Oplodnje ili unutarnje oplodnja je proces u kojem seksualne reprodukcije muški gamete (sperma) se oslobađaju iz reprodukcijske organa mužjaka reproduktivnom organa kod žena, u kojem je spoj gamete i formiranje javlja zigota.
Različiti autori smatraju da unutarnja oplodnja započinje kad mužjak oslobađa gamete unutar ženke tijekom kopulacije i završava procesom stvaranja zigote, koja je stanica koja nastaje fuzijom spolnih stanica ili sngamije.
Gnojidba jajne stanice, spolna reprodukcija. Obrazovni program Genomics
Iako sve živahne životinjske vrste imaju unutarnju oplodnju (isključivo), ovaj se proces događa i kod nekih jajnih i jajovodnih vrsta i nije uvijek povezan s prisustvom kopulacijskih ili intruzivnih organa.
Za životinje za čije se razmnožavanje odlikuje unutarnja oplodnja, ovaj postupak predstavlja povoljnu prilagodbu različitim okolišnim uvjetima (koji u mnogim slučajevima mogu biti nepovoljni) s kojima se gamete susreću tijekom vanjske oplodnje, osim što osiguravaju veću reproduktivni uspjeh.
Seksualna reprodukcija unutarnjom oplodnjom (Slika meineresterampe na www.pixabay.com)
Dobri primjeri životinja s unutarnjom oplodnjom, osim sisavaca, među koje je uključen i čovjek, su ptice koje se, iako su jajaste životinje, pridružuju svojim kloakama tako da spermatozoidi mužjaka dođu do jajnih stanica ženke iznutra. od ženke.
Proces unutarnje gnojidbe
Tijekom spolne reprodukcije dvije životinje, unutarnja oplodnja nastaje kada mužjak položi svoje spermatozoide u šupljinu ženke, unutar koje se događa sinjamija ili fuzija spolnih stanica koje uzrokuju zigotu, da će tada formirati zametak i kasnije dijete.
Iako nije uključeno u opis postupka, unutarnja oplodnja podrazumijeva da se u dvije životinje koje se razmnožavaju već odvijala gametogeneza, odnosno stvaranje spermatozoida u reproduktivnom organu mužjaka i ovule ili oocelije u ženskom reproduktivnom organu.
Da bi došlo do unutarnje oplodnje, tada je potrebno da mužjak dođe u kontakt sa ženkom, za koju obično postoje različite strategije parenja čiji uspjeh, mnogo puta, ovisi o različitim hormonskim i / ili signalima iz okoliša.
Seksualna reprodukcija unutarnjom oplodnjom (Slika Murada Swaleha na www.pixabay.com)
Ne postoje sve vrste s unutarnjom oplodnjom specijaliziranih kopulacijskih organa, ali u onima koji postoje, obično je to penis s povlačenjem i vulva, koja ima posebne prilagodbe za primanje muškog organa u svakoj vrsti.
Ovisno o vrsti životinje, razvoj njezinih spolnih stanica može kulminirati tijekom kopulacije, takav je slučaj kod ljudi, za koje spermi trebaju specifični signali i faktori koji se nalaze u ženskom reproduktivnom traktu da bi dovršili svoje sazrijevanje.
U drugim slučajevima, oocelije također zahtijevaju prisustvo sperme u ženskom reproduktivnom sustavu kako bi se "aktivirale" ili "pripremile" za dolazak sperme.
Jednom kada se pokretna sperma stapa s jajnom stanicom unutar ženke, ona "prodire" u membrane koje ih obično prekrivaju i štite te oslobađa svoj citosolni sadržaj unutar jajeta. Sljedeća slika pokazuje kako ljudska sperma dospijeva u jaje.
Nakon toga, haploidno jezgro sperme (s polovicom muškog kromosomskog naboja) spaja se s haploidnim jezgrom oocelije (s polovicom ženskog kromosomskog naboja), tvoreći diploidnu strukturu nazvanu "zigota" koja miješa genetski materijal oba roditelja.
Prednost
Parenje golubova
Za razliku od vanjske oplodnje, postupak unutarnje oplodnje ne zaslužuje proizvodnju i oslobađanje ogromne količine spolnih stanica, posebno iz muških, što podrazumijeva metaboličku prednost, jer se za gametogenezu izdvaja manje resursa.
