.
רפרודוקציה מינית של צמחים
צמחים פורחים עוברים גם הפריה - פנימית. לנציגים של יחידה שיטתית זו יש מספר תכונות המתבטאות במהלך התהליך המיני. זה מתבצע על ידי איבר מחולל - פרח. לתהליך היתוך הגמטות קודמת האבקה. המהות שלו טמונה בהעברת תאי נבט זכריים לסטיגמה של הפיסטיל בעזרת רוח, חרקים, מים או אדם.
הפריה כפולה
בהמשך, שני זרעונים, יחד עם צינור הנבט הנובט, יורדים אל החלק המורחב התחתון של העמוד - השחלה. זה המקום שבו מתרחש ההיתוך של זרע אחד עם הגמטה הנשית, והשני עם תא הנבט המרכזי. לכן, כזההפריה נקראת כפולה. כתוצאה מכך, נוצר עובר, מוקף בחומר מזין מילואים, האנדוספרם והקליפה. במילים אחרות, זרע.
תהליך זה העניק לצמחים פורחים מודרניים עמדה דומיננטית על פני כדור הארץ. הביצית והעובר מוגנים בצורה מהימנה על ידי דפנות השחלה, והזרע מכיל את האספקה הדרושה של חומרים מזינים ומים הדרושים לצמיחה והתפתחות של צמח בוגר.
סוג ההפריה ובית הגידול של בעלי חיים
קל להתחקות אחר התלות של בית הגידול של אורגניזמים וסוג ההפריה שלהם. לפיכך, היתוך גמטות בסביבה החיצונית מתרחש במים, שם מתפתח בתחילה עובר של אורגניזמים עם הפריה חיצונית. יתרה מכך, תהליך זה אפשרי רק בסביבה ניטרלית או בסיסית, ובסביבה חומצית הוא הופך לבלתי אפשרי.
הופעתה של הפריה פנימית בתהליך האבולוציה קשורה להופעתם של קורדאטים ביבשה. חייהם של נציגים מסוג זה מחוץ למים התאפשרו דווקא הודות לתכונה זו. הפריה פנימית בזוחלים מתרחשת בתוך הגוף של הנקבה, שם העובר מתפתח בתחילה. הוא נמצא בביצה, המכילה אספקה עשירה של חומרים ורובן מכוסה בקליפות צפופות. העלייה בכמות החלמון מפצה על היעדר שלב הזחל באונטוגניה של זוחלים. והמראה של קליפות צפופות מאפשר לפתח את הביצה ביבשה ומגן בצורה מהימנה מפני ייבוש ונזקים מכניים.
אונטוגניה של בעלי חיים רב-תאיים
הזיגוטה, שנוצרת כתוצאה מהפריה, מתחילה להתחלק פעמים רבות. לאחר זמן מסוים, הוא כבר מורכב ממספר תאים - בלסטומרים. לאחר מכן, מתחיל שלב הגסטרולה, המתאפיין בהנחת שכבות חיידקים. תהליך ההתפתחות של העובר ממשיך עם היווצרותם של איברים ומערכותיהם.
ההתפתחות האינדיבידואלית של בעלי חיים רב-תאיים כוללת את התקופות העובריות והפוסט-עובריות. באורגניזמים עם הפריה פנימית, ההפריה הראשונה מתרחשת באורגניזם של האם או בתוך הביצית. זה מבטיח רמת התפתחות גבוהה יותר של בעלי חיים, כמו גם את יכולתם לחיות באופן עצמאי לאחר הלידה. מרגע הלידה מתחילה התקופה הפוסט-עוברית. הפריה, פנימית או חיצונית, קובעת את סוג ההתפתחות העתידי של אורגניזמים. במקרה הראשון, זה מתרחש ללא שלב זחל. יחד עם זאת, הפרט שנולד שונה מעט מהבוגר. סוג זה של פיתוח נקרא ישיר. אבל דגים ודו-חיים עוברים את שלב הזחלים, שבמהלכו הם מתפתחים יותר, ומגיעים לרמת הארגון של נציגים בוגרים.
אז, הפריה פנימית היא תהליך איחוי של תאי נבט בתוך גופה של הנקבה. בהשוואה כלפי חוץ, יש לו מספר יתרונות משמעותיים: סבירות גבוהה יותר להיתוך גמטות, עצמאותם מתנאים חיצוניים והבטחת כדאיות גבוהה יותר של פרטים עתידיים.
