Vystosi į individą (arba asmenų grupę), turintį abiejų tėvų organizmų, gaminančių gametas, paveldimų savybių.
Kai kurių rūšių organizme galimas ir vienos gametos (neapvaisinto kiaušinėlio) vystymasis – partenogenezė.
Gametų morfologija ir gametogamijos tipai
Izogamija, heterogamija ir oogamija
Įvairių rūšių gametų morfologija yra gana įvairi, tuo tarpu pagamintos gametos gali skirtis tiek chromosomų rinkiniu (su rūšies heterogametiškumu), tiek dydžiu ir judumu (gebėjimas judėti savarankiškai), o gametų dimorfizmas – skirtingu. rūšys labai skiriasi – nuo dimorfizmo nebuvimo izogamijos pavidalu iki ekstremalaus jo pasireiškimo oogamijos forma.
Izogamija
Jeigu susiliejančios lytinės ląstelės morfologiškai nesiskiria viena nuo kitos dydžiu, sandara ir chromosomų rinkiniu, tai jos vadinamos izogametomis, arba nelytinėmis gametomis. Tokios lytinės ląstelės yra mobilios, gali nešioti žvynelius arba būti panašios į amebas. Izogamija būdinga daugeliui dumblių.
Anizogamija (heterogamija)
Galinčios susilieti gametos skiriasi dydžiu, judrios mikrogametos nešioja žiuželius, makrogametos gali būti ir judrios (daug dumblių), ir nejudrios (daugelio protistų makrogametos, neturinčios žvynelių).
Oogamy
Vienos biologinės rūšies gametos, galinčios susilieti, dydžiu ir judrumu labai skiriasi į du tipus: mažas mobilias vyriškas gametas – spermatozoidus – ir dideles nejudančias moteriškas gametas – kiaušinėlius. Lytinių ląstelių dydis skiriasi dėl to, kad kiaušiniuose yra pakankamai maistinių medžiagų, užtikrinančių pirmuosius kelis zigotos pasiskirstymus jai vystantis į embrioną.
Parkerio ardomoji atrankos teorija... Jei zigotos dydis yra pakankamai svarbus jos išlikimui (organizmuose su išoriniu tręšimu), tai anizogamija būtų evoliuciškai stabili strategija. Tokiais atvejais patinų (smulkiųjų lytinių ląstelių veisėjų) ir patelių (stambiųjų lytinių ląstelių veisėjų) populiacija bus stabili. Ardomosios atrankos teorija leidžia paaiškinti daugelio augalų ir kai kurių gyvūnų dvinamystės atsiradimą ir išlikimą išoriniu tręšimu.
Gametos tipas ir lytis
Lyties samprata siejama su diferencijavimu pagal lytinių ląstelių dydį, tai yra, vyrišką lytį vadiname individais, kurie gamina mažas judrias lytines ląsteles, o moteriškąją lytį – tuos, kurie gamina dideles. Tuo pačiu metu kai kurių rūšių diferenciacija pagal gametijos tipą (homo - XX arba heterogametinė konstitucija - XY) gali nesutapti su dydžio diferenciacija.
Evoliucijos procese daugumoje rūšių vyrams buvo aptiktos mažos gametos ir heterogametinė konstitucija XY, o patelėms – didelės gametos ir homogametinė konstitucija XX. Tai rūšys, turinčios gametų tipą Drosophila... Priešingai, rūšyse su tokio tipo gametomis Abraksas (Anglų)rusų(paukščiai, drugeliai, kandys, kai kurios žuvų rūšys ir kt.) šių diferenciacijų kryptys nesutapo. Patelės kiaušialąstės yra heterogametinės, o patino spermatozoidai yra homogametiniai.
Apvaisinimas įvyksta motinos kiaušialąstės ir tėvo spermos, arba lytinių ląstelių, susijungimo momentu – nuo to laiko devynis mėnesius iki gimimo ir savarankiško gyvenimo pradžios motinoje vystosi naujas organizmas.
Naujo organizmo gimimas prasideda apvaisinimo momentu - lytinių ląstelių susiliejimas arba lytinės ląstelės: kiaušinėlis ir sperma. Kiekvienoje iš šių ląstelių yra 23 chromosomos, tai yra pusė tų, kuriose yra kūno ląstelės, todėl dviejų tokių ląstelių derinys sudaro naują ląstelę - zigotą su 46 chromosomomis, iš kurių dalijimosi dėka organai. ir formuojasi naujojo organizmo sistemos.
Nėštumas prasideda nuo kopuliacijos reprodukciniu laikotarpiu, tai yra ovuliacijos laikotarpiu. Su ejakuliacija į moters makštį patenka nuo 300 iki 500 milijonų spermatozoidų: jų uodegos dėka spermatozoidai juda, dalis jų patenka į gimdą, o patys judriausi iš gimdos gali patekti į kiaušintakius. , kuriame jie gali susitikti su kiaušiniu. Mažiau nei 100 spermatozoidų pasiekia trečią kiaušintakio atkarpą: susidūrę su kiaušialąste, apsupa jį, bando praeiti pro visas jo membranas ir patekti į vidų, tačiau pavyksta tik vienam spermatozoidui.
Spermos ląstelė patenka į kiaušinėlį, kaip matoma elektroniniu mikroskopu.
Po apvaisinimo kiaušialąstės ir spermos branduoliai susilieja ir susidaro zigota – apvaisintas kiaušinėlis.
Procesas prasideda iš karto zigotos dalijimasis, arba segmentavimas: po pirmojo zigotos dalijimasis dvi ląstelės – dalijasi ir blastomerai – gaunamos keturios ląstelės, kurios ir toliau dalijasi. Po trijų dienų zigotą jau sudaro 16 ląstelių, kurios sudaro spiečius, primenantį uogą – morulę. Penktą dieną morulės ląstelės, toliau besidalijančios, pradeda organizuotis. Morulės viduje kaupiasi skystis, dėl kurio ląstelės iš jos vidinės dalies išstumiamos į išorę: morulė virsta blastula, susidedančia iš dviejų dalių: embrioblasto, ląstelių, iš kurių vėliau susiformuos embrionas; ir trofoblastas, plonas ląstelių sluoksnis, atskiriantis erdvę, užpildytą skysčiu, arba blastocoelis, - iš šio sluoksnio vėliau susidaro placenta.
Dalydamasi zigota juda kiaušintakiu link gimdos dėl raumenų susitraukimų ir ritmiškų mažų ląstelių blakstienų judėjimo kiaušintakių gleiviniame sluoksnyje. Zigota juda išilgai kiaušintakio, pasiekia gimdą, kuri gauna blastulę ir kurioje per devynis mėnesius susiformuoja naujas organizmas. Morula, patekusi į gimdą, dar kurį laiką joje būna, kol visiškai susiformuoja endometriumas, kad jį priimtų. Septintą dieną po pastojimo blastula pritvirtinama prie endometriumo paviršiaus, ieškant vietos sustoti ir gauti maistinių medžiagų – šis procesas vadinamas implantacija.
Lytinių ląstelių augimas, brendimas ir kitos aplinkybės, lemiančios vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių susitikimą, turi tik išankstinę reikšmę jų sąjungos kelyje. Spermatozoidų įsiskverbimas į kiaušialąstę ir dėl to abiejų ląstelių branduolinių medžiagų susiliejimas yra apvaisinimo proceso kulminacija ir naujo individo gyvenimo pradžia.
Tiesioginiai pastebėjimai virš žinduolių lytinių ląstelių jungties yra labai nereikšmingos ir fragmentiškos. Vis dėlto, palyginus šiuos stebėjimus su platesniais duomenimis, gautais tiriant vandens gyvūnus, kuriuose apvaisinimas vyksta už motinos organizmo ribų, nesunku įsivaizduoti visą įvykių eigą.
Jei seksualinis sveikų vyrų ir moterų santykiai atsitiko maždaug ovuliacijos metu, prireiks vos kelių valandų, kol kiaušinėlis, patekęs į kraštinį kiaušintakio galą, bus apsuptas daugybe spermatozoidų, iš kurių tik vienas prasiskverbia į kiaušinėlį. Iš karto po spermatozoidų įvedimo kiaušialąstė pasikeičia, kad į ją nepatektų kiti spermatozoidai.
Šis reiškinys gali nesunku mikroskopu stebėti daugelį jūrų rūšių, atliekant eksperimentus dubenyje su jūros vandeniu. Kai spermatozoidai suleidžiami į indą, kuriame yra kiaušinėliai, iškart galite pamatyti, kaip jie būriais knibžda aplink kiekvieną kiaušinėlį. Nepaisant santykinai didžiulio kiaušinėlio tūrio, jis netgi gali suktis dėl bendrų spermatozoidų pastangų.
Kai vienas sperma prasiskverbęs į kiaušinį, jo paviršinis lukštas iš karto sustorėja ir sustoja mažiau pralaidus; tuo pačiu metu likusieji spermatozoidai praranda kryptingą veiklą, o netrukus apvaisinto kiaušinėlio apylinkėse lieka tik pavieniai spermatozoidai. Kad šie pokyčiai yra susiję su kiaušialąstės apvaisinimu, o ne su kitų spermatozoidų aktyvumo praradimu, nesunkiai galima įrodyti į lėkštelę įpylus neapvaisintų kiaušinėlių ir stebint jų apvaisinimą likusiais spermatozoidais.
V kiaušialąstė prasiskverbia tik spermatozoidų galvutė (kurią sudaro beveik vien branduolinė medžiaga) ir kaklas (kuriame yra centrosominis aparatas). Įvedus spermą, uodega išnyksta. Kiaušinyje spermos galvutėje esanti branduolinė medžiaga iš karto praranda kompaktišką išvaizdą ir joje atsiskleidžia chromosomos. Šioje būsenoje jis vadinamas vyrišku probranduoliu.
Paprastai val žinduoliai oogenezėje pirmasis brendimo dalijimasis stebimas iš karto po ovuliacijos, o antrasis brendimo dalijimasis greičiausiai atidėtas iki spermatozoidų patekimo į kiaušialąstę. Tačiau kai tik spermatozoidai patenka į kiaušialąstę, visi procesai greitai suaktyvėja ir tuo metu, kai susidaro vyriškasis probranduolis, baigiasi antrasis brendimo dalijimasis. Kiaušinio branduolys nuo šio momento vadinamas moterišku probranduoliu.
Tręšimas baigiasi tik tada, kai susilieja vyriško ir moteriško probranduolių chromosomos. Kadangi kiekviename probrandulyje yra haploidinis chromosomų rinkinys, apvaisintame kiaušinyje atkuriamas visas konkrečiai rūšiai būdingas diploidinis chromosomų rinkinys.
Tarp prasiskverbimasĮ spermos kiaušialąstę ir abiejų probranduolių chromosomų jungtį, spermatozoidų pristatytas centrosominis aparatas sudaro mitozinį veleną. Šiuo laikotarpiu chromosomos ruošiasi pirmajam mitoziniam apvaisinto kiaušinėlio dalijimuisi. Šis dalijimasis paprastai įvyksta netrukus po branduolių susijungimo, tačiau jo aktyvavimo mechanizmas yra labai sudėtingas ir jo pobūdis lieka nežinomas.
Akivaizdu, kad tai neapsiriboja tik prisijungimu vyriški ir moteriški probranduoliai, nes kai kurių žemesnių gyvūnų, kurių gametos yra lengvai prieinamos eksperimentams, spermatozoidai gali pradėti dalytis citoplazmoje oocitų su pašalintais branduoliais. Kitais atvejais spermatozoidai, kurių branduolinė medžiaga buvo negrįžtamai pažeista radžio spindulių, vis tiek galėjo prasiskverbti į kiaušinėlį ir paskatinti jį dalytis.
Be to, kiaušialąstės daugelis žemesnių gyvūnų gali pradėti vystytis, kai nėra spermatozoidų, veikiami atitinkamų mechaninių ar cheminių dirgiklių, o tai vadinama dirbtine partenogeneze. Tačiau, kaip taisyklė, tokiais atvejais vystymasis yra daug silpnesnis ir trunka neilgai. Ląstelių dalijimosi aktyvacija yra nepakankama, jei nėra visos grandinės spermatozoidų ląstelės, kuri yra būtina normaliai augimo jėgai palaikyti.
Iš mūsų straipsnio sužinosite, kas yra gameta. Tai speciali ląstelė, kurios funkcijos yra griežtai specializuotos. Apie ką jie visi? Išsiaiškinkime tai kartu.
Kas yra gameta: apibrėžimas
Išvertus iš graikų kalbos, šis terminas reiškia „žmona“ arba „vyras“. Tai kiek įmanoma tiksliau nustato jo reikšmę. Gameta yra dauginimosi ląstelė. Gamtoje yra dviejų rūšių – vyriškos ir moteriškos.
Bet kokiu atveju gametos susidaro dalijantis pirminėms lytinėms ląstelėms. Tuo pačiu metu išsaugomas jų diploidinis chromosomų rinkinys. Tai lemia jų skaičiaus padidėjimą. Vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių formavimosi procesas turi reikšmingų skirtumų. Taigi iš vieno pirminio spermatozoido susidaro keturios pilnavertės ląstelės, galinčios apvaisinti. Moteriškose lytinėse ląstelėse šį gebėjimą įgyja tik viena kiaušialąstė.
Kiaušialąstės struktūra
Kas yra moteriška gameta? Tai visada yra nejudri ląstelė, kurioje yra pakankamai maistinių medžiagų, reikalingų būsimam organizmui vystytis. Jis turi apvalią arba sferinę formą. Kiaušialąstę patikimai apsaugo kelios membranos: trynio, skaidrios ir išorinės. Jo citoplazma yra tikras trynių inkliuzų sandėlis.
Vyriškų lytinių ląstelių ypatybės
Dabar pažiūrėkime, kas yra vyriško tipo gameta. Spermos ląstelės visada yra daug mažesnės nei kiaušiniai. Taip yra todėl, kad vyriškos lytinės ląstelės turi tik genetinę informaciją. Kodėl jiems trūksta maistinių medžiagų? Faktas yra tas, kad būsimo organizmo pagrindas yra kiaušinis, kuriame jų yra pakankamai.
Augalų ir gyvūnų gametos: panašumai ir skirtumai
Gyvūnų vyriškos lytinės ląstelės yra mobilios. Sperma susideda iš trijų dalių: galvos, kaklo ir uodegos. Pirmajame yra šerdis. Jo chromosomų rinkinys yra haploidinis arba vienas. Ši struktūrinė savybė būdinga visoms lytinėms ląstelėms. Spermos galvutėje taip pat yra akrosoma arba viršūninis kūnas. gamina specialų fermentą, gebantį ištirpdyti apsaugines kiaušinėlio membranas. Gimdos kaklelyje yra centriolių ir mitochondrijų. Jie generuoja energiją, reikalingą uodegos varymui.
Vyriškos lytinės augalų ląstelės vadinamos sperma. Šios karalystės aukščiausiuose sėkliniuose atstovuose jie randami kuokelių dulkėse. Jie juda padedami vėjo, vabzdžių ar žmonių. Jų pernešimo į piestelės stigmą procesas vadinamas apdulkinimu.
Kas yra augalo gameta ir kur ji yra? Jei kalbame apie kiaušialąstę, tai, kaip ir augaluose, tai yra nejudri ovalo formos ląstelė. Jis yra apatinėje išplėstoje gėlių piestelės dalyje. Kad lytinės ląstelės susijungtų, augant gemalo vamzdeliui, du spermatozoidai keliauja į moteriškąją lytinę ląstelę. Dėl jų tręšimo susidaro sėkla.
Aukštesniuose sporiniuose augaluose lytinės ląstelės bręsta specializuotuose organuose – gametangijoje. Šiuose organizmuose gyvavimo cikle pastebimas aiškus kartų kaitaliojimas.
Panagrinėkime šį procesą samanų pavyzdžiu. Jo seksualinę kartą atstoja žalias kilimas. Jį sudaro atskiri lapiniai augalai. Ant jų susidaro gametofitai, kuriuose bręsta lytinės ląstelės. Dėl apvaisinimo proceso, kurio įgyvendinimui reikia vandens, išauga aseksuali karta - sporofitas. Tai atrodo kaip dėžutė su sausu stiebu. Jame subręsta nelytinio dauginimosi ląstelės, vadinamos sporomis. Jie patenka į dirvą ir vėl sukelia gametofitą. Taigi gyvavimo ciklo fazės pakeičia viena kitą.
Tręšimo rezultatas
Apvaisintas kiaušinėlis vadinamas zigota. Jos chromosomų rinkinys jau yra diploidinis arba dvigubas. Gyvūnams tręšimas yra išorinis ir vidinis. Pirmuoju atveju jis atsiranda už patelės kūno ribų. Šis metodas būdingas žuvims ir varliagyviams. Su pagalba patinas į patelės kūną įveda spermą. Ten vyksta ir vaisiaus vystymasis, todėl šis metodas yra progresyvesnis.
Augaluose sudėtingiausias gametų susiliejimo procesas stebimas žydintiems augalams. Jis vadinamas dvigubu, nes moteriškoji lytinė ląstelė ir centrinė lytinė ląstelė yra sujungtos su sperma. Dėl to susidaro embrionas, saugojimo maistinė medžiaga, vadinama endospermu, ir žievė. Ir viskas kartu yra sėkla.
Zigota pradeda skilti. Šiuo atveju susidaro embrionas. Iš pradžių jis susideda iš vieno sluoksnio. Jis vadinamas blastula. Toliau jame prasideda audinių ir būsimų organų klojimas. Šiuo laikotarpiu jis vadinamas gastrula. Embriono formavimasis tęsiasi klojant tris gemalo sluoksnius, iš kurių vystosi tam tikri organai ir jų sistemos.
Taigi, mūsų straipsnyje mes ištyrėme, kas yra gameta ir zigota. Šios struktūros yra paveldimos informacijos nešėjai ir sukuria naują organizmą.
