Кому властиво внутрішнє запліднення, у чому суть цього процесу, і яке його біологічне значення? На ці та багато інших питань ви зможете відповісти, коли познайомитеся з нашою статтею.

Що таке статеве розмноження

Розмноження є одним із властивостей усіх живих організмів. Цей процес забезпечує наступність поколінь. Статеве розмноження створює нові комбінації генетичного матеріалу, а значить і ознаки організмів. Саме цей процес лежить в основі спадковості і мінливості.


Статевим називають розмноження, в ході якого беруть участь гамети. Це спеціалізовані клітини, що містять гаплоїдний хромосомний набір. У природі його здатні здійснювати як рослини, так і тварини.

Будова гамет

Процес злиття гамет - це запліднення. Внутрішнє або зовнішнє запліднення здійснюється тільки статевими клітинами. Розрізняють чоловічі і жіночі гамети - сперматозоїди і яйцеклітини. Вони мають істотні відмінності в будові. Так, жіночі статеві клітини не здатні до руху і містять достатній запас поживних речовин. Це пов'язано з тим, що саме на основі жіночих гамет відбувається розвиток майбутнього організму. Чоловічі статеві клітини рослин також не здатні до руху, тому процесу запліднення у цих організмів передує запилення. Гамети - це структури, які мають одинарний, або гаплоїдний набір хромосом. І така будова зовсім не випадково. Справа в тому, що дорослий організм повинен володіти подвійним (диплоїдним) хромосомним набором. Це можливо тільки при злитті гаплоидних гамет.

Зовнішнє і внутрішнє запліднення

Заплідненням називають з'єднання генетичного матеріалу статевих клітин. В залежності від місця, в якому протікає цей процес, розрізняють кілька його видів. Зовнішнє запліднення протікає поза організму самки. У природі воно зустрічається у земноводних і риб. Внутрішнє запліднення характерно для типово наземних тварин: плазунів, птахів, ссавців.

Особливості зовнішнього запліднення

Зовнішнє, або зовнішнє, запліднення починається з виведення статевих клітин назовні. Тому зближення організмів при цьому зовсім необов'язково. Незважаючи на це, у природі часто зустрічається скупчення розмножуються особин. Приміром, риб або жаб при нересті. Зовнішнє запліднення, внутрішнє або його проміжний тип починаються з процесу запліднення. Його суть полягає у зближенні статевих клітин. Вчені встановили, що при зовнішньому заплідненні практично миттєво після зіткнення клітин настають зміни в електричних імпульсах оболонок яйцеклітини. А через 7 секунд вміст гамет вже з'єднується, в результаті чого утворюється зигота. Вона багаторазово ділиться і поступово формується багатоклітинний зародок. Самки тварин, для яких характерне зовнішнє запліднення, одночасно виділяють у воду велику кількість яйцеклітин. Наприклад, риби метають відразу кілька тисяч ікринок. Тільки мала їх частина буде запліднена і перетвориться на мальків. Решта стануть здобиччю водних тварин.

У чому перевага внутрішнього запліднення

Внутрішнє запліднення тварин відбувається в статевих протоках самки. Там і знаходиться нерухома яйцеклітина. Сперматозоїд наближається до неї в результаті статевого акту. Вже встановлено, що в більшості випадків в яйцеклітину проникає тільки ядерна речовина чоловічий гамети. Її цитоплазма практично не бере участь в процесі формування нового організму. Головною перевагою внутрішнього запліднення є те, що зародок щодо не залежить від несприятливих умов навколишнього середовища. Його розвиток певний час відбувається всередині материнського організму. Він і забезпечує зародок всім необхідним: теплом, вологою, киснем, поживними речовинами. Крім того, при заплідненні всередині організму ймовірність злиття гамет значно підвищується, що обумовлює стабільність процесу розмноження у таких особин. З цих причин кількість жіночих гамет, здатних до запліднення, набагато менше у порівнянні з тваринами, які виділяють у навколишнє середовище. Конкретну запліднює яйцеклітину один сперматозоїд. Але чому ж у багатьох організмів на світ з'являється відразу кілька особин, а то й десятків? Це можливо двома шляхами. У першому випадку до запліднення виходять відразу кілька яйцеклітин, кожна з яких з'єднується з окремою чоловічий гаметою. У людини в цьому випадку народжуються разнояйцевие близнюки. Вони можуть бути як однієї, так і різної статі, а схожі один на одного не більше, ніж рідні брати і сестри. Однояйцеві близнюки з'являються в результаті поділу зиготи на кілька частин. В цьому випадку у людини народжуються діти однієї статі, схожі один на одного як дві краплі води.