Budući da se kontakt i fuzija spolnih stanica događa u zatvorenom prostoru, u uvjetima stalnog pH, slanosti i temperature, unutarnja oplodnja može značiti prednost za uspjeh ili opstanak potomstva, posebno za one životinjske vrste sa veća roditeljska briga.
Gestacija (slika crvenim na www.pixabay.com)
Osim toga, vjerojatnost kontakta između muških i ženskih spolnih stanica koja se razmnožava je puno veća u zatvorenoj šupljini unutar ženke nego u vodenom okruženju u kojem dolazi do vanjske oplodnje (što je tipično za vodene životinje poput riba). i vodozemci).
Nedostaci
Jedan od glavnih nedostataka procesa oplodnje ili unutarnje oplodnje je taj što je broj proizvedenog potomstva manji, što je vidljivo s gledišta nosivosti ženke, u čijim se specijaliziranim strukturama proces odvija. o sangamiji i početnom razvoju potomstva.
Isto tako, za razliku od onoga što se događa s vanjskom oplodnjom, ovaj postupak roditelja zahtijeva veći napor da nađu partnera, jer je kontakt između muškarca i žene neophodan.
Drugi nedostatak koji se može ukazati na unutarnju oplodnju jest taj što najveće sudjelovanje imaju ženke, budući da prehrana mladića u placenti (viviparous), briga o jajima u gnijezdu (oviparous) ovise o njima.) ili uzdržavanje razvoja jajašca u njegovoj unutrašnjosti do izlijevanja mladih (ovoviviparous).
Roditeljska skrb (Slika gilbertobal-a na www.pixabay.com)
Opsežni zahtjev za većom roditeljskom skrbi kod mnogih unutarnje oplođenih vrsta također može predstavljati nedostatak jer potomci često nisu u stanju da se brinu za sebe tijekom dugog razdoblja nakon rođenja.
Primjeri unutarnje oplodnje
Sve sisavke, budući da su živorodne (od onih čije se potomstvo razvija unutar majke i rode se živo), imaju unutarnju oplodnju. Primjeri ovih životinja su:
- Čovjek
- Kitovi i delfini
- Mačke i psi (sve mačke i canidi)
- Vjeverice, miševi, štakori, zečevi, zamorci i drugi glodavci
- Krave, svinje i konji
- Slonovi, nosorozi i žirafe
- Između ostalih
Roditeljska skrb (Slika Holgera Detjea na www.pixabay.com)
Međutim, neke jajne i jajovodene životinje imaju i unutarnju oplodnju, a među njima je najistaknutija skupina ptica i gmizavaca. Iako vanjska oplodnja prevladava u vodenim životinjama, neke vrste riba i vodozemaca karakteriziraju unutarnju gnojidbu.
Glavne razlike između ovih skupina životinja s unutarnjom oplodnjom leže u „metodi“, jer sve vrste nemaju za to u svrhu specijalizirane kopulacijske organe (kao što su ljudi, na primjer).
Seksualna reprodukcija unutarnjom oplodnjom (Slika Elsemargriet na www.pixabay.com)
Spolne ćelije svih ptica i nekih vrsta gmazova dolaze u kontakt zahvaljujući "fuziji" njihove kloake, dok kod drugih vrsta životinja mužjaci proizvode vrstu spremnika zvanih "spermatofore", koji se pune spermom i da se talože u kloaki ženki, gdje dolazi do unutarnje oplodnje.
U biljkama
Unutarnja gnojidba je tipična i za većinu zemaljskih biljaka. U cvjetnicama, peludno zrno klija u stigmi, stvarajući cijev unutar stila koji omogućuje pražnjenje mikrospora u blizini ovule (u jajniku).
Te se mikrospore mogu spojiti s jajovodima sadržanim u jajniku i na taj način proizvesti zigotu koja će stvoriti zametak koja će se "inkapsulirati" unutar sjemena.
Reference
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
- Kardong, KV (2002). Kralježnjaci: usporedna anatomija, funkcija, evolucija (br. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
- Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). Human e-knjiga koja se razvija: Klinički orijentirana embriologija. Elsevier Health Sciences.
- Nabors, MW (2004). Uvod u botaniku (br. 580 N117i). Pearson.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologija (9. izd.). Brooks / Cole, Cengage Learning: SAD.