оплодотворение -- один из видов полового процесса, характерный для всех организмов, размножающихся половым путём, или одноклеточных организмов, которым свойственна копуляция. при этом две гаплоидные, чаще всего женская и мужская, гаметы сливаются и начало зиготе -- первой клетке многоклеточного организма. у представителей трёх царств эукариотов -- растений, животных и грибов половой процесс имеет свои особенности. в частности, у цветковых растений он протекает в виде двойного оплодотворения.
различают следующие виды оплодотворения:
1. наружное, когда половые клетки сливаются вне организма;
2. внутреннее, когда половые клетки сливаются внутри половых путей особи;
3. двойное, когда один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а второй - с центральной клеткой зародышевого мешка
4. самооплодотворение -- при слиянии гамет, продуцируемых одним и тем же организмом;
5. моноспермия и полиспермия.
1. наружное оплодотворение
наружное оплодотворение осуществляется в окружающей среде, обычно в водных условиях, куда мужские и женские половые клетки. примером может служить оплодотворение у большинства животных, обитающих или размножающихся в воде: кольчатых червей, двустворчатых моллюсков, большинства рыб, бесхвостых земноводных. выделяемые этими организмами мужские и женские гаметы поступают в воду, где происходит их встреча и слияние -- образование зиготы.
2. внутреннее оплодотворение
внутреннее оплодотворение -- встреча и слияние гамет -- происходит в половых путях самки. в этом случае вероятность оплодотворения и выживания зиготы намного выше, поэтому половых клеток (особенно яйцеклеток) образуется гораздо меньше. внутреннее оплодотворение присуще многим водным организмам, а на суше оно становится единственным надежным способом обеспечить слияние гамет. при внутреннем оплодотворении зигота получает возможность развиваться, оставаясь в теле матери
внутреннее оплодотворение у многих животных (пресмыкающихся, птиц) сопровождается откладыванием яиц во внешнюю среду, где в течение определённого срока из яиц развиваются маленькие детеныши: птенцы, черепашата, крокодильчики и др. у большинства млекопитающих зигота и образовавшийся из неё зародыш претерпевают внутреннее развитие в половых органах самки. у млекопитающих (кроме яйцекладущих -- утконоса и ехидны) для выращивания зародыша (эмбриона) в матке формируется так называемое детское место или плацента. в виде зачатков она имеется даже у сумчатых животных. через плаценту устанавливается связь между кровеносными руслами эмбриона и самки. этому обеспечивается газообмен в теле зародыша, его питание и удаление продуктов распада и, конечно, защита зародыша от неблагоприятных условий внешней среды.
3. двойное оплодотворение
двойное оплодотворение. особый тип оплодотворения характерен для цветковых растений. он был открыт в конце xix в. ученым сергеем гавриловичем навашиным и получил название двойного оплодотворения. во время опыления пыльца попадает на рыльце пестика. клетка пыльцевого зерна делится, образуя два неподвижных спермия и специальную клетку, которая, прорастая внутрь пестика, формирует пыльцевую трубку. в завязи пестика развивается зародышевый мешок с восемью гаплоидными ядрами. два из них сливаются, формируя центральное диплоидное ядро. в результате дальнейшего деления цитоплазмы зародышевого мешка образуется семь клеток: яйцеклетка, центральная диплоидная клетка и пять .
искусственное оплодотворение. большое значение в современном сельском хозяйстве имеет искусственное оплодотворение, прием, который широко применяется в селекции при выведении и улучшении пород животных и сортов растений. в животноводстве при искусственного осеменения можно получить многочисленное потомство от одного производителя. сперма таких животных хранится в специальных низкотемпературных условиях и сохраняет жизнеспособность в течение долгого времени (десятки лет).
5. моноспермия и полиспермия
сущность оплодотворения состоит в слиянии двух ядер -- ядра яйцеклетки и ядра спермия (кариогамия).
при слиянии ядра яйцеклетки с ядрами двух и большего числа спермиев происходило бы нагромождение ядерного материала и свойства отцовского и материнского организмов не могли бы наследоваться в равной степени. поэтому у подавляющего большинства растений и животных оплодотворение идет при участии одного спермия (сперматозоида).
в 1875 г. о. гертвиг, экспериментируя с морским ежом, впервые доказал, что яйцеклетка оплодотворяется только одним сперматозоидом. через два года, в 1877 г., подобное доказательство было представлено э. страсбургером в отношении растений, у которых новый организм также возникает в результате слияния одной мужской клетки с одной женской. такой тип оплодотворения получил название моноспермии.
