Desarrollarse en un individuo (o grupo de individuos) con las características hereditarias de ambos organismos parentales que produjeron gametos.
En algunas especies, también es posible el desarrollo de un solo gameto (óvulo no fertilizado) en el cuerpo: la partenogénesis.
Morfología de los gametos y tipos de gametogamia
Isogamia, heterogamia y oogamia
La morfología de los gametos de diferentes especies es bastante diversa, mientras que los gametos producidos pueden diferir tanto en el conjunto de cromosomas (con la heterogamedad de la especie) como en el tamaño y la movilidad (la capacidad de moverse de forma independiente), mientras que el dimorfismo de los gametos en diferentes especies varía ampliamente, desde la ausencia de dimorfismo en forma de isogamia hasta su manifestación extrema en forma de oogamia.
isogamia
Si los gametos que se fusionan no difieren morfológicamente entre sí en tamaño, estructura y conjunto de cromosomas, entonces se denominan isogametos o gametos asexuales. Dichos gametos son móviles, pueden portar flagelos o ser ameboides. La isogamia es típica de muchas algas.
Anisogamia (heterogamia)
Los gametos capaces de fusionarse difieren en tamaño, los microgametos móviles portan flagelos, los macrogametos pueden ser móviles (muchas algas) o inmóviles (macrogametos que carecen de flagelos en muchos protistas).
oogamia
Los gametos de una especie biológica capaces de fusionarse difieren marcadamente en tamaño y movilidad en dos tipos: pequeños gametos masculinos móviles (espermatozoides) y grandes gametos femeninos inmóviles (óvulos). La diferencia en el tamaño de los gametos se debe al hecho de que los óvulos contienen un suministro de nutrientes suficiente para proporcionar las primeras divisiones del cigoto durante su desarrollo hasta convertirse en un embrión.
La teoría de Parker de la selección disruptiva. Si el tamaño del cigoto es lo suficientemente importante para su supervivencia (en organismos con fertilización externa), entonces la anisogamia sería una estrategia evolutivamente estable. En tales casos, una población formada por machos (productores de gametos pequeños) y hembras (productoras de gametos grandes) será estable. La teoría de la selección disruptiva permite explicar el surgimiento y mantenimiento de la dioica en muchas plantas y algunos animales con fertilización externa.
Tipo de juego y género
El concepto de sexo está asociado a la diferenciación en el tamaño de los gametos, es decir, nos referimos a los individuos del sexo masculino que producen pequeños gametos móviles, y al femenino - los que producen los grandes. Al mismo tiempo, la diferenciación según el tipo de juego (homo - XX o constitución heterogamética - XY) en algunas especies puede no coincidir con la diferenciación en tamaño.
En el proceso de evolución, en la mayoría de las especies, los gametos pequeños y la constitución heterogamética XY resultaron estar en el macho, y los gametos grandes y la constitución homogamética XX en la hembra. Estas son especies con tipo gamety drosófila. Por el contrario, en especies de tipo gamético Abraxas (Inglés)ruso(pájaros, mariposas, polillas, algunas especies de peces, etc.) las direcciones de estas diferenciaciones no coincidían. Los huevos en las hembras son heterogaméticos, mientras que los espermatozoides en los machos son homogaméticos.
La concepción ocurre en el momento de la unión del óvulo de la madre y el esperma o gametos del padre; a partir de ese momento, se desarrolla un nuevo organismo en la madre durante nueve meses antes del nacimiento y el comienzo de la vida independiente.
El nacimiento de un nuevo organismo comienza en el momento de la fecundación - fusión de gametos o células germinales: óvulo y espermatozoide. Cada una de estas células contiene 23 cromosomas, es decir, la mitad de los que contienen células del cuerpo, por lo que la combinación de dos de estas células forma una nueva célula: un cigoto con 46 cromosomas, de los cuales, debido a la división, los órganos y sistemas de se forma un nuevo organismo.
