У животных оплодотворение может быть внешним и внутренним. При внешнем оплодотворении женская и мужская половые клетки сливаются вне половой системы самки (или гермафродитной особи). Внешнее оплодотворение чаще всего встречается у обитателей водоемов (многощетинковые черви, двустворчатые моллюски, речной рак, ланцетники, большинство костных рыб, земноводных), а также у некоторых наземных животных (например, дождевых червей).
Внутреннее оплодотворение, происходящее в органах половой системы самки (или гермафродитной особи), присуще большинству наземных животных (плоские и круглые черви, брюхоногие моллюски, насекомые, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), а также некоторым обитателям водоемов (хрящевые рыбы).
В процессе оплодотворения происходит активация яйцеклетки, проникновение в нее сперматозоида и слияние их ядер. После проникновения сперматозоида свойства оболочки яйцеклетки изменяются и она становится непроницаемой для других сперматозоидов.
Для процесса оплодотворения водорослям и высшим споровым растениям необходима влага, в которой передвигаются подвижные сперматозоиды. У голосеменных и покрытосеменных процесс оплодотворения не зависит от влажности среды. У этих групп растений процессу оплодотворения предшествует процесс опыления. Опыление — это перенос пыльцевого зерна, содержащего мужские половые клетки, с пыльников тычинок на рыльце пестика (покрытосеменные) или на семязачаток (голосеменные). Опыление у покрытосеменных может происходить с помощью животных-опылителей (насекомые, мелкие птицы), ветра, воды, а у голосеменных только с помощью ветра.
|
|
Опыление может быть перекрестным (если пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика другого цветка) или же происходит самоопыление (пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика того же цветка).
Рассмотрим процесс оплодотворения у растений на примере покрытосеменных. Впервые его исследовал в 1898 году украинский ученый С.Г. Навашин. Этот процесс получил название двойного оплодотворения.
После того, как пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, оно набухает и начинается формирование пыльцевой трубки. В пыльцевую трубку переходят три гаплоидные клетки — вегетативная и два спермия. Вегетативная клетка создает питательную среду для спермиев и со временем исчезает. Через особое отверстие в оболочках семязачатка (пыльцевход) пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок, состоящий из семи клеток. На его полюсах расположены шесть гаплоидных клеток, одна из которых яйцеклетка. В центре зародышевого мешка располагается клетка (центральная клетка) с двумя гаплоидными ядрами. Со временем эти ядра сливаются, образуя вторичное диплоидное ядро.
|
|
Один из спермиев, попав в зародышевый мешок, сливается с яйцеклеткой. В результате образуется диплоидная зигота, из которой развивается зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой, в результате чего она становится триплоидной (имеет три гаплоидных набора хромосом). В дальнейшем из этой клетки развивается особая ткань — эндосперм, клетки которой содержат питательные вещества, необходимые для развития зародыша.