Процесс оплодотворения. Партеногенез. Формы и распространенность в природе. Половой диморфизм.

Оплодотворением называют процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающийся объединением геномов отцовского и материнского организмов и, завершающийся образованием зиготы. Различают наружное оплодотворение (рыбы, земноводные), когда половые клетки сливаются вне организма, и внутреннее (рептилии, птицы, млекопитающие), когда половые клетки сливаются внутри половых путей особи. Также существует перекрестное оплодотворение, когда объединяются половые клетки разных особей; самооплодотворение – при слиянии гамет, продуцируемых одним и тем же организмом; моноспермия и полиспермия в зависимости от числа сперматозоидов, оплодотворяющих одну яйцеклетку(морские ежи).

Выделяют 3 этапа оплодотворения:

1)дистантное взаимодействие гамет (сближение гамет)-яйцеклетка вырабатывает особые БАВ, к которым сперматозоид обладает положительным хемотаксисом, т.е. движется по направлению увеличения концентрации этих веществ.

2)контактное взаимодействие гамет(проникновение сперматозоида в яйцеклетку)-сперматозоид взаимодействует с оболочкой яйцеклетки своей акросомой, выделяются ферменты, которые растворяют оболочку яйцеклетки и сперматозоид проникает внутрь, чаще только головка, затем яйцеклетка образует плотную оболочку, через которую не могут проникать другие сперматозоиды.

3)слияние мужских и женских ядер – в цитоплазме яйцеклетки происходит набухание ядер, удваивается ДНК, ядерная оболочка растворяется и на экваторе образованной зиготы выстраивается диплоидный набор двухроматидных хромосом. Образованная зигота готовится к дроблению.

Особую форму по­лового размножения представляет со­бой партеногенез(гр. parthenos — девственница, genos — рождение) т. е. развитие организма из неоплодо­творенных яйцевых клеток. Эта форма размножения была обнаружена в се­редине XVIII в. швейцарским нату­ралистом Ш. Бонне (1720—1793). В настоящее время известен не только естественный, но и искусственный пар­теногенез.

Естественный партеногенез суще­ствует у ряда растений, червей, насе­комых, ракообразных.

У некоторых животных любое яйцо способно разви­ваться как без оплодотворения, так и после него.

Это так называемый фа­культативный партеногенез. Он встре­чается у пчел, муравьев, коловраток, у которых из оплодотворенных яиц развиваются самки, а из неопло­дотворенных — самцы. У этих живот­ных партеногенез возник как приспо­собление для регулирования численно­го соотношения полов.

При облигатном,т. е. обязательном, партеногенезе яйца развиваются без оплодотворения. Этот вид партеногене­за известен, например, у кавказской скальной ящерицы. У многих видов партеногенез носит циклический ха­рактер. У тлей, дафний, коловраток в летнее время существуют лишь сам­ки, размножающиеся партеногенетически, а осенью партеногенез сменяет­ся размножением с оплодотворением (это явление получило название гетерогении). Облигатный и ци­клический партеногенез исторически развивался у тех видов животных, которые погибали в большом количе­стве (тли, дафнии) или у которых была затруднена встреча особей различного пола (скальные ящерицы). Вид кав­казской скальной ящерицы сохранил­ся лишь благодаря появлению парте­ногенеза, так как встреча двух осо­бей, обитающих на скалах, отделенных глубокими ущельями, затруднена. Установлено существование парте­ногенеза у птиц. ( у одной из пород индеек). Широко распро­странен партеногенез у личиночных стадий сосальщиков и других парази­тов, что обеспечивает им интенсивное размножение и выживание.

Искусственный партеногенез иссле­довал А. А. Тихомиров. Он добился развития неоплодотворенных яиц ту­тового шелкопряда, раздражая их тон­кой кисточкой или обрабатывая в тече­ние нескольких секунд серной кис­лотой.

Половой диморфизм – это подразделение гамет на яйцеклетки и сперматозоиды, а особей на самок и самцов. Признаки, по которым отличаются особи разных полов делятся на первичные и вторичные. Первичные половые признаки это те, которые обеспечивают образование гамет и соединение их в процессе оплодотворения. У всех млекопитающих, в том числе собак, это половые железы (гонады), половые пути и наружные половые органы (гениталии). К вторичным половым признакам относят признаки и свойства организма, не обеспечивающие непосредственно процессы образования половых клеток, спаривания и оплодотворения, но играющие важную роль в половом размножении.