Статеве розмноження рослин

У квіткових рослин також відбувається запліднення внутрішнє. Представники даної систематичної одиниці мають ряд особливостей, що виявляються в ході статевого процесу. Його здійснює генеративний орган - квітка. Процесу злиття гамет передує запилення. Його суть полягає в перенесенні чоловічих статевих клітин на рильце маточки з допомогою вітру, комах, води або людини.

Подвійне запліднення

Далі два спермія разом з проростає паросток трубкою опускаються в нижню розширена частина маточки - зав'язь. Тут і відбувається злиття одного спермія з жіночою гаметою, а іншого - з центральної зародкової кліткою. Тому таке запліднення називається подвійним. В результаті утворюється зародок, оточений запасним поживним речовиною ендоспермом і оболонкою. Іншими словами, сім'я. Такий процес забезпечив сучасним квітковим рослинам панівне становище на планеті. Яйцеклітина і зародок надійно захищені стінками зав'язі, а насіння містить необхідний запас поживних речовин і води, необхідних для росту і розвитку дорослої рослини.

Тип запліднення і середовище існування тварин

Нескладно простежити залежність середовища існування організмів і типу їх запліднення. Так, злиття гамет у зовнішньому середовищі відбувається у воді, де і спочатку розвивається зародок організмів із зовнішнім заплідненням. Причому цей процес можливий тільки у нейтральному або лужному середовищі, а в кислому стає неможливим. Поява внутрішнього запліднення в процесі еволюції пов'язано з виходом хордових тварин на сушу. Життя представників цього типу поза води стала можливою саме завдяки цьому ознакою. Внутрішнє запліднення у плазунів відбувається всередині тіла самки, де спочатку і розвивається зародок. Він знаходиться в яйці, яке містить багатий запас речовин і у більшості покрита щільними оболонками. Збільшення кількості жовтка компенсує відсутність личинкової стадії в онтогенезі плазунів. А поява щільних оболонок робить можливим розвиток яйця на суші і надійно захищає від висихання і механічних пошкоджень.

Онтогенез багатоклітинних тварин

Зигота, яка утворюється в результаті запліднення, починає багаторазово ділитися. Через певний час вона вже складається з ряду клітин - бластомерів. Далі починається стадія гаструли, яка характеризується закладенням зародкових листків. Триває процес розвитку зародка формуванням органів та їх систем. Індивідуальне розвиток багатоклітинних тварин включає ембріональний і післязародковий періоди. У організмів з внутрішнім заплідненням перший з них відбувається в материнському організмі або всередині яйця. Це забезпечує більш високий рівень розвитку тварин, а також їх здатність до самостійного життя після народження. З моменту появи на світ починається постембриональний період. Запліднення внутрішнє або зовнішнє, визначає майбутній тип розвитку організмів. У першому випадку він відбувається без стадії личинки. При цьому новонароджена особина незначно відрізняється від статевозрілої. Такий тип розвитку називається прямим. А от риби і земноводні проходять стадію личинки, в ході якої додатково розвиваються, досягаючи рівня організації дорослих представників. Отже, внутрішнє запліднення - це процес злиття статевих клітин всередині організму самки. У порівнянні з зовнішнім воно має ряд істотних переваг: більш високу ймовірність злиття гамет, їх незалежність від зовнішніх умов і забезпечення більш високої життєздатності майбутніх особин.