آنچه در هنگام جوش خوردن گامت ها تشکیل می شود. تنوع ترکیبی

تبدیل شدن به یک فرد (یا گروهی از افراد) با خصوصیات ارثی هر دو ارگانیسم والدینی که گامت تولید می کنند.

در برخی از گونه ها، توسعه یک گامت منفرد (تخم بارور نشده) در بدن نیز امکان پذیر است - پارتنوژنز.

مورفولوژی گامت ها و انواع گامتوگامی

ایزوگامی، دگرهمسری و اووگامی

مورفولوژی گامت‌های گونه‌های مختلف کاملاً متنوع است، در حالی که گامت‌های تولید شده می‌توانند هم در مجموعه کروموزوم (با ناهمسانی گونه) و هم در اندازه و تحرک (قابلیت حرکت مستقل) متفاوت باشند، در حالی که دوشکلی گامت در گونه‌های مختلف متفاوت است. به طور گسترده ای متفاوت است - از عدم وجود دوشکلی به شکل ایزوگامی تا تجلی شدید آن به شکل اووگامی.

ایزوگامی

اگر گامت های ادغام شده از نظر مورفولوژیکی از نظر اندازه، ساختار و مجموعه کروموزوم با یکدیگر تفاوت نداشته باشند، به آنها ایزوگامت یا گامت های غیرجنسی می گویند. چنین گامت هایی متحرک هستند، ممکن است حامل تاژک یا آمیبوئید باشند. ایزوگامی برای بسیاری از جلبک ها مشخص است.

آنیسوگامی (دگرهمسری)

گامت‌هایی که قابلیت همجوشی دارند از نظر اندازه متفاوت هستند، میکروگامت‌های متحرک حامل تاژک‌ها هستند، ماکروگامت‌ها می‌توانند هم متحرک (بسیاری از جلبک‌ها) و هم بی‌حرکت باشند (ماکروگامت‌هایی که فاقد تاژک‌های بسیاری از پروتیست‌ها هستند).

اوگامی

گامت های یک گونه بیولوژیکی که قادر به همجوشی هستند به شدت از نظر اندازه و تحرک به دو نوع متفاوت هستند: گامت های کوچک متحرک نر - اسپرماتوزواها - و گامت های بزرگ ماده بی حرکت - تخم ها. تفاوت در اندازه گامت‌ها به این دلیل است که تخم‌ها حاوی مواد مغذی کافی برای تأمین اولین تقسیمات زیگوت در طول رشد آن به جنین است.

نظریه پارکر در مورد انتخاب مخرب. اگر اندازه زیگوت برای بقای آن به اندازه کافی مهم باشد (در موجوداتی که دارای لقاح خارجی هستند)، آنگاه ناهمسانی یک استراتژی پایدار از نظر تکاملی خواهد بود. در چنین مواردی جمعیتی از نرها (تولیدکنندگان گامت های کوچک) و ماده ها (تولیدکنندگان گامت های بزرگ) پایدار خواهند بود. تئوری انتخاب مخرب این امکان را فراهم می کند که ظهور و حفظ دوپایه در بسیاری از گیاهان و برخی از حیوانات با لقاح خارجی توضیح داده شود.

نوع بازی و جنسیت

مفهوم جنسیت با تمایز در اندازه گامت‌ها همراه است، یعنی به افراد جنسی مذکر اشاره می‌کنیم که گامت‌های متحرک کوچک تولید می‌کنند و به ماده - آنهایی که گامت‌های بزرگ تولید می‌کنند. در عین حال، تمایز بر اساس نوع گامتی (همو - XX یا ساختار هتروگامتیک - XY) در برخی از گونه ها ممکن است با تمایز در اندازه منطبق نباشد.

در فرآیند تکامل، در اکثر گونه‌ها، گامت‌های کوچک و ساختار هتروگامتیک XY در نر و گامت‌های بزرگ و ساختار همگامتیک XX در ماده وجود داشتند. اینها گونه هایی با نوع گامتی هستند مگس سرکه. برعکس، در گونه هایی با نوع گامتیک آبراکساس (انگلیسی)روسی(پرندگان، پروانه ها، پروانه ها، برخی از گونه های ماهی و غیره) جهت این تمایزها منطبق نبود. تخم ها در ماده ها هتروگامتیک هستند، در حالی که اسپرم ها در نرها همگامی هستند.

لقاح در لحظه اتحاد تخمک مادر و اسپرم یا گامت پدر اتفاق می افتد - از آن زمان به بعد، یک ارگانیسم جدید به مدت نه ماه قبل از تولد و شروع زندگی مستقل در مادر ایجاد می شود.

تولد یک ارگانیسم جدید در لحظه لقاح آغاز می شود - همجوشی گامتیا سلول های زایا: تخمک و اسپرم. هر یک از این سلول ها حاوی 23 کروموزوم است، یعنی نیمی از کروموزوم هایی که حاوی سلول های بدن هستند، بنابراین از ترکیب دو چنین سلولی، یک سلول جدید - یک زیگوت با 46 کروموزوم، تشکیل می شود که به دلیل تقسیم، اندام ها و سیستم های یک ارگانیسم جدید تشکیل می شود.

لقاح با جفت گیری در دوره باروری، یعنی در دوره تخمک گذاری آغاز می شود. با انزال، از 300 تا 500 میلیون اسپرم موجود در مایع منی وارد واژن زن می شود: به لطف دم آنها، اسپرم ها حرکت می کنند و برخی از آنها وارد رحم می شوند و متحرک ترین آنها می توانند از رحم به لوله های فالوپ بروند. ، که در آن آنها می توانند با تخم مرغ ملاقات کنند. کمتر از 100 سلول اسپرم به قسمت سوم لوله فالوپ می رسد: با برخورد با تخمک، آن را احاطه کرده و سعی می کنند از تمام غشای آن عبور کرده و به داخل آن نفوذ کنند، اما تنها یک سلول اسپرم موفق می شود.

نفوذ اسپرم به تخمک زیر میکروسکوپ الکترونی مشاهده کنید.

پس از لقاح، هسته های تخمک و اسپرم با هم ادغام می شوند و یک زیگوت - یک تخمک بارور شده را تشکیل می دهند.
فرآیند بلافاصله شروع می شود تقسیم زیگوت، یا تقسیم بندی: بعد از اولین تقسیم زیگوتدو سلول - بلاستومرها نیز تقسیم می شوند - چهار سلول به دست می آید که به تقسیم خود ادامه می دهند. سه روز بعد، زیگوت قبلاً از 16 سلول تشکیل شده است که یک خوشه شبیه یک توت - یک مورولا را تشکیل می دهد. در روز پنجم، سلول های مورولا به تقسیم شدن ادامه می دهند و شروع به سازماندهی می کنند. در داخل مورولا، مایع تجمع می یابد، به همین دلیل سلول ها از قسمت داخلی آن به بیرون خارج می شوند: مورولا به یک بلاستول تبدیل می شود که از دو قسمت تشکیل شده است: یک جنین، سلول هایی که جنین متعاقباً از آن تشکیل می شود. و تروفوبلاست، لایه نازکی از سلول ها که فضای پر از مایع را جدا می کند، یا بلاستوکول، - از این لایه متعاقبا جفت تشکیل می شود.

با تقسیم زیگوت، به دلیل انقباضات ماهیچه ای و حرکات موزون مژک های کوچک سلول های لایه مخاطی لوله های فالوپ، در امتداد لوله فالوپ به سمت رحم حرکت می کند. زیگوت از طریق لوله فالوپ حرکت می کند، به رحم می رسد، که بلاستول را دریافت می کند و در آن یک ارگانیسم جدید در طول نه ماه تشکیل می شود. مورولا با ورود به رحم، مدتی در آن باقی می ماند تا زمانی که آندومتر به طور کامل برای پذیرش آن تشکیل شود. در روز هفتم پس از لقاح، بلاستولا در جستجوی محل توقف و دریافت مواد مغذی به سطح آندومتر می‌چسبد - این فرآیند کاشت نامیده می‌شود.

رشد، بلوغ گامت هاو سایر شرایطی که منجر به تلاقی سلول های زایای زن و مرد می شود، تنها مقدماتی در راه اتحاد آنهاست. نفوذ اسپرم به داخل تخمک و در نتیجه اتحاد مواد هسته ای هر دو سلول، اوج فرآیند لقاح است و آغاز زندگی یک فرد جدید را نوید می دهد.

مشاهدات مستقیمارتباط گامت ها در پستانداران بسیار ناچیز و تکه تکه است. با این وجود، مقایسه این مشاهدات با داده‌های گسترده‌تر به‌دست‌آمده در مطالعه حیوانات آبزی که در آنها لقاح در خارج از بدن مادر انجام می‌شود، تصور کل سیر وقایع دشوار نیست.

اگر جنسی رابطه جنسی مردان و زنان سالمدر حوالی زمان تخمک گذاری اتفاق می افتد، فقط چند ساعت طول می کشد تا تخمکی که وارد انتهای لبه دار لوله فالوپ شده است توسط تعداد زیادی اسپرم احاطه شود که فقط یکی از آنها به تخمک نفوذ می کند. بلافاصله پس از ورود اسپرم، تخمک تحت تغییراتی قرار می گیرد که هدف آن جلوگیری از ورود اسپرم های دیگر به آن است.

این پدیده می تواندمشاهده زیر میکروسکوپ در بسیاری از گونه های دریایی، انجام آزمایشات در یک فنجان آب دریا آسان است. به محض اینکه سلول های اسپرم به داخل فنجان حاوی تخمک ها وارد می شوند، بلافاصله می توانید ببینید که چگونه هر تخمک را به صورت انبوه احاطه کرده اند. علیرغم حجم نسبتاً زیاد تخمک، حتی می‌توان آن را تحت تأثیر تلاش‌های ترکیبی اسپرم‌ها در چرخش قرار داد.

وقتی تنهاست اسپرمبا نفوذ به تخم مرغ، پوسته سطح آن بلافاصله ضخیم می شود و نفوذپذیری کمتری متوقف می شود. در همان زمان، بقیه اسپرم ها فعالیت هدایت شده خود را از دست می دهند و به زودی تنها اسپرم های منفرد در همسایگی تخم بارور شده باقی می مانند. اینکه این تغییرات به دلیل لقاح تخمک است و نه از دست دادن فعالیت سایر اسپرم ها، به راحتی می توان با افزودن تخمک های بارور نشده به فنجان و مشاهده لقاح آنها توسط اسپرم های باقی مانده ثابت کرد.

V تخمکفقط سر اسپرم (که تقریباً منحصراً از ماده هسته ای تشکیل شده است) و گردن (حاوی دستگاه سانتروزوم) نفوذ می کند. وقتی اسپرم وارد می شود دم می افتد. در سلول تخمک، ماده هسته ای موجود در سر اسپرم بلافاصله ظاهر فشرده خود را از دست می دهد و کروموزوم ها در آن شناسایی می شوند. در این حالت به آن پیش هسته نر می گویند.

معمولا پستانداراندر اووژنز اولین تقسیم بلوغ بلافاصله پس از تخمک گذاری مشاهده می شود و تقسیم دوم بلوغ احتمالاً تا نفوذ اسپرم به داخل تخمک به تعویق می افتد. با این حال، به محض ورود اسپرم به تخمک، تمام فرآیندها به سرعت فعال می شوند و تا زمانی که پیش هسته نر تشکیل شود، تقسیم دوم بلوغ به پایان می رسد. هسته تخمک از این نقطه به بعد پیش هسته ماده نامیده می شود.

لقاحتنها زمانی پایان می یابد که کروموزوم های پیش هسته های نر و ماده با هم ادغام شوند. از آنجایی که هر پیش هسته حاوی مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید است، مجموعه کامل دیپلوئیدی کروموزوم های مشخصه این گونه در تخم بارور شده بازسازی می شود.

بین نفوذداخل سلول تخم اسپرم و با ترکیب کروموزوم های هر دو پیش هسته، دستگاه سانتروزوم تحویل شده توسط اسپرم یک دوک میتوزی را تشکیل می دهد. کروموزوم ها در این دوره برای اولین تقسیم میتوزی تخمک بارور شده آماده می شوند. این تقسیم معمولا مدت کوتاهی پس از همجوشی پیش هسته رخ می دهد، اما مکانیسم فعال سازی آن بسیار پیچیده است و ماهیت آن ناشناخته باقی می ماند.

واضح است که محدود به اتصال نیست پیش هسته های نر و مادهاز آنجایی که در برخی از حیوانات پایین‌تر، که گامت‌هایی برای آزمایش آسان دارند، اسپرم‌ها می‌توانند در سیتوپلاسم تخم‌ها با هسته‌های حذف شده شروع به تقسیم کنند. در موارد دیگر، اسپرم که ماده هسته‌ای آن به طور غیرقابل برگشتی توسط پرتوهای رادیوم آسیب دیده بود، همچنان می‌توانست به تخمک نفوذ کرده و آن را وادار به تقسیم کند.

علاوه بر این، تخم مرغبسیاری از حیوانات پایین‌تر می‌توانند در غیاب اسپرم، تحت تأثیر محرک‌های مکانیکی یا شیمیایی مناسب شروع به رشد کنند که به آن پارتنوژنز مصنوعی می‌گویند. با این حال، به عنوان یک قاعده، در چنین مواردی، توسعه بسیار ضعیف تر است و طولانی نیست. فعال شدن تقسیم سلولی بدون حضور یک اسپرم کامل، که برای حفظ نیروی رشد طبیعی لازم است، کافی نیست.

از مقاله ما خواهید آموخت که گامت چیست. این یک سلول ویژه است که عملکردهای آن کاملاً تخصصی است. آنها چه هستند؟ بیایید با هم بفهمیم

گامت چیست: تعریف

ترجمه شده از یونانی، این اصطلاح به معنای "همسر" یا "شوهر" است. این معنای آن را تا حد امکان دقیق تعریف می کند. گامت یک سلول جنسی است. در طبیعت، دو گونه از آن وجود دارد - نر و ماده.

در هر صورت، گامت ها در نتیجه تقسیم سلول های زایای اولیه تشکیل می شوند. در همان زمان، مجموعه دیپلوئید کروموزوم آنها حفظ می شود. این باعث افزایش تعداد آنها می شود. روند تشکیل گامت های نر و ماده تفاوت های قابل توجه خود را دارد. بنابراین، چهار سلول کامل قادر به لقاح از یک اسپرم اولیه تشکیل می شود. در گامت ماده فقط یک تخمک این توانایی را کسب می کند.

ساختار تخم مرغ

گامت ماده چیست؟ این همیشه یک سلول بی حرکت است که حاوی مقدار کافی مواد مغذی لازم برای رشد ارگانیسم آینده است. شکل گرد یا کروی دارد. تخم مرغ به طور قابل اعتماد توسط چندین غشا محافظت می شود: زرده، شفاف و بیرونی. سیتوپلاسم آن انبار واقعی زرده است.

ویژگی های سلول های زایای مردانه

حالا بیایید بفهمیم که گامت نوع نر چیست. اسپرماتوزوئیدها همیشه بسیار کوچکتر از تخم هستند. این به این دلیل است که گامت های نر فقط حاوی اطلاعات ژنتیکی هستند. چرا آنها فاقد مواد مغذی هستند؟ واقعیت این است که اساس ارگانیسم آینده دقیقاً تخم مرغ است که آنها را به مقدار کافی دارد.

