Gametlər birləşdikdə nə əmələ gəlir. Kombinativ dəyişkənlik

Qametləri əmələ gətirən hər iki valideyn orqanizminin irsi xüsusiyyətlərinə malik bir fərd (və ya bir qrup fərd) halına gəlmək.

Bəzi növlərdə bədəndə tək bir gametin (mayalanmamış yumurta) inkişafı da mümkündür - partenogenez.

Qametlərin morfologiyası və gametoqamiya növləri

İzoqamiya, heteroqamiya və oqamiya

Müxtəlif növlərin gametlərinin morfologiyası olduqca müxtəlifdir, halbuki istehsal olunan gametlər həm xromosom dəstində (növün heteroqameti ilə), həm də ölçüsü və hərəkətliliyində (müstəqil hərəkət etmək qabiliyyəti), gamet dimorfizmi isə fərqli ola bilər. növlər geniş şəkildə dəyişir - izoqamiya şəklində dimorfizmin olmamasından ooqamiya şəklində ifrat təzahürünə qədər.

İzoqamiya

Birləşən gametlər ölçüsü, quruluşu və xromosom dəsti ilə bir-birindən morfoloji cəhətdən fərqlənmirsə, o zaman onlara izoqamatlar və ya aseksual qametlər deyilir. Belə gametlər mobildir, bayraq daşıya bilər və ya amöbaya bənzəyir. İzoqamiya bir çox yosunlar üçün xarakterikdir.

Anizoqamiya (heteroqamiya)

Birləşmə qabiliyyətinə malik gametlər ölçülərinə görə fərqlənir, mobil mikroqametlər flagella daşıyır, makroqametalar həm mobil (çoxlu yosunlar), həm də hərəkətsiz ola bilər (bir çox protistaların flagellaları olmayan makroqametalar).

Ooqamiya

Birləşə bilən bir bioloji növün qametləri ölçü və hərəkət qabiliyyətinə görə kəskin şəkildə iki növə bölünür: kiçik mobil kişi gametləri - spermatozoidlər - və böyük hərəkətsiz qadın gametləri - yumurtalar. Qametlərin ölçülərindəki fərq, yumurtaların embriona çevrilməsi zamanı ziqotun ilk bir neçə bölünməsini təmin etmək üçün kifayət qədər qida ehtiyatının olması ilə əlaqədardır.

Parkerin pozucu seçim nəzəriyyəsi... Əgər ziqotun ölçüsü onun yaşaması üçün kifayət qədər vacibdirsə (xarici mayalanma olan orqanizmlərdə), onda anizoqamiya təkamül baxımından sabit strategiya olardı. Belə hallarda erkək (kiçik gametlərin yetişdiriciləri) və dişilərin (böyük gametlərin yetişdiriciləri) populyasiyası sabit olacaqdır. Dağıdıcı seçmə nəzəriyyəsi bir çox bitkilərdə və bəzi heyvanlarda ikievliliyin yaranması və saxlanmasını xarici mayalanma ilə izah etməyə imkan verir.

Gamete növü və cinsi

Cinsiyyət anlayışı gametlərin ölçüsünə görə differensiasiya ilə əlaqələndirilir, yəni biz kişi cinsini kiçik mobil gametlər əmələ gətirən fərdlər kimi, qadın cinsinə isə böyük olanları veririk. Eyni zamanda, bəzi növlərdə gamet növü (homo - XX və ya heteroqametik konstitusiya - XY) ilə diferensiallaşma, ölçü fərqi ilə üst-üstə düşməyə bilər.

Təkamül prosesində əksər növlərdə erkəklərdə kiçik gametlər və heteroqametik konstitusiya XY, dişilərdə isə böyük gametlər və XX homoqametik konstitusiya aşkar edilmişdir. Bunlar gamet tipli növlərdir Drosophila... Əksinə, tipli gametləri olan növlərdə Abraxas (İngilis dili)rus(quşlar, kəpənəklər, güvələr, bəzi balıq növləri və s.) bu fərqlərin istiqamətləri üst-üstə düşməyib. Dişilərdə yumurta hüceyrəsi heteroqametik, erkəkdə isə spermatozoidlər homogametikdir.