La concepción comienza con la cópula durante el período reproductivo, es decir, durante el período de ovulación. Con la eyaculación, de 300 a 500 millones de espermatozoides contenidos en el semen ingresan a la vagina de la mujer: gracias a su cola, los espermatozoides se mueven y algunos de ellos ingresan al útero, y los más móviles pueden pasar del útero a las trompas de Falopio. , en el que pueden reunirse con el huevo. Menos de 100 espermatozoides llegan a la tercera sección de la trompa de Falopio: chocando con el óvulo, lo rodean, intentando atravesar todas sus membranas y penetrar en su interior, pero solo un espermatozoide lo consigue.
El espermatozoide entra en el óvulo. Vista al microscopio electrónico.
Después de la fertilización, los núcleos del óvulo y el espermatozoide se fusionan y forman un cigoto, un óvulo fertilizado.
El proceso comienza inmediatamente división del cigoto, o segmentación: después de la primera división del cigoto dos células - los blastómeros también se dividen - se obtienen cuatro células, que continúan dividiéndose. Tres días después, el cigoto ya consta de 16 células, formando un grupo que se asemeja a una baya: una mórula. Al quinto día, las células de la mórula continúan dividiéndose y comienzan a organizarse. En el interior de la mórula se acumula líquido, por lo que las células son expulsadas desde su interior hacia el exterior: la mórula se transforma en una blástula, que consta de dos partes: un embrioblasto, células a partir de las cuales se formará posteriormente el embrión; y el trofoblasto, una fina capa de células que separa un espacio lleno de líquido, o blastocoel, - de esta capa posteriormente se forma la placenta.
A medida que el cigoto se divide, desciende por la trompa de Falopio hacia el útero debido a las contracciones musculares y los movimientos rítmicos de los pequeños cilios de las células de la capa mucosa de las trompas de Falopio. El cigoto se desplaza a través de la trompa de Falopio, llega al útero, que recibe la blástula y en el que se forma un nuevo organismo en el transcurso de nueve meses. La mórula, al entrar en el útero, continúa en él durante algún tiempo, hasta que el endometrio está completamente formado para aceptarla. En el séptimo día después de la concepción, la blástula se adhiere a la superficie del endometrio en busca de un lugar para detenerse y recibir nutrientes; este proceso se denomina implantación.
Crecimiento, maduración de gametos. y otras circunstancias que conducen al encuentro de las células germinales masculinas y femeninas son sólo preliminares en el camino hacia su unión. La penetración del espermatozoide en el óvulo y la consiguiente unión de las sustancias nucleares de ambas células es el clímax del proceso de fecundación y anuncia el comienzo de la vida de un nuevo individuo.
Observaciones Directas sobre la conexión de los gametos en los mamíferos son muy insignificantes y fragmentarios. Sin embargo, comparando estas observaciones con los datos más extensos obtenidos en el estudio de animales acuáticos en los que la fecundación tiene lugar fuera del cuerpo de la madre, no es difícil imaginar todo el curso de los acontecimientos.
si sexual relaciones sexuales de hombres y mujeres sanos ocurrió alrededor del momento de la ovulación, el óvulo, que ha entrado en el extremo bordeado de la trompa de Falopio, tardará solo unas pocas horas en estar rodeado por una gran cantidad de espermatozoides, de los cuales solo uno penetra en el óvulo. Inmediatamente después de la introducción del espermatozoide, el óvulo sufre cambios encaminados a impedir la entrada de otros espermatozoides en él.
Este fenómeno puede es fácil de observar al microscopio en muchas especies marinas, realizando experimentos en una taza de agua de mar. Tan pronto como los espermatozoides se introducen en la copa que contiene los óvulos, puede ver inmediatamente cómo rodean a cada óvulo en multitudes. A pesar del volumen relativamente enorme del óvulo, incluso se puede poner en rotación bajo la influencia de los esfuerzos combinados de los espermatozoides.
