Статеве розмноження

Мейоз — це універсальний процес, він характерний як для рослин, так і для тварин. У всіх живих істот він відбувається за єдиною схемою. Однак у різних груп організмів мейоз настає на різних етапах індивідуального розвитку. Так, у циклі розвитку багатьох водоростей і найпростіших переважає стадія з гаплоїдним числом хромосом. Вона є основною формою існування цих організмів, які І ЯРодукують гаплоїдні клітини (гамети). Відразу ж після запліднення й утворення диплоїдної зиготи відбувається мейоз і виникає нове покоління гаплоїдних організмів.

У багатьох груп рослин (мохи, папоротеподібні) мейоз пов’язаний із чергуванням стадій спорофіта і гаметофіта 1. див. Ботаніка"). Спорофіт має диплоїдний набір хромосом І зазвичай може розмножуватися безстатевим шляом. На певному етапі розвитку в клітинах спорофіта відбується мейоз, у результаті чого утворюються гаплоїдні пори. Вони дають початок гаплоїдному статевому поколін рослин (гаметофіту). Гаметофіт продукує гамети, після злиття яких виникає зигота. З неї виникає нове покоління диплоїдного спорофіта.

Мал.2. Місце мейозу в індивідуальному розвитку:

І — водорості і найпростіші; ІІ — вищі рослини; III — багатоклітинні тварини І людина: а — гамети; б — зигота; в — спорофіт; г — гаплоїдне покоління; д — спори; е — мейоз; є — гаметогенез

У покритонасінних рослин мейоз також передує утворенню гаметофіта, але сам гаметофіт редукований до кількох клітин (у чоловічому — до трьох, у жіночому — до восьми), які містяться в тканинах квітки.

У багатоклітинних тварин і людини, а також деяких водоростей і найпростіших основна, найтриваліша стадія життєвого циклу характеризується диплоїдним набором хромосом. Гаплоїдними у цих організмів є лише гамети і мейоз відбувається в процесі їх утворення (тобто в процесі гаметогенезу).

Розвиток яйцеклітин і сперматозоонів. Дозрівання і розвиток статевих клітин називають гаметогенезом. У клітинах організмів тварин і людини він відбувається в статевих залозах: яйцеклітини розвиваються в яєчниках, а сперматозоони — в сім'яниках (яєчках).

Процеси розвитку чоловічих статевих клітин (сперматогенез) і жіночих статевих клітин (оогенез) мають низку спільних ознак. І в яєчнику, і в сім'яниках розрізняють три різні ділянки: зону розмноження, зону росту і зону дозрівання статевих клітин. У першій зоні (розмноження) сперматогонії та оогонії (клітини — попередники сперматозоонів і яйцеклітин) розмножуються мітотичним шляхом і кількість ї'х збільшується.

У чоловіків мітотичний поділ сперматогоніїв розпочинається в період статевого дозрівання і триває упродовж Десятків років. У жінок поділ оогоніїв відбувається лише в ембріональний період їхнього життя і закінчується ще до їхнього народження. У тварин поділ цих клітин залежить від строків і періодів розмноження.

У другій зоні (зона росту) сперматогонії та оогонії перестають розмножуватись, починають рости і збільшуватись у розмірах, перетворюючись на первинні сперматоцити та ооцити. Особливо збільшуються розміри ооцитів. Наприклад, у жаб лінійні розміри ооцита в 2 тис. разів більші, ніж оогонія. Це пов'язано з тим, що в них нагромаджуються поживні речовини, необхідні для розвитку зародка. Найважливіші зміни з майбутніми статевими клітинами відбуваються в зоні дозрівання. Саме тут виявляються й істотні відмінності між спермато та оогенезом. Ооцити першого порядку в результаті першого мейозу перетворюються на дві неоднакові за розмірами клітини: ооцит другого порядку — велику клітину і так званий первинний полоцит (перше полярне, або напрямне, редукційне тільце) — малу. Таким чином зберігається максимальна маса цитоплазми, що потрібно для розвитку майбутнього організму; полярні тільця лише виносять з яйцеклітини надлишок хромосом. Під час другого мейозу вторинний ооцит утворює велику незрілу яйцеклітину і маленький вторинний полоцит (друге полярне тільце). Первинний полоцит також може поділитися ще на два полоцити. Отже, в результаті двох мейотичних поділів (мейозу) з одного первинного ооцита утворюються чотири клітини з гаплоїдним набором хромосом — незріла статева клітина (яка перетворюється на зрілу яйцеклітину) і три полоцити, які розсмоктуються і зникають.Під час сперматогенезу первинний сперматоцит у зоні дозрівання також ділиться двічі шляхом мейозу. Однак при цьому утворюються чотири однакові гаплоїдні сперматиди, які внаслідок складних перетворень (зміна форми, розвиток хвоста) дають зрілі сперматозоони.

Запліднення — це процес злиття ядер сперматозоона та яйцеклітини і відновлення диплоїдного набору хромосом. Запліднену яйцеклітину називають зиготою. Зигота утворюється лише в разі проникнення сперматозоона в яйцеклітину.