Fertilizarea sau fertilizarea internă este procesul în timpul reproducerii sexuale în cazul gârneților masculini (spermatozoizi) sunt eliberate din organul reproductiv al unui mascul la organul reproductiv al unei femei, în cadrul căreia are loc fuziunea gametilor și din formațiune zigot.
Mai mulți autori consideră că fertilizarea internă începe atunci când masculul eliberează gameții în interiorul femelei în timpul copulării și se încheie cu formarea zigotului, care este celula care rezultă din fuziunea celulelor sexuale sau a sindromului.
Fertilizarea celulelor de ou, reproducerea sexuală. Programul de educare genomică
Deși toate speciile de animale viviparoase au fertilizare internă (exclusiv), acest proces apare și la unele specii ovipare și ovoviviparoase și nu este întotdeauna corelat cu prezența organelor copulatorii sau intruzive.
Pentru animalele a căror reproducere este caracterizată de fertilizare internă, acest proces reprezintă o adaptare avantajoasă la condițiile variate de mediu (care în multe cazuri pot fi adverse) cu care se confruntă gametii în timpul fertilizării externe, pe lângă asigurarea mai mare succesul reproductiv.
Reproducerea sexuală cu fertilizare internă (Imagine de meineresterampe la www.pixabay.com)
Exemple bune de animale cu fertilizare internă, pe lângă mamifere, printre care este inclus omul, sunt păsările care, deși sunt animale ovipare, se alătură cloacelor lor, astfel încât sperma masculului să ajungă în celulele ovulului femelei din interior. a femelei.
Procesul de fertilizare internă
În timpul reproducerii sexuale a două animale, fertilizarea internă are loc atunci când bărbatul își depune celulele spermatozoizi în interiorul unei cavități a femelei, în interiorul căreia apare sinagama sau fuziunea celulelor sexuale care dau naștere la zigot. că apoi se va forma un embrion și mai târziu un copil.
Deși nu este inclusă în descrierea procesului, fertilizarea internă implică faptul că anterior, la cele două animale care se reproduc, a avut loc gametogeneza, adică formarea spermatozoizilor în organul reproducător al bărbatului și al ovulele sau ovocelele din organul reproducător feminin.
Pentru ca fertilizarea internă să aibă loc, este necesar ca un bărbat să intre în contact cu o femelă, pentru care există de obicei diferite strategii de împerechere al căror succes depinde, de multe ori, de diverse semnale hormonale și / sau de mediu.
Reproducerea sexuală cu fertilizare internă (Imagine de Murad Swaleh la www.pixabay.com)
Nu toate speciile cu fertilizare internă au organe copulatorii specializate, dar în cele care există, este de obicei un penis cu capacitate de retragere și o vulvă, care are adaptări specifice pentru a primi organul masculin la fiecare specie.
În funcție de tipul de animal, dezvoltarea celulelor sale sexuale poate culmina în timpul copulării, așa este cazul oamenilor, în care spermatozoizii necesită semnale specifice și factori găsiți în tractul reproducător al femeii pentru a-și completa maturare.
În alte cazuri, ovocelele necesită, de asemenea, prezența spermei în sistemul reproducător feminin pentru a se „activa” sau „a se pregăti” pentru venirea spermei.
Odată ce sperma motilă fuzionează cu celula de ovul din interiorul femelei, „pătrunde” în membranele care, de obicei, o acoperă și o protejează, și își eliberează conținutul citosolic din interiorul ovulului. Următoarea imagine arată cum spermatozoizii umani ajung la ovul.
Ulterior, nucleul spermei haploide (cu jumătate din încărcarea cromozomială a bărbatului) fuzionează cu nucleul haploid al ovocelului (cu jumătate din încărcarea cromozomială a femelei), formând o structură diploidă numită "zigot", în care amestecă materialul genetic al ambilor părinți.
Avantaj
Porumbeii de împerechere
Spre deosebire de fertilizarea externă, procesul de fertilizare internă nu merită producerea și eliberarea de cantități uriașe de celule sexuale, în special de la bărbați, ceea ce implică un avantaj metabolic, deoarece sunt alocate mai puține resurse pentru gametogeneză.
Deoarece contactul și fuziunea celulelor sexuale are loc într-un spațiu închis, în condiții de pH constant, salinitate și temperatură, fertilizarea internă poate însemna un avantaj pentru succesul sau supraviețuirea descendenței, în special pentru speciile de animale cu îngrijire parentală mai mare.
