Seksuel reproduktion: 3 stadier af seksuel reproduktionscyklus

Disse begivenheder kan grupperes i tre faser: Pre-befrugtning, befrugtning og postbefrugtningshændelser.

1. Pre-befrugtning Begivenheder:

Disse hændelser af seksuel reproduktion er forud for fusion (befrugtning) af mænd og kvinder gameter.

Image Courtesy: obgyn.med.umich.edu/sites/obgyn.med.umich.edu/files/pregnantbelly_crop-1024×787.jpg

Disse hændelser er gametogenese og gameteoverførsel.

(i) Gametogenese (Gk. gametos = gamete, genesis = produktion):

Fremgangsmåden til dannelse af to typer gameter-mand og kvinde kaldes gametogenese. Gameter er haploide celler. I nogle alger er de to gameter så ens udseende, at de hedder homogameter (isogameter, figur 1.29), f.eks. Cladophora, Ulothrix. Derfor er det ikke muligt at differentiere dem til mandlige og kvindelige gameter.

I de fleste seksuelt reproducerende organismer er gameterne imidlertid af to morfologisk forskellige typer, derfor er de kendt som heterogameter (anisogameter), fx Fucus (en brun alge), mennesker. I disse organismer kaldes den mandlige gamete antherozoid eller sæd, og den kvindelige gamete er kendt som æg eller æg (Fig. 1.29 f.Kr.).

Cell Division under gamete formation:

Gameter er haploide, om de strukturer eller celler, der producerer dem, er haploide eller diploide. Strukturen dannet ved fusion af gameter er altid diploid. Det skyldes meiosis, der forekommer i livet for alle seksuelt reproducerende organismer. Gameteproducerende celler, som gennemgår meiosis, kaldes me-myocytter (gamete-moderceller). Sidstnævnte er diploide. På baggrund af det stadium, hvor der forekommer meiosi, er meiosen af ​​tre typer.

(a) zygotisk majose:

Meiosis forekommer i de zygote producerende haploide organismer. Således fungerer zygote som meiocyt. Eksempler: Chlamydomonas og Ulothrix.

(b) Sporisk majose:

Majose forekommer inde i sporangia Meiocytter forekommer inde i sporangia producerende haploidsporer. På spiring haploide sporer (meiosporer) producerer haploide kroppe kaldet gametophytes. Gameter produceres i gametofytter gennem mitose. Eksempler: de fleste planter.

(c) Gametisk meiosis:

De germinale celler er diploide og virker som meiocytter, som gennemgår meioser for at producere haploide gameter. Eksempler: de fleste dyr. Således har myocyter diploid (2N) antal kromosomer og gameter indeholdende haploid (N) antal kromosomer.

Kromosomstal i meiocytter (diploid, 2N) og gameter (haploid, N) af nogle organismer.

(ii) Gamete Transfer:

Efter dannelsen af ​​mandlige og kvindelige gameter skal de bringes sammen til befrugtning. I de fleste af organismer er mannlig gamete motil og den kvindelige gamete er ikke-motil. Der er dog nogle svampe og alger, hvor begge typer gameter er motile (figur 1.30).

Et medium er nødvendigt, hvorigennem manlige gameter flytter. I alger, bryophytes og pteriodophytes tjener vand som det medium, hvorigennem gameteoverførsel finder sted. Da flere mandlige gameter undlader at nå de kvindelige gameter, produceres manlige gameter i stort antal, dvs. flere tusinde gange mere end kvindelige gameter.

I blomsterbærende planter bærer pollenkorner de mandlige gameter, der produceres i stort antal. Pollenkornene overføres til kvindens organs stigma gennem pollinering. Overførsel af pollenkorn fra anther til stigma kaldes pollination.

Pollination er af to typer: Selvbestøvning og krydsbestøvning. Selvbestøvning er overførslen af ​​pollenkornene fra anther af en blomst til stigmatisering af enten den samme blomst eller stigmatisering af en anden blomst af samme plante eller genetisk lignende plante. Krydsbestøvning er overførslen af ​​pollenkorn fra anter af en blomst til stigmatiseringen af ​​en genetisk anderledes blomst af andre planter af samme art.

I enslige dyr dannes mænd og kvinder gameter i forskellige individer, og organismen skal derfor udvikle en særlig mekanisme til overførsel af gamete. Mange dyr har copulatoriske organer til at overføre de mandlige gameter. Overførsel af gameter og samling af gameter er afgørende for befrugtning i seksuel reproduktion.

2. Gødning:

Gødningen er den komplette og permanente fusion af to gameter fra forskellige forældre eller fra samme forælder til dannelse af en diploid zygote. Denne proces kaldes også syngami. Selvom udtrykkene syngami og befrugtning ofte anvendes, kan de udskiftes. Hvis syngami ikke forekommer, ville der ikke være nogen variationer i afkom.

Hvor forekommer befrugtning?

Gødning forekommer enten i eksternt medium (vand) eller i organismenes krop. Således er der to typer gametisk fusion, nemlig ekstern befrugtning og intern befrugtning.

(i) Ekstern befrugtning:

Når befrugtning sker uden for organismen, kaldes denne type gametisk fusion ekstern befrugtning eller ekstern syngami. Det eksterne medium som vand er påkrævet til denne type befrugtning. Således forekommer ekstern befrugtning i de fleste vandlevende organismer som et flertal af alger, fisk og amfibier.