Cuando solo esperma penetrado en el huevo, su caparazón superficial se espesa inmediatamente y deja de ser menos permeable; al mismo tiempo, el resto de los espermatozoides pierden su actividad dirigida y pronto sólo quedan espermatozoides aislados en la vecindad del óvulo fertilizado. Que estos cambios se deben a la fecundación del óvulo, y no a la pérdida de actividad de otros espermatozoides, puede probarse fácilmente añadiendo óvulos no fecundados a la copa y observando su fecundación por los espermatozoides restantes.
EN óvulo sólo penetran la cabeza del espermatozoide (que consiste casi exclusivamente en sustancia nuclear) y el cuello (que contiene el aparato del centrosoma). La cola se cae cuando se inserta el esperma. En el óvulo, la sustancia nuclear contenida en la cabeza del espermatozoide pierde inmediatamente su aspecto compacto y se detectan cromosomas en ella. En este estado, se llama pronúcleo masculino.
Generalmente mamíferos en la ovogénesis, la primera división de maduración se observa inmediatamente después de la ovulación, y la segunda división de maduración probablemente se retrasa hasta la penetración del espermatozoide en el óvulo. Sin embargo, tan pronto como el espermatozoide ingresa al óvulo, todos los procesos se activan rápidamente y, cuando se forma el pronúcleo masculino, finaliza la segunda división de la maduración. El núcleo del óvulo a partir de este momento se denomina pronúcleo femenino.
Fertilización termina solo cuando los cromosomas de los pronúcleos masculino y femenino se fusionan. Dado que cada pronúcleo contiene un conjunto haploide de cromosomas, el conjunto diploide completo de cromosomas característico de esta especie se restaura en el óvulo fertilizado.
Entre penetración en el óvulo del espermatozoide y al combinar los cromosomas de ambos pronúcleos, el aparato del centrosoma entregado por el espermatozoide forma un huso mitótico. Los cromosomas durante este período se preparan para la primera división mitótica de un óvulo fertilizado. Esta fisión suele ocurrir poco después de la fusión del pronúcleo, pero su mecanismo de activación es extremadamente complejo y su naturaleza sigue siendo desconocida.
Está claro que no se limita a la conexión pronúcleos masculino y femenino, ya que en algunos de los animales inferiores, que tienen gametos fácilmente accesibles para la experimentación, los espermatozoides pueden comenzar a dividirse en el citoplasma de los óvulos a los que se les ha quitado el núcleo. En otros casos, el espermatozoide, cuya sustancia nuclear fue dañada irreversiblemente por los rayos de radio, aún podía penetrar en el óvulo e inducirlo a dividirse.
Es más, huevos muchos animales inferiores pueden comenzar a desarrollarse en ausencia de espermatozoides, bajo la influencia de estímulos mecánicos o químicos apropiados, lo que se ha denominado partenogénesis artificial. Sin embargo, como regla, en tales casos, el desarrollo es mucho más débil y no dura mucho. La activación de la división celular es insuficiente sin la presencia de un espermatozoide completo, que es necesario para mantener la fuerza de crecimiento normal.
De nuestro artículo aprenderá qué es un gameto. Esta es una célula especial, cuyas funciones están estrictamente especializadas. ¿Qué son? Averigüémoslo juntos.
Qué es un gameto: definición
Traducido del griego, este término significa "esposa" o "esposo". Esto define su significado con la mayor precisión posible. Un gameto es una célula sexual. En la naturaleza, hay dos variedades: macho y hembra.
En cualquier caso, los gametos se forman como resultado de la división de células germinales primarias. Al mismo tiempo, se conserva su conjunto diploide de cromosomas. Esto provoca un aumento en su número. El proceso de formación de gametos masculinos y femeninos tiene sus propias diferencias significativas. Entonces, se forman cuatro células completas capaces de fertilizar a partir de un espermatozoide primario. En los gametos femeninos, solo un óvulo adquiere esta capacidad.
La estructura del huevo.