Konsepsiya ananın yumurtası ilə atanın sperma və ya gametlərinin birləşməsi anında baş verir, - bu andan etibarən anada doğuşdan və müstəqil həyatın başlanğıcından doqquz ay əvvəl yeni bir orqanizm inkişaf edir.


Yeni bir orqanizmin doğulması mayalanma anında başlayır - gametlərin birləşməsi və ya germ hüceyrələri: yumurta və sperma. Bu hüceyrələrin hər birində 23 xromosom var, yəni bədənin hüceyrələrini ehtiva edənlərin yarısı, buna görə də iki belə hüceyrənin birləşməsi yeni bir hüceyrə - 46 xromosomlu bir ziqot əmələ gətirir, bölünmə sayəsində orqanlar və yeni orqanizmin sistemləri formalaşır.


Konsepsiya reproduktiv dövrdə, yəni yumurtlama dövründə copulyasiya ilə başlayır. Eyakulyasiya ilə spermada olan 300-dən 500 milyona qədər sperma qadının vajinasına daxil olur: quyruğu sayəsində sperma hərəkət edir və bəziləri uterusa daxil olur, ən mobil olanları isə uşaqlıqdan uşaqlıq borularına daxil ola bilir. , yumurta ilə qarşılaşa biləcəkləri. Fallop borusunun üçüncü hissəsinə 100-dən az sperma çatır: yumurta ilə toqquşaraq, onu əhatə edir, bütün membranlarından keçib içəri girməyə çalışırlar, ancaq yalnız bir sperma uğur qazanır.

Sperma hüceyrəsi elektron mikroskop altında göründüyü kimi yumurtaya daxil olur.


Döllənmədən sonra yumurtanın və spermanın nüvələri birləşərək ziqot əmələ gətirir - döllənmiş yumurta.
Proses dərhal başlayır ziqotun bölünməsi, və ya seqmentləşdirmə: birincidən sonra ziqotun bölünməsi iki hüceyrə - blastomerlər də bölünür - bölünməyə davam edən dörd hüceyrə əldə edilir. Üç gündən sonra ziqot artıq giləmeyvə - morulaya bənzəyən çoxluq təşkil edən 16 hüceyrədən ibarətdir. Beşinci günə qədər bölünməyə davam edən morula hüceyrələri təşkil olunmağa başlayır. Morulanın içərisində maye toplanır, bunun sayəsində hüceyrələr daxili hissədən xaricə doğru yerdəyişir: morula iki hissədən ibarət blastula çevrilir: embrioblast, sonradan embrionun əmələ gələcəyi hüceyrələr; və maye ilə dolu boşluğu ayıran nazik hüceyrə təbəqəsi olan trofoblast və ya blastokel, - sonradan bu təbəqədən plasenta əmələ gəlir.


Bölündükdə ziqot uşaqlıq borularının selikli qişasında əzələlərin daralması və hüceyrələrin kiçik kirpiklərinin ritmik hərəkətləri nəticəsində uşaqlıq borusu boyunca uşaqlığa doğru hərəkət edir. Zigot fallopiya borusu boyunca hərəkət edir, blastula qəbul edən və doqquz ay ərzində yeni bir orqanizmin meydana gəldiyi uterusa çatır. Uterusa daxil olan Morula, endometrium onu ​​qəbul etmək üçün tam formalaşana qədər bir müddət orada qalmağa davam edir. Konsepsiyadan sonra yeddinci gündə blastula dayandırmaq və qida qəbul etmək üçün bir yer axtarmaq üçün endometriumun səthinə yapışdırılır - bu proses implantasiya adlanır.

Qametlərin böyüməsi, yetkinləşməsi və kişi və qadın mikrob hüceyrələrinin görüşməsinə səbəb olan digər hallar onların birləşməsinə gedən yolda yalnız ilkin əhəmiyyət kəsb edir. Spermanın yumurta hüceyrəsinə nüfuz etməsi və nəticədə hər iki hüceyrənin nüvə maddələrinin birləşməsi mayalanma prosesinin kulminasiya nöqtəsidir və yeni bir fərdin həyatının başlanğıcından xəbər verir.

