NAWOŻENIE WEWNĘTRZNE: PROCES, ZALETY, WADY, PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026

Zapłodnienie lub zapłodnienie wewnętrznego jest procesem w którym rozmnażanie płciowe męskich gamet (sperma) są uwalniane z narządów rozrodczych samca do narządu rozrodczego osobnika żeńskiego, w którym fuzji gamet i formowania następuje zygota.

Różni autorzy uważają, że zapłodnienie wewnętrzne rozpoczyna się, gdy samiec podczas kopulacji uwalnia gamety wewnątrz samicy, a kończy się utworzeniem zygoty, która jest komórką powstałą w wyniku fuzji komórek płciowych lub syngamii.

Zapłodnienie komórki jajowej, rozmnażanie płciowe. Program edukacyjny z zakresu genomiki

Chociaż wszystkie gatunki zwierząt żyworodnych mają zapłodnienie wewnętrzne (wyłącznie), proces ten występuje również u niektórych gatunków jajorodnych i jajożernych i nie zawsze jest skorelowany z obecnością narządów kopulacyjnych lub intruzywnych.

W przypadku zwierząt, których reprodukcja charakteryzuje się zapłodnieniem wewnętrznym, proces ten stanowi korzystne dostosowanie do różnych warunków środowiskowych (które w wielu przypadkach mogą być niekorzystne), z jakimi spotykają się gamety podczas zapłodnienia zewnętrznego, a także zapewnia większe sukces reprodukcyjny.

Rozmnażanie płciowe z zapłodnieniem wewnętrznym (zdjęcie: meineresterampe na www.pixabay.com)

Dobrymi przykładami zwierząt z zapłodnieniem wewnętrznym, oprócz ssaków, w tym człowieka, są ptaki, które mimo że są jajorodne, łączą się ze swoimi kloakami, aby plemniki samca mogły dotrzeć do komórek jajowych samicy. kobiety.

Proces zapłodnienia wewnętrznego

Podczas rozmnażania płciowego dwóch zwierząt zapłodnienie wewnętrzne zachodzi, gdy samiec odkłada swoje plemniki w jamie samicy, w której zachodzi syngamia lub fuzja komórek płciowych, które dają początek zygocie, że wtedy uformuje się zarodek, a później dziecko.

Chociaż nie jest to uwzględnione w opisie procesu, zapłodnienie wewnętrzne oznacza, że ​​wcześniej u dwóch zwierząt, które się rozmnażają, zachodziła gametogeneza, to znaczy tworzenie się plemników w narządzie rozrodczym samca i zalążki lub oocells w żeńskim narządzie rozrodczym.

Aby doszło do zapłodnienia wewnętrznego, konieczne jest wtedy, aby samiec wszedł w kontakt z samicą, przy czym zazwyczaj istnieją różne strategie kojarzenia, których powodzenie zależy wielokrotnie od różnych sygnałów hormonalnych i / lub środowiskowych.

Rozmnażanie płciowe z zapłodnieniem wewnętrznym (zdjęcie Murada Swaleha na www.pixabay.com)

Nie wszystkie gatunki z zapłodnieniem wewnętrznym mają wyspecjalizowane narządy kopulacyjne, ale w tych, które istnieją, jest to zwykle penis ze zdolnością do retrakcji i srom, który ma specyficzne przystosowanie do przyjmowania męskiego organu każdego gatunku.

W zależności od gatunku zwierzęcia, rozwój jego komórek płciowych może kulminować podczas kopulacji, tak jest w przypadku ludzi, u których plemniki wymagają określonych sygnałów i czynników znajdujących się w układzie rozrodczym samicy, aby dopełnić swoje dojrzewanie.

W innych przypadkach oocells wymagają również obecności plemników w żeńskim układzie rozrodczym, aby „aktywować” lub „przygotować” na przybycie plemników.

Gdy ruchliwe plemniki połączą się z komórką jajową wewnątrz samicy, „przenikają” przez błony, które zwykle ją pokrywają i chronią, uwalniając cytozolową zawartość wewnątrz komórki jajowej. Poniższy obraz przedstawia sposób, w jaki plemnik ludzki dociera do komórki jajowej.

Następnie haploidalne jądro plemnika (z połową ładunku chromosomowego samca) łączy się z haploidalnym jądrem komórki jajowej (z połową ładunku chromosomowego samicy), tworząc diploidalną strukturę zwaną „zygotą” w który miesza materiał genetyczny obojga rodziców.

Korzyść

Krycie gołębi

W przeciwieństwie do zapłodnienia zewnętrznego, proces zapłodnienia wewnętrznego nie zasługuje na produkcję i uwalnianie ogromnych ilości komórek płciowych, zwłaszcza od mężczyzny, co oznacza przewagę metaboliczną, ponieważ mniej zasobów przeznacza się na gametogenezę.