Organer, der udviser ekstern befrugtning, producerer et stort antal gameter i vand for at øge chancerne for befrugtning. Dette sker i knogler og frøer, hvor der produceres et stort antal afkom. En stor ulempe ved denne form for befrugtning er, at afkomene ikke er beskyttet mod rovdyrene, og deres overlevelse er truet op til voksenalderen.

(ii) Intern befrugtning:

Når æg dannes inde i den kvindelige krop, hvor det smelter sammen med den mandlige gamete, kaldes processen intern gødning eller intern syngami. Mange jordbaserede organismer, der tilhører svampe, højere dyr som reptiler, fugle og pattedyr og flertallet af bryophytes, pteridophytes, gymnospermer og angiospermer er eksemplerne hvor intern befrugtning forekommer.

Her er mannens gamete mobil og skal nå ægget for at smelte sammen med det. Antallet af spermier, der produceres, er meget stort, men der er en reduktion i antallet af producerede æg. I frøplanter bæres de ikke-motile han-gameter til kvindens gamete ved pollenrør.

3. Indlægsmedicineringsbegivenheder:

Begivenheder i seksuel reproduktion efter befrugtningen (dannelse af zygote) kaldes postbefrugtningshændelser. Disse hændelser kan beskrives under to overskrifter: zygote og embryogenese.

(i) Zygote:

Efter befrugtning dannes en diploid zygot i alle seksuelt reproducerende organismer. Ved ekstern befrugtning dannes zygote i det ydre medium (normalt vand), mens i indre befrugtning dannes zygote inde i organismen. Den videre udvikling af zygoten afhænger af organismens livscyklus og miljømæssige forhold.

(a) I mange svampe og alger udvikler zygot en tyk mur og danner spor kaldet zygospore. Zygospore gennemgår en hvileperiode. Det spirer i næste vækstsæson. Zygosporen gennemgår meioser for at producere haploide individer. Det fører haploidiske livscyklus.

(b) Zygote tager ikke hvile hos de fleste dyr. Det deler ved mitose først at danne et diploidt embryo og derefter individet, der også er diploid. Det fører til en diplomatisk livscyklus.

(c) I de fleste planter danner zygotet først et embryo og derefter den diploide sporophyte. Sporofyten har sporangier, hvor meiosier finder sted for at danne haploidsporer. Sidstnævnte producerer haploide gametofytter. Gameter produceres i gametofyterne. Det fører til en diplohaplontisk livscyklus.

(ii) embryogenese:

Fremgangsmåden med udvikling af embryo fra zygot kaldes embryogenese. Under embryogenese gennemgår zygot mitotisk celledeling og celledifferentiering. Celleopdeling øger antallet af celler i det udviklende embryo, mens celledifferentiering hjælper med at danne specialiserede væv og organer til dannelse af en organisme.

(i) På basis af zygotudviklingen er dyrene grupperet i oviparøse, viviparøse og ovoviviparøse. De oviparøse dyr som reptiler og fugle lægger æg. Deres befrugtede æg er dækket af hårdkalkholdig skal og ligger på et sikkert sted i miljøet. Efter inkubationstid lukker de unge ud. I viviparøse dyr som flertallet af pattedyr, herunder mennesker, udvikler zygoten sig til en ung inden i det kvindelige individers krop.

Efter en vis vækst leveres de unge af det kvindelige individ. På grund af ordentlig pleje og beskyttelse er chancerne for at overleve af unge mere i viviparøse individer. Hos ovoviviparøse dyr opretholder kvinden æggene inde i kroppen efter befrugtning og tillader udviklingen af ​​embryoet inde i kroppen uden at give ekstra næring til det udviklende embryo, da placenta er fraværende. De kvindelige dyr giver dog de unge fødsel. Eksempler på ovoviviparøse dyr er hajer og rattle slanger.

(ii) I blomstrende planter er zygotet dannet inde i de kvindelige kønsorganers ægløsning. Efter befrugtning bliver blomkålene, kronblade og stammer af blomsten falmet og falder af. Den sepals forbliver knyttet i Hibiscus. Pistalen forbliver dog fastgjort til planten.

Frø og frugtdannelse:

Ved angiospermer producerer dobbelt befrugtning to strukturer - en diploid zygote (= oospore) og en triploid primær endospermcelle. Zygote danner embryoet. Den triploide primære endosperm-celle giver anledning til et næringsstofvæv kaldet endosperm. Endosperm giver mad til det voksende embryo. De befrugtede ægfugle modnes og omdannes til frø. Ovarievæggen danner pericarpen (frugtvæggen). Den modne æg med perikarp og frø kaldes frugt. Pericarp beskytter de unge frø. Efter spredning frøene spire for at danne nye planter.

Vedligeholdelse af kromosom nummer:

De reproduktive enheder i seksuel reproduktion er de mandlige og kvindelige gameter, der produceres af henholdsvis testikler og æggestokke. Gameterne er haploide med kun N kromosomer. Følgelig bliver zygot som følge af fusion af to sådanne haploide gameter diploid med 2N kromosomer. De afkom, der udvikler sig fra zygot, er også diploide.