Birbaşa müşahidələr məməlilərdə gametlərin qovşağı üzərində çox əhəmiyyətsiz və parçalanmışdır. Buna baxmayaraq, bu müşahidələri mayalanmanın ana orqanizmindən kənarda baş verdiyi su heyvanlarının tədqiqi zamanı əldə edilən daha geniş məlumatlarla müqayisə etsək, hadisələrin bütün gedişatını təsəvvür etmək çətin deyil.

Əgər cinsi sağlam kişilər və qadınlar arasında əlaqə yumurtlama zamanı baş vermişsə, fallopiya borusunun saçaqlı ucuna daxil olan yumurtanın çoxlu sayda sperma ilə əhatə olunması yalnız bir neçə saat çəkəcək, onlardan yalnız biri yumurtaya nüfuz edir. Sperma daxil edildikdən dərhal sonra yumurta digər spermaların ona daxil olmasının qarşısını almağa yönəlmiş dəyişikliklərə məruz qalır.

Bu fenomen ola bilər dəniz suyu ilə dolu bir qabda təcrübələr apararaq bir çox dəniz növlərində mikroskop altında müşahidə etmək asandır. Sperma yumurtaları olan qaba yeridildikdən sonra siz dərhal onların hər bir yumurtanın ətrafında dəstə-dəstə dolandığını görə bilərsiniz. Yumurtanın nisbətən böyük həcminə baxmayaraq, spermatozoidlərin birgə səylərinin təsiri altında hətta fırlanma vəziyyətinə gətirilə bilər.

Tək olanda sperma yumurtaya nüfuz etdi, onun səth qabığı dərhal qalınlaşır və daha az keçiriciliyi dayandırır; eyni zamanda spermatozoidlərin qalan hissəsi yönəldilmiş fəaliyyətini itirir və tezliklə mayalanmış yumurtanın yaxınlığında yalnız tək spermatozoid qalır. Bu dəyişikliklərin digər spermatozoidlər tərəfindən aktivliyin itirilməsi ilə deyil, yumurtanın mayalanması ilə bağlı olduğunu qaba mayalanmamış yumurta əlavə edib, qalan sperma ilə onların mayalanmasını müşahidə etməklə asanlıqla sübut etmək olar.

V yumurta hüceyrəsi yalnız sperma başı (demək olar ki, yalnız nüvə maddədən ibarətdir) və boyun (tərkibində sentrosom aparatı olan) nüfuz edir. Sperma təqdim edildikdə quyruq yox olur. Yumurtada, sperma başındakı nüvə maddəsi dərhal kompakt görünüşünü itirir və içərisində xromosomlar aşkarlanır. Bu vəziyyətdə, kişi pronukleus adlanır.

Adətən at məməlilər oogenezdə yetkinliyin birinci bölgüsü yumurtlamadan dərhal sonra müşahidə edilir və yetkinliyin ikinci bölünməsi ehtimal ki, sperma yumurtaya daxil olana qədər gecikir. Lakin sperma yumurtaya daxil olan kimi bütün proseslər sürətlə aktivləşir və erkək pronukleus əmələ gələndə ikinci yetişmə bölgüsü başa çatır. Bu andan etibarən yumurtanın nüvəsi qadın pronukleus adlanır.

Gübrələmə yalnız kişi və qadın pronukleilərinin xromosomları birləşdikdə bitir. Hər bir pronukleusda haploid xromosom dəsti olduğundan, müəyyən bir növə xas olan xromosomların tam diploid dəsti mayalanmış yumurtada bərpa olunur.