¿Qué es un gameto femenino? Siempre es una célula inmóvil que contiene un suministro suficiente de nutrientes necesarios para el desarrollo del futuro organismo. Tiene forma redonda o esférica. El huevo está protegido de manera confiable por varias membranas: yema, transparente y externa. Su citoplasma es una auténtica despensa de inclusiones vitelinas.
Características de las células germinales masculinas.
Ahora averigüemos qué es un gameto de tipo masculino. Los espermatozoides son siempre mucho más pequeños que los huevos. Esto se debe al hecho de que los gametos masculinos contienen solo información genética. ¿Por qué carecen de nutrientes? El hecho es que la base del futuro organismo es precisamente el huevo, que los tiene en cantidades suficientes.
Gametos de plantas y animales: semejanzas y diferencias
Los gametos masculinos de los animales son móviles. Los espermatozoides se componen de tres partes: cabeza, cuello y cola. El primero contiene el núcleo. Su juego de cromosomas es haploide o único. Esta característica estructural es típica de todas las células germinales. La cabeza del espermatozoide también contiene el acrosoma o cuerpo apical. produce una enzima especial que es capaz de disolver las cáscaras protectoras del huevo. El cuello contiene centriolos y mitocondrias. Generan la energía necesaria para mover la cola.
Los gametos masculinos de las plantas se llaman espermatozoides. En los representantes de la semilla superior de este reino, están en las anteras de los estambres. Se mueven con la ayuda del viento, insectos o humanos. El proceso de su transferencia al estigma del pistilo se llama polinización.
¿Qué es un gameto vegetal y dónde se encuentra? Si estamos hablando de un huevo, entonces este, como en las plantas, es una célula inmóvil de forma ovalada. Se encuentra en la parte inferior expandida del pistilo de las flores. Para que ocurra la fusión de gametos, dos espermatozoides se mueven hacia el gameto femenino a medida que crece el tubo germinativo. Como resultado de su fertilización, se forma una semilla.
En las plantas de esporas superiores, las células germinales maduran en órganos especializados: gametangia. En estos organismos se observa una clara alternancia de generaciones en el ciclo vital.
Considere este proceso en el ejemplo de los musgos. Su generación sexual está representada por una "alfombra" verde. Se compone de plantas frondosas individuales. Sobre ellos se forman gametofitos, en los que maduran las células germinales. Como resultado del proceso de fertilización, para el cual se necesita agua, crece una generación asexual: el esporofito. Parece una caja en una pierna seca. En él maduran las células de la reproducción asexual, que se denominan esporas. Entran en el suelo y nuevamente dan lugar al gametofito. Entonces, las fases del ciclo de vida se reemplazan entre sí.
El resultado de la fecundación
Un óvulo fertilizado se llama cigoto. Su juego de cromosomas ya es diploide, o doble. En los animales, la fecundación es externa e interna. En el primer caso, ocurre fuera del cuerpo de la hembra. Este método es típico para peces y anfibios. Con la ayuda del macho introduce el esperma en el cuerpo de la hembra. Allí también se produce el desarrollo del feto, por lo que este método es más progresivo.
En las plantas, el proceso más complejo de fusión de gametos se observa en las plantas con flores. Se llama doble porque el gameto femenino y la célula germinal central están conectados con el espermatozoide. Como resultado, se forman un embrión, un nutriente de reserva llamado endospermo y una cáscara. Y todos juntos - una semilla.
El cigoto comienza a dividirse. En este caso, se forma el embrión. Al principio consta de una capa. Se llama blástula. Además, en él comienza la colocación de tejidos y futuros órganos. Durante este período, se llama gástrula. La formación del embrión continúa con la puesta de tres capas germinales, a partir de las cuales se desarrollan ciertos órganos y sus sistemas.
Entonces, en nuestro artículo examinamos qué son un gameto y un cigoto. Estas estructuras son portadoras de información hereditaria y dan lugar a un nuevo organismo.
