Reprodukcja to zdolność organizmów do reprodukcji własnego gatunku. Rozmnażanie jest jedną z kluczowych cech wszystkich żywych istot, dlatego konieczne jest zrozumienie biologicznego znaczenia zapłodnienia. Kwestia ta została obecnie zbadana na wysokim poziomie, od głównych etapów po mechanizmy molekularne i genetyczne.
Co to jest nawożenie
Zapłodnienie to naturalny biologiczny proces fuzji dwóch komórek rozrodczych: męskiej i żeńskiej. Męskie gamety nazywane są plemnikami, podczas gdy żeńskie gamety nazywane są jajami.
Kolejnym krokiem po fuzji komórek zarodkowych jest formowanie się zygoty, którą można uznać za nowy żywy organizm. Zygota zaczyna się dzielić przez mitozę, zwiększając liczbę jej komórek składowych. Zarodek rozwija się z zygoty.
Istnieje wiele rodzajów jaj i metod kruszenia. Wszystkie one zależą od przynależności taksonomicznej rozpatrywanego organizmu żywego, a także od stopnia jego rozwoju ewolucyjnego.
Jakie jest biologiczne znaczenie zapłodnienia
Reprodukcja jest główną adaptacją do prokreacji. Przyszłość gatunku zależy od zdolności reprodukcyjnych danego gatunku, więc różne zwierzęta i rośliny mają własne sposoby adaptacji, aby poprawić jakość całego procesu.
Na przykład wilki i lwice zawsze chronią swoje potomstwo przed potencjalnymi drapieżnikami. Zwiększa to przeżywalność młodych i gwarantuje ich przystosowanie do warunków życia w przyszłości. Ryby składają dