Розмноження – це здатність організмів відтворювати собі подібних. Репродукція є однією з ключових ознак всього живого, тому необхідно розуміти, в чому біологічне значення запліднення. Це питання сьогодні вивчений на високому рівні починаючи з основних етапів і закінчуючи молекулярними і генетичними механізмами.

Що таке запліднення

Запліднення – це закономірний біологічний процес злиття двох статевих клітин: чоловічого і жіночого. Чоловічі гамети називаються сперматозоїдами, а жіночі – яйцеклітинами.


Наступним етапом після злиття статевих клітин стає утворення зиготи, яку можна вважати новим живим організмом. Зигота починає ділитися мітозом, збільшуючи кількість складових її клітин. Із зиготи розвивається зародок. Існує велика кількість типів яйцеклітин і способів подрібнення. Всі вони залежать від таксономічної належності розглядуваного живого організму, а також ступеня його еволюційного розвитку.

Яке біологічне значення запліднення

Розмноження є основним пристосуванням для продовження роду. Від репродуктивних здібностей особин даного виду залежить його майбутнє, тому у різних тварин і рослин є свої способи адаптації для поліпшення якості всього процесу. Наприклад, вовки і лисиці завжди захищають своє потомство від потенційних хижаків. Це збільшує виживаність дитинчат і гарантує в подальшому їх пристосованість до умов життя. Риби відкладають велику кількість ікринок, тому що шанс зовнішнього запліднення у водному середовищі досить низький. У результаті тисяч потенційних мальків розвиваються лише кілька сотень.


Біологічне значення запліднення полягає в тому, що дві статеві клітини від різних організмів зливаються і утворюють зиготу, яка несе генетичні ознаки обох батьків. Це пояснює несхожість родичів один на одного. І це добре, тому що зміна генофонду будь-якої популяції – це еволюційний пристосувальний механізм. Нащадки, покоління за поколінням, стають краще порівняно з їх батьками. В умовах поступової зміни навколишнього середовища (зміни клімату, поява нових зовнішніх факторів) пристосувальні навички завжди доречні. А в чому біологічне значення запліднення на біохімічному рівні? Давайте розглянемо:

Це остаточне формування яйцеклітини.

Це визначення статі майбутнього зародка за рахунок відповідних генів, принесених чоловічими гаметами.

І, нарешті, запліднення відіграє роль у відновлення диплоїдного набору хромосом, так як статеві клітини окремо гаплоидни.

Розмноження квіткових рослин

Рослини порівняно з тваринами мають деякі репродуктивні особливості. Окремої уваги вимагають представники покритонасінних, для яких характерне подвійне запліднення (відкрито російським ученим Навашиним у 1898 році). Структурами, детермінуючими статеву приналежність у квіткових рослин, є тичинки і маточки. В тичинках дозріває пилок, яка складається з великої кількості зерен. Одне зерно вміщує дві клітини: вегетативну та генеративну. Пильцевое зерно вкрите двома оболонками, і зовнішня завжди має які-небудь вирости і поглиблення.
Маточка являє собою структуру грушоподібної форми, що складається з приймочки, стовпчика і зав'язі. У зав'язі формуються один або кілька семязачатков, всередині яких будуть дозрівати жіночі статеві клітини. При попаданні пильцевого зерна на рильце маточки, вегетативна клітина починає формувати пилкову трубу. Цей канал має відносно велику довжину і закінчується у микропиле семязачатка. Генеративна клітина при цьому ділиться мітозом і утворює два спермія, які за пилкової трубі і потрапляють в тканину семязачатка. Навіщо ж два спермія? У чому біологічне значення запліднення у рослин відрізняється від такого ж процесу у тварин? Справа в тому, що зародковий мішок семязачатка представлений сім'ю клітинами, серед яких є гаплоїдна жіноча гамета і диплоидная центральна клітина. Обидві будуть зливатися з прийшли сперміями, утворюючи зиготу і ендосперм, відповідно.

Біологічне значення подвійного запліднення у рослин

Формування насіння – важлива особливість репродукції у покритонасінних. Для повного дозрівання в ґрунті йому необхідна велика кількість поживних речовин, серед яких будуть різні ферменти, вуглеводи та інші органічні/неорганічні компоненти. Ендосперм у покритонасінних триплоидний, так як диплоидная центральна клітина зародкового мішка злилася з гаплоидним спермием. Ось у чому полягає біологічне значення запліднення у рослин: потрійний набір хромосом сприяє високій швидкості збільшення маси тканини ендосперму. У результаті сім'я отримує багато поживних речовин і запаси енергії для проростання.

Типи насіння

В залежності від подальшої долі ендосперму, виділяють два основних види насіння:

Насіння однодольних рослин. У них чітко видно добре розвинений ендосперм, який займає більший об'єм. Сім'ядоля редукована і представлена у вигляді щитка. Характерний даний тип насіння для всіх представників злакових.

Насіння дводольних рослин. Тут ендосперм або відсутня, або залишається у вигляді невеликих скупчень тканини на периферії. Живильну функцію у таких насіння виконують дві великі сім'ядолі. Приклади рослин: горох, боби, помідори, огірки, картоплю.

Висновки

Звичайно, називати таке запліднення подвійним буде помилково, так як ми тепер знаємо основні ознаки та функції даного процесу. При злитті центральної клітини з спермием не відбувається формування зиготи, а отриманий генетичний набір стає потрійним. Все-таки насіння складається з двох самостійних зародків. Однак біологічне значення подвійного запліднення дійсно велика. Насіння при проростанні вимагають велику кількість органічних і неорганічних речовин, і дана проблема вирішується шляхом утворення триплоїдного ендосперму.