Gestație (Imagine de redgular la www.pixabay.com)
În plus, probabilitatea de contact între celulele sexuale masculine și feminine reproducătoare este mult mai mare într-o cavitate închisă la nivelul femelei decât în mediul acvatic unde are loc fertilizarea externă (ceea ce este tipic animalelor acvatice, cum ar fi peștele). și amfibieni).
Dezavantaje
Unul dintre dezavantajele principale ale procesului de fertilizare sau fertilizare internă este că numărul descendenților produși este mai mic, ceea ce este evident din punctul de vedere al capacității de transport a femeii, în cadrul căruia structurile de specialitate are loc procesul. de simgamie și dezvoltare inițială a urmașilor.
De asemenea, și spre deosebire de ceea ce se întâmplă cu fertilizarea externă, acest proces implică un efort mai mare din partea părinților de a-și găsi un partener, deoarece contactul dintre un bărbat și o femelă este esențial.
Un alt dintre dezavantajele care pot fi subliniate în ceea ce privește fertilizarea internă este că cea mai mare participare este a femelelor, deoarece nutriția descendenților într-o placentă (viviparoasă), îngrijirea ouălor într-un cuib (ovipar) ) sau susținerea dezvoltării ouălor în interiorul său până la eclozarea puii (ovovivipar).
Îngrijirea părinților (imagine de gilbertobal la www.pixabay.com)
Cerința extinsă pentru o mai mare îngrijire a părinților în multe dintre speciile fertilizate intern poate reprezenta, de asemenea, un dezavantaj, întrucât puii sunt adesea incapabili să se apere singuri pentru perioade destul de lungi după naștere.
Exemple de fertilizare internă
Toate animalele mamifere, deoarece sunt viviparoase (dintre cele ale căror descendenți se dezvoltă în interiorul mamei și se nasc vii) au fertilizare internă. Exemple de animale sunt:
- Ființa umană
- Balene și delfini
- Pisici și câini (toate pisicile și canidele)
- Veverițe, șoareci, șobolani, iepuri, cobai și alte rozătoare
- Vacile, porcii și caii
- Elefanți, rinichi și girafe
- Printre alții
Îngrijirea părinților (imagine de Holger Detje la www.pixabay.com)
Cu toate acestea, unele animale ovipare și ovovivipare au, de asemenea, fertilizare internă, iar printre acestea cel mai proeminent grup este cel al păsărilor și reptilelor. Deși fertilizarea externă predomină la animalele acvatice, unele specii de pești și amfibieni sunt caracterizate prin fertilizare internă.
Principalele diferențe între aceste grupuri de animale cu fertilizare internă se află în „metodă”, deoarece nu toate speciile au organe copulatorii specializate în acest scop (cum ar fi cele ale oamenilor, de exemplu).
Reproducerea sexuală cu fertilizare internă (imagine de Elsemargriet la www.pixabay.com)
Celulele sexuale ale tuturor păsărilor și ale unor specii de reptile intră în contact datorită „fuziunii” cloacelor lor, în timp ce la alte specii de animale masculii produc un fel de recipiente numite „spermatofori”, care se umplu de spermă și pe care le depun în cloaca femelelor, unde are loc fertilizarea internă.
În plante
Fertilizarea internă este, de asemenea, tipică pentru majoritatea plantelor terestre. La plantele cu flori, bobul de polen germinează pe stigmat, producând o conductă în interiorul stilului care permite golirea microsporelor în vecinătatea ovulului (în ovar).
Aceste microspore sunt capabile să fuzioneze cu ovulele conținute în ovar și astfel produc zigotul care va da naștere embrionului, care va fi „încapsulat” în interiorul sămânței.
Referințe
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Principii integrate ale zoologiei (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
- Kardong, KV (2002). Vertebrate: anatomie comparativă, funcție, evoluție (nr. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
- Moore, KL, Persaud, TVN și Torchia, MG (2018). Dezvoltarea umană-carte electronică: embriologie orientată clinic. Științele sănătății Elsevier
- Nabors, MW (2004). Introducere în botanică (nr. 580 N117i). Pearson.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologie (ediția a 9-a). Brooks / Cole, Cengage Learning: SUA.