Arasında nüfuz etmə sperma yumurtasına daxil olur və hər iki pronuklein xromosomlarının birləşməsi nəticəsində sperma tərəfindən çatdırılan sentrosomal aparat mitotik mil əmələ gətirir. Bu dövrdə xromosomlar mayalanmış yumurtanın ilk mitotik bölünməsinə hazırlaşır. Bu bölünmə adətən pronukleusların birləşməsindən qısa müddət sonra baş verir, lakin onun aktivləşmə mexanizmi son dərəcə mürəkkəbdir və təbiəti naməlum olaraq qalır.

Aydındır ki, bu, sadəcə əlaqə yaratmaqla məhdudlaşmır kişi və qadın pronuclei Təcrübə üçün asanlıqla əldə edilə bilən gametləri olan bəzi aşağı heyvanlarda spermatozoidlər çıxarılan nüvələri olan oositlərin sitoplazmasında bölünməyə başlaya bilər. Digər hallarda, nüvə maddəsi radium şüaları ilə geri dönməz şəkildə zədələnmiş sperma hələ də yumurtaya nüfuz edə və onu bölünməyə vadar edə bilər.

Bundan başqa, yumurta hüceyrələri bir çox aşağı heyvanlar süni partenogenez adlanan müvafiq mexaniki və ya kimyəvi stimulların təsiri altında spermatozoidlərin olmaması ilə inkişafa başlaya bilər. Ancaq bir qayda olaraq, belə hallarda inkişaf çox zəifdir və uzun sürmür. Hüceyrə bölünməsinin aktivləşdirilməsi normal böyümə gücünü saxlamaq üçün lazım olan tam zəncirli sperma hüceyrəsinin iştirakı olmadan qeyri-kafi olur.

Məqaləmizdə bir gametin nə olduğunu öyrənəcəksiniz. Bu, funksiyaları ciddi şəkildə ixtisaslaşmış xüsusi bir hüceyrədir. Onların hamısı nə ilə bağlıdır? Gəlin bunu birlikdə anlayaq.

Gamete nədir: tərif

Yunan dilindən tərcümədə bu termin "arvad" və ya "ər" deməkdir. Bu, onun mənasını mümkün qədər dəqiq müəyyənləşdirir. Gamete reproduktiv hüceyrədir. Təbiətdə onun iki növü var - kişi və qadın.

Hər halda, gametlər ilkin germ hüceyrələrinin bölünməsi nəticəsində əmələ gəlir. Eyni zamanda, onların diploid xromosom dəsti saxlanılır. Bu, onların sayının artmasına səbəb olur. Kişi və qadın gametlərinin formalaşması prosesi öz əhəmiyyətli fərqlərə malikdir. Beləliklə, bir ilkin spermadan mayalanma qabiliyyətinə malik dörd tam hüquqlu hüceyrə əmələ gəlir. Qadın cinsi hüceyrələrində bu qabiliyyəti yalnız bir yumurta hüceyrəsi əldə edir.

Yumurtanın quruluşu

Qadın gameti nədir? O, həmişə gələcək orqanizmin inkişafı üçün lazım olan kifayət qədər qida ehtiyatını ehtiva edən hərəkətsiz bir hüceyrədir. Dairəvi və ya sferik formaya malikdir. Yumurta bir neçə membranla etibarlı şəkildə qorunur: sarısı, şəffaf və xarici. Onun sitoplazması sarısı daxilolmalarının əsl anbarıdır.

Kişi germ hüceyrələrinin xüsusiyyətləri

İndi kişi tipli gametin nə olduğunu görək. Sperma hüceyrələri həmişə yumurtadan çox kiçikdir. Bunun səbəbi, kişi cinsi hüceyrələrində yalnız genetik məlumatların olmasıdır. Niyə qida maddələrindən məhrumdurlar? Məsələ burasındadır ki, gələcək orqanizmin əsasını məhz yumurta təşkil edir ki, onun da kifayət qədər miqdarı var.

