Reproduktion är organismers förmåga att reproducera sin egen sort. Reproduktion är en av de viktigaste egenskaperna hos allt levande, så det är nödvändigt att förstå den biologiska betydelsen av befruktning. Denna fråga har nu studerats på hög nivå, från huvudstadierna till molekylära och genetiska mekanismer.
Vad är befruktning
Befruktning är en naturlig biologisk process av sammansmältning av två könsceller: manliga och kvinnliga. Manliga könsceller kallas spermier, medan kvinnliga könsceller kallas ägg.
Nästa steg efter fusionen av könsceller är bildandet av en zygot, som kan betraktas som en ny levande organism. Zygoten börjar dela sig genom mitos, vilket ökar antalet ingående celler. Embryot utvecklas från zygoten.
Det finns ett stort antal typer av ägg och metoder för att krossa. Alla av dem beror på den taxonomiska tillhörigheten hos den levande organismen som övervägs, såväl som graden av dess evolutionära utveckling.
Vad är den biologiska betydelsen av befruktning
Reproduktion är huvudanpassningen för fortplantning. Artens framtid beror på artens reproduktionsförmåga, så olika djur och växter har sina egna sätt att anpassa sig för att förbättra kvaliteten på hela processen.
Till exempel skyddar vargar och lejoninnor alltid sina avkommor från potentiella rovdjur. Detta ökar ungarnas överlevnadsgrad och garanterar deras anpassningsförmåga till levnadsförhållanden i framtiden. Fisk lägger ett stort antal ägg eftersom chansen för extern befruktning i vattenmiljön är ganska låg. Som ett resultat utvecklas bara några hundra av tusentals potentiella yngel.
Den biologiska betydelsen av befruktning är att två könsceller från olika organismer smälter samman och bildar en zygot som bär på båda föräldrarnas genetiska egenskaper. Detta förklarar olikheten mellan släktingar och varandra. Och detta är bra, eftersom att ändra genpoolen för vilken population som helst är en evolutionär adaptiv mekanism. Avkomman, generation efter generation, blir bättre än sina föräldrar. Under förhållanden med en gradvis förändring av miljön (klimatförändringar, uppkomsten av nya yttre faktorer), är anpassningsförmåga alltid lämplig.
Och vad är den biologiska betydelsen av befruktning på biokemisk nivå? Låt oss ta en titt:
- Detta är den slutliga bildningen av ägget.
- Detta är bestämningen av det framtida embryots kön på grund av motsvarande gener från manliga könsceller.
- Äntligen spelar befruktning en rollvid återställandet av en diploid uppsättning kromosomer, eftersom könsceller är individuellt haploida.
Förökning av blommande växter
Växter har vissa reproduktiva egenskaper jämfört med djur. Representanter för angiospermer, som kännetecknas av dubbel befruktning (upptäckt av den ryske vetenskapsmannen Navashin 1898), kräver särskild uppmärksamhet.
De strukturer som bestämmer kön hos blommande växter är ståndare och pistiller. Pollen, som består av ett stort antal korn, mognar i ståndarna. Ett korn innehåller två celler: vegetativ och generativ. Pollenkornet är täckt med två skal, och det yttre har alltid några utväxter och fördjupningar.
Pistlen är en päronformad struktur som består av ett stigma, stil och äggstock. En eller flera ägglossningar bildas i äggstocken, inuti vilka de kvinnliga könscellerna kommer att mogna.
När ett pollenkorn träffar stigmatiseringen av en pistill, börjar den vegetativa cellen att bilda ett pollenrör. Denna kanal är relativt lång och slutar vid ägglossets mikropyle. Samtidigt delar sig den generativa cellen genom mitos och bildar två spermier, som genom pollenröret kommer in i ägglossets vävnad.
Varför två spermier? Hur skiljer sig den biologiska betydelsen av befruktning hos växter från samma process hos djur? Faktum är att ägglossets embryosäck representeras av sju celler, bland vilka det finns en haploidkvinnlig könscell och diploid central cell. Båda smälter samman med den inkommande spermien och bildar en zygot respektive en endosperm.
Biologisk betydelse av dubbelgödsling i växter
Fröbildning är ett viktigt inslag i reproduktionen hos angiospermer. För att mogna helt i jorden behöver den en stor mängd näringsämnen, som kommer att innehålla olika enzymer, kolhydrater och andra organiska/oorganiska komponenter.
Endospermen i angiospermier är triploid, eftersom den diploida centrala cellen i embryosäcken har smält samman med den haploida spermien. Detta är den biologiska betydelsen av befruktning i växter: den tredubbla uppsättningen kromosomer bidrar till den höga ökningstakten i massan av endospermvävnad. Som ett resultat får fröet mycket näringsämnen och energireserver för groning.
Typer av frön
Beroende på endospermens öde finns det två huvudtyper av frön:
- Frö av enhjärtbladiga växter. De visar tydligt en välutvecklad endosperm, som upptar en större volym. Hjärtbladen reduceras och presenteras i form av en sköld. Denna typ av utsäde är typisk för alla representanter för spannmål.
- Frö av tvåhjärtbladiga växter. Här är endospermen antingen frånvarande eller finns kvar i form av små ansamlingar av vävnad i periferin. Näringsfunktionen hos sådana frön utförs av två stora hjärtblad. Exempel på växter: ärtor, bönor, tomater, gurkor,potatis.
slutsatser
Naturligtvis skulle det vara ett misstag att kalla en sådan befruktning dubbel, eftersom vi nu känner till huvuddragen och funktionerna i denna process. När den centrala cellen smälter samman med spermier bildas ingen zygot, och den resulterande genetiska uppsättningen blir trippel. Ett frö består trots allt inte av två oberoende embryon.
Den biologiska betydelsen av dubbelbefruktning är dock riktigt stor. Frön kräver en stor mängd organiska och oorganiska ämnen under groningen, och detta problem löses genom bildandet av en triploid endosperm.