Ponieważ kontakt i fuzja komórek płciowych zachodzą w zamkniętej przestrzeni, w warunkach stałego pH, zasolenia i temperatury, zapłodnienie wewnętrzne może być korzystne dla powodzenia lub przeżycia potomstwa, szczególnie w przypadku gatunków zwierząt z większa opieka rodzicielska.

Ciąża (zdjęcie redgular na www.pixabay.com)

Ponadto prawdopodobieństwo kontaktu rozmnażających się męskich i żeńskich komórek płciowych jest znacznie większe w zamkniętej jamie samicy niż w środowisku wodnym, w którym występuje zapłodnienie zewnętrzne (co jest typowe dla zwierząt wodnych, takich jak ryby. i płazy).

Niedogodności

Jedną z głównych wad procesu zapłodnienia lub zapłodnienia wewnętrznego jest mniejsza liczba produkowanego potomstwa, co jest oczywiste z punktu widzenia nośności samicy, w której wyspecjalizowanych strukturach proces ten zachodzi. syngamii i początkowego rozwoju potomstwa.

Podobnie, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się w przypadku zapłodnienia zewnętrznego, proces ten wymaga większego wysiłku ze strony rodziców w celu znalezienia partnera, ponieważ kontakt między mężczyzną a kobietą jest niezbędny.

Inną wadą, jaką można wskazać w odniesieniu do zapłodnienia wewnętrznego, jest to, że największy udział mają samice, gdyż od nich zależy odżywianie młodych w łożysku (żyworodne), opieka nad jajami w gnieździe (jajorodne). ) lub utrzymanie rozwoju jaj w jej wnętrzu aż do wylęgu młodych (jajożerne).

Opieka rodzicielska (zdjęcie gilbertobal na www.pixabay.com)

Rozległy wymóg większej opieki rodzicielskiej w przypadku wielu gatunków zapłodnionych wewnętrznie może również stanowić wadę, ponieważ potomstwo często nie jest w stanie samodzielnie radzić sobie przez dość długi czas po urodzeniu.

Przykłady zapłodnienia wewnętrznego

Wszystkie ssaki, ponieważ są żyworodne (z tych, których potomstwo rozwija się w matce i rodzi się żywe) mają zapłodnienie wewnętrzne. Przykładami tych zwierząt są:

- Istota ludzka

- Wieloryby i delfiny

- Koty i psy (wszystkie koty i psy)

- Wiewiórki, myszy, szczury, króliki, świnki morskie i inne gryzonie

- Krowy, świnie i konie

- Słonie, nosorożce i żyrafy

- Pośród innych

Opieka rodzicielska (zdjęcie: Holger Detje na www.pixabay.com)

Jednak niektóre jajorodne i jajożerne zwierzęta mają również zapłodnienie wewnętrzne, a wśród nich najbardziej znaczącą grupę stanowią ptaki i gady. Chociaż u zwierząt wodnych przeważa nawożenie zewnętrzne, niektóre gatunki ryb i płazów charakteryzują się zapłodnieniem wewnętrznym.

Główne różnice między tymi grupami zwierząt z zapłodnieniem wewnętrznym tkwią w „metodzie”, ponieważ nie wszystkie gatunki mają do tego celu wyspecjalizowane narządy kopulacyjne (takie jak na przykład ludzie).

Rozmnażanie płciowe z zapłodnieniem wewnętrznym (zdjęcie Elsemargriet na www.pixabay.com)

Komórki płciowe wszystkich ptaków i niektórych gatunków gadów wchodzą w kontakt dzięki „fuzji” ich kloak, podczas gdy u innych gatunków zwierząt samce wytwarzają rodzaj pojemników zwanych „spermatoforami”, które wypełniają się plemnikami i że osadzają się w kloaki samic, gdzie następuje zapłodnienie wewnętrzne.

W roślinach

Nawożenie wewnętrzne jest również typowe dla większości roślin lądowych. U roślin kwitnących ziarno pyłku kiełkuje na znamieniu, tworząc wewnątrz szyjki kanał, który umożliwia opróżnianie mikrospor w pobliżu zalążka (w jajniku).

Te mikrospory są zdolne do fuzji z zalążkami znajdującymi się w jajniku, a tym samym do wytworzenia zygoty, z której powstanie zarodek, który zostanie „zamknięty” w nasieniu.

Bibliografia

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
2. Kardong, KV (2002). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja (nr QL805 K35 2006). Nowy Jork: McGraw-Hill.
3. Moore, KL, Persaud, TVN i Torchia, MG (2018). The Developing Human-E-Book: Clinically Oriented Embryology. Elsevier Health Sciences.
4. Nabors, MW (2004). Wprowadzenie do botaniki (nr 580 N117i). Osoba.
5. Solomon, EP, Berg, LR i Martin, DW (2011). Biology (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.