Bitki və heyvanların qametləri: oxşarlıqlar və fərqlər

Heyvanların kişi gametləri hərəkətlidir. Sperma üç hissədən ibarətdir: baş, boyun və quyruq. Birincisi nüvəni ehtiva edir. Onun xromosom dəsti haploid və ya təkdir. Bu struktur xüsusiyyət bütün mikrob hüceyrələri üçün xarakterikdir. Sperma başının tərkibində akrozom və ya apikal gövdə də var. yumurtanın qoruyucu membranlarını həll etməyə qadir olan xüsusi bir ferment istehsal edir. Uşaqlıq boynunda sentriollar və mitoxondriyalar var. Quyruğu hərəkət etdirmək üçün lazım olan enerjini yaradırlar.

Bitkilərin kişi cinsi hüceyrələrinə sperma deyilir. Bu krallığın ən yüksək toxum nümayəndələrində onlar erkəkciklərin anterlərində olur. Küləyin, həşəratların və ya insanların köməyi ilə hərəkət edirlər. Onların pistilin damğasına keçməsi prosesinə tozlanma deyilir.

Bitki gameti nədir və harada yerləşir? Əgər yumurta hüceyrəsindən danışırıqsa, o zaman bitkilərdə olduğu kimi, hərəkətsiz oval formalı hüceyrədir. Çiçək pistilinin aşağı genişlənmiş hissəsində yerləşir. Gametlərin birləşməsi üçün, mikrob borusu böyüdükcə iki sperma qadın gametə gedir. Onların mayalanması nəticəsində toxum əmələ gəlir.

Daha yüksək sporlu bitkilərdə mikrob hüceyrələri xüsusi orqanlarda - gametangiyada yetişir. Bu orqanizmlərdə həyat dövründə nəsillərin aydın növbələşməsi müşahidə olunur.

Gəlin bu prosesi mamırlardan istifadə edərək nəzərdən keçirək. Onun cinsi nəsli yaşıl xalça ilə təmsil olunur. Ayrı-ayrı yarpaqlı bitkilərdən ibarətdir. Onların üzərində cinsi hüceyrələrin yetişdiyi gametofitlər əmələ gəlir. Gübrələmə prosesi nəticəsində, həyata keçirilməsi üçün suya ehtiyac var, aseksual bir nəsil böyüyür - bir sporofit. Quru gövdəsi olan qutuya bənzəyir. Onda sporlar adlanan aseksual çoxalma hüceyrələri yetişir. Onlar torpağa daxil olur və yenidən gametofit əmələ gətirir. Beləliklə, həyat dövrünün mərhələləri bir-birini əvəz edir.

Gübrələmə nəticəsi

Döllənmiş yumurtaya ziqot deyilir. Onun xromosom dəsti artıq diploid və ya ikiqatdır. Heyvanlarda mayalanma xarici və daxili olur. Birinci halda, qadının bədənindən kənarda baş verir. Bu üsul balıqlar və amfibiyalar üçün xarakterikdir. Onun köməyi ilə kişi qadının bədəninə sperma daxil edir. Dölün inkişafı da orada baş verir, ona görə də bu üsul daha mütərəqqi olur.

Bitkilərdə qametlərin birləşməsinin ən mürəkkəb prosesi çiçəkli bitkilərdə müşahidə olunur. Qadın cinsi hüceyrəsi və mərkəzi germ hüceyrəsi sperma ilə əlaqəli olduğu üçün ikiqat adlanır. Nəticə embrionun, endosperm adlanan saxlama qida maddəsinin və qabığın əmələ gəlməsidir. Və hamısı birlikdə bir toxumdur.

Zigota parçalanmağa başlayır. Bu vəziyyətdə, embrion formalaşır. Əvvəlcə bir təbəqədən ibarətdir. Buna blastula deyilir. Bundan sonra toxumaların və gələcək orqanların döşənməsinə başlayır. Bu dövrdə qastrula adlanır. Embrionun formalaşması üç mikrob təbəqəsinin salınması ilə davam edir, bu təbəqədən müəyyən orqanlar və onların sistemləri inkişaf edir.

Beləliklə, məqaləmizdə gamet və ziqotun nə olduğunu araşdırdıq. Bu strukturlar irsi məlumatların daşıyıcısıdır və yeni bir orqanizmin yaranmasına səbəb olur.