Оплодотворение -- один из видов полового процесса, характерный для всех организмов, размножающихся половым путём, или одноклеточных организмов, которым свойственна копуляция. При этом две гаплоидные, чаще всего женская и мужская, гаметы сливаются и дают начало зиготе -- первой клетке многоклеточного организма. У представителей трёх царств эукариотов -- растений, животных и грибов половой процесс имеет свои особенности. В частности, у цветковых растений он протекает в виде двойного оплодотворения.
Различают следующие виды оплодотворения:
1. наружное, когда половые клетки сливаются вне организма;
2. внутреннее, когда половые клетки сливаются внутри половых путей особи;
3. двойное, когда один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй - с центральной клеткой зародышевого мешка
4. самооплодотворение -- при слиянии гамет, продуцируемых одним и тем же организмом;
5. моноспермия и полиспермия.
1. Наружное оплодотворение
Наружное оплодотворение осуществляется в окружающей среде, обычно в водных условиях, куда попадают мужские и женские половые клетки. Примером может служить оплодотворение у большинства животных, обитающих или размножающихся в воде: кольчатых червей, двустворчатых моллюсков, большинства рыб, бесхвостых земноводных. Выделяемые этими организмами мужские и женские гаметы поступают в воду, где происходит их встреча и слияние -- образование зиготы.
2. Внутреннее оплодотворение
Внутреннее оплодотворение -- встреча и слияние гамет -- происходит в половых путях самки. В этом случае вероятность оплодотворения и выживания зиготы намного выше, поэтому половых клеток (особенно яйцеклеток) образуется гораздо меньше. Внутреннее оплодотворение присуще многим водным организмам, а на суше оно становится единственным надежным обеспечить слияние гамет. При внутреннем оплодотворении зигота получает возможность развиваться, оставаясь в теле матери
Внутреннее оплодотворение у многих животных (пресмыкающихся, птиц) сопровождается откладыванием яиц во внешнюю среду, где в течение определённого срока из яиц развиваются маленькие детеныши: птенцы, черепашата, крокодильчики и др. У большинства млекопитающих зигота и образовавшийся из неё зародыш претерпевают внутреннее развитие в половых органах самки. У млекопитающих (кроме яйцекладущих -- утконоса и ехидны) для выращивания зародыша (эмбриона) в матке формируется так называемое детское место или плацента. В виде зачатков она имеется даже у сумчатых животных. Через плаценту устанавливается связь между кровеносными руслами эмбриона и самки. Благодаря этому обеспечивается газообмен в теле зародыша, его питание и удаление продуктов распада и, конечно, защита зародыша от неблагоприятных условий внешней среды.
3. Двойное оплодотворение
Двойное оплодотворение. Особый тип оплодотворения характерен для цветковых растений. Он был открыт в конце XIX в. русским ученым Сергеем Гавриловичем Навашиным и получил название двойного оплодотворения. Во время опыления пыльца попадает на рыльце пестика. Клетка пыльцевого зерна делится, образуя два неподвижных спермия и специальную клетку, которая, прорастая внутрь пестика, формирует пыльцевую трубку. В завязи пестика развивается зародышевый мешок с восемью гаплоидными ядрами. Два из них сливаются, формируя центральное диплоидное ядро. В результате дальнейшего деления цитоплазмы зародышевого мешка образуется семь клеток: яйцеклетка, центральная диплоидная клетка и пять вс Искусственное оплодотворение. Большое значение в современном сельском хозяйстве имеет искусственное оплодотворение, прием, который широко применяется в селекции при выведении и улучшении пород животных и сортов растений. В животноводстве при искусственного осеменения можно получить многочисленное потомство от одного выдающегося производителя. Сперма таких животных хранится в специальных низкотемпературных условиях и сохраняет жизне в течение долгого времени (десятки лет).
5. Моноспермия и полиспермия
Сущность оплодотворения состоит в слиянии двух ядер -- ядра яйцеклетки и ядра спермия (кариогамия).
При слиянии ядра яйцеклетки с ядрами двух и большего числа спермиев происходило бы нагромождение ядерного материала и свойства отцовского и материнского организмов не могли бы наследоваться в равной степени. Поэтому у подавляющего большинства растений и животных оплодотворение идет при участии одного спермия (сперматозоида).
В 1875 г. О. Гертвиг, экспериментируя с морским ежом, впервые доказал, что яйцеклетка оплодотворяется только одним сперматозоидом. Через два года, в 1877 г., подобное доказательство было представлено Э. Страсбургером в отношении растений, у которых новый организм также возникает в результате слияния одной мужской клетки с одной женской. Такой тип оплодотворения получил название моноспермии.
