Reprodukce je schopnost organismů reprodukovat svůj vlastní druh. Rozmnožování je jednou z klíčových vlastností všeho živého, proto je nutné pochopit biologický význam oplodnění. Tato problematika byla nyní studována na vysoké úrovni, od hlavních fází až po molekulární a genetické mechanismy.
Co je to hnojení
Oplodnění je přirozený biologický proces fúze dvou zárodečných buněk: mužské a ženské. Mužské gamety se nazývají spermie, zatímco ženské gamety se nazývají vajíčka.
Dalším krokem po splynutí zárodečných buněk je vytvoření zygoty, kterou lze považovat za nový živý organismus. Zygota se začíná dělit mitózou, čímž se zvyšuje počet jejích základních buněk. Embryo se vyvíjí ze zygoty.
Existuje velké množství druhů vajec a způsobů drcení. Všechny závisí na taxonomické příslušnosti uvažovaného živého organismu a také na stupni jeho evolučního vývoje.
Jaký je biologický význam oplodnění
Reprodukce je hlavní adaptací pro plození. Budoucnost druhu závisí na reprodukčních schopnostech daného druhu, takže různá zvířata a rostliny mají své vlastní způsoby, jak se přizpůsobit, aby se zlepšila kvalita celého procesu.
Například vlci a lvice vždy chrání své potomky před potenciálními predátory. To zvyšuje míru přežití mláďat a zaručuje jejich adaptabilitu na životní podmínky v budoucnu. Ryby kladou velké množství vajíček, protože šance na vnější oplodnění ve vodním prostředí je poměrně nízká. Výsledkem je, že z tisíců potenciálních potěrů se vyvine jen několik stovek.
Biologický význam oplodnění spočívá v tom, že se dvě zárodečné buňky z různých organismů spojí a vytvoří zygotu, která nese genetické vlastnosti obou rodičů. To vysvětluje odlišnost příbuzných mezi sebou. A to je dobře, protože změna genofondu jakékoli populace je evoluční adaptivní mechanismus. Potomci, generace po generaci, jsou lepší než jejich rodiče. V podmínkách postupné změny prostředí (změna klimatu, vznik nových vnějších faktorů) jsou adaptivní dovednosti vždy vhodné.
A jaký je biologický význam oplodnění na biochemické úrovni? Pojďme se na to podívat:
- Toto je konečná formace vajíčka.
- Toto je určení pohlaví budoucího embrya díky odpovídajícím genům přineseným samčími gametami.
- Konečně hraje roli oplodněnípři obnově diploidní sady chromozomů, protože zárodečné buňky jsou individuálně haploidní.
Rozmnožování kvetoucích rostlin
Rostliny mají ve srovnání se zvířaty některé reprodukční vlastnosti. Zvláštní pozornost vyžadují zástupci krytosemenných rostlin, kteří se vyznačují dvojím oplodněním (objeveno ruským vědcem Navašinem v roce 1898).
Struktury, které určují pohlaví u kvetoucích rostlin, jsou tyčinky a pestíky. V tyčinkách dozrává pyl, který se skládá z velkého množství zrn. Jedno zrno obsahuje dvě buňky: vegetativní a generativní. Pylové zrno je pokryto dvěma skořápkami a vnější má vždy nějaké výrůstky a prohlubně.
Pestík je struktura hruškovitého tvaru sestávající ze stigmatu, stylu a vaječníku. Ve vaječníku se vytvoří jedno nebo více vajíček, uvnitř kterých dozrávají ženské zárodečné buňky.
Když pylové zrnko narazí na stigma pestíku, vegetativní buňka začne tvořit pylová láček. Tento kanál je poměrně dlouhý a končí u mikropylu vajíčka. Ve stejnou dobu se generativní buňka dělí mitózou a tvoří dvě spermie, která se pylem dostanou do tkáně vajíčka.
Proč dvě sperma? Jak se liší biologický význam oplodnění u rostlin od stejného procesu u zvířat? Faktem je, že embryonální vak vajíčka je reprezentován sedmi buňkami, mezi nimiž je haploidsamičí gameta a diploidní centrální buňka. Obě se spojí s příchozí spermií a vytvoří zygotu a endosperm.
Biologický význam dvojitého hnojení u rostlin
Tvorba semen je důležitým znakem rozmnožování krytosemenných rostlin. K úplnému vyzrání v půdě potřebuje velké množství živin, které budou zahrnovat různé enzymy, sacharidy a další organické / anorganické složky.
Endosperm krytosemenných rostlin je triploidní, protože diploidní centrální buňka zárodečného vaku se spojila s haploidními spermiemi. To je biologický význam oplodnění u rostlin: trojitá sada chromozomů přispívá k vysoké rychlosti nárůstu hmoty endospermové tkáně. Díky tomu semínko dostává spoustu živin a energetických zásob pro klíčení.
Druhy semen
V závislosti na osudu endospermu existují dva hlavní typy semen:
- Semena jednoděložných rostlin. Jasně vykazují dobře vyvinutý endosperm, který zaujímá větší objem. Kotyledon je redukován a prezentován ve formě štítu. Tento druh semen je typický pro všechny zástupce obilovin.
- Semena dvouděložných rostlin. Zde endosperm buď chybí, nebo zůstává ve formě malých nahromadění tkáně na periferii. Výživovou funkci takových semen plní dva velké kotyledony. Příklady rostlin: hrách, fazole, rajčata, okurky,brambory.
Závěry
Bylo by samozřejmě chybou nazývat takové oplodnění dvojitým, protože nyní známe hlavní rysy a funkce tohoto procesu. Když se centrální buňka spojí se spermií, nevytvoří se žádná zygota a výsledná genetická sada se ztrojnásobí. Koneckonců, semeno se neskládá ze dvou nezávislých embryí.
Biologický význam dvojitého oplodnění je však opravdu velký. Semena vyžadují při klíčení velké množství organických i anorganických látek a tento problém je řešen tvorbou triploidního endospermu.