گامت های گیاهان و جانوران: شباهت ها و تفاوت ها

گامت های نر حیوانات متحرک هستند. اسپرم از سه قسمت سر، گردن و دم تشکیل شده است. اولین مورد حاوی هسته است. مجموعه کروموزوم آن هاپلوئید یا منفرد است. این ویژگی ساختاری برای همه سلول های زایای معمولی است. سر اسپرم همچنین حاوی آکروزوم یا بدن آپیکال است. آنزیم خاصی تولید می کند که قادر است پوسته های محافظ تخم مرغ را حل کند. گردن حاوی سانتریول و میتوکندری است. آنها انرژی لازم برای حرکت دم را تولید می کنند.

گامت های نر گیاهان را اسپرم می نامند. در نمایندگان بذر بالاتر این پادشاهی، آنها در بساک برچه ها قرار دارند. آنها با کمک باد، حشرات یا انسان حرکت می کنند. فرآیند انتقال آنها به کلاله مادگی را گرده افشانی می گویند.

گامت گیاهی چیست و در کجا قرار دارد؟ اگر در مورد یک تخم مرغ صحبت می کنیم، این، مانند گیاهان، یک سلول بیضی شکل بی حرکت است. در قسمت تحتانی منبسط شده مادگی گلها قرار دارد. برای اینکه آمیختگی گامت اتفاق بیفتد، دو سلول اسپرم به سمت گامت ماده حرکت می کنند که لوله زایا رشد می کند. در نتیجه لقاح آنها، یک دانه تشکیل می شود.

در گیاهان اسپور بالاتر، سلول های زاینده در اندام های تخصصی - گامتانگیا بالغ می شوند. در این موجودات، تناوب روشنی از نسل ها در چرخه زندگی مشاهده می شود.

این روند را در مثال خزه ها در نظر بگیرید. نسل جنسی او با یک "قالیچه" سبز نشان داده شده است. از گیاهان برگدار منفرد تشکیل شده است. روی آنها گامتوفیت ها تشکیل می شوند که در آنها سلول های زاینده بالغ می شوند. در نتیجه فرآیند لقاح، که برای آن به آب نیاز است، یک نسل غیرجنسی رشد می کند - اسپوروفیت. شبیه یک جعبه روی پای خشک است. سلول های تولید مثل غیرجنسی که هاگ نامیده می شوند در آن بالغ می شوند. آنها وارد خاک می شوند و دوباره گامتوفیت را ایجاد می کنند. بنابراین مراحل چرخه زندگی جایگزین یکدیگر می شوند.

نتیجه لقاح

تخمک بارور شده زیگوت نامیده می شود. مجموعه کروموزوم او قبلاً دیپلوئید یا دو برابر است. در حیوانات، لقاح خارجی و درونی است. در حالت اول، خارج از بدن زن رخ می دهد. این روش برای ماهی ها و دوزیستان معمولی است. با کمک نر اسپرم را وارد بدن زن می کند. رشد جنین نیز در آنجا اتفاق می افتد، بنابراین این روش پیشروتر است.

در گیاهان، پیچیده ترین فرآیند همجوشی گامت در گیاهان گلدار مشاهده می شود. به این دلیل که گامت ماده و سلول زایای مرکزی به اسپرم متصل هستند، دوتایی نامیده می شود. در نتیجه، یک جنین، یک ماده مغذی ذخیره به نام آندوسپرم و یک پوست تشکیل می شود. و همه با هم - یک دانه.

زیگوت شروع به شکافتن می کند. در این حالت جنین تشکیل می شود. در ابتدا از یک لایه تشکیل شده است. به آن بلاستولا می گویند. علاوه بر این، تخمگذار بافت ها و اندام های آینده در آن آغاز می شود. در این دوره به آن گاسترولا می گویند. تشکیل جنین با تخمگذار سه لایه جوانه ای ادامه می یابد که از آن اندام های خاصی و سیستم های آنها رشد می کنند.

بنابراین، در مقاله ما بررسی کردیم که گامت و زیگوت چیست. این ساختارها حامل اطلاعات ارثی هستند و ارگانیسم جدیدی را به وجود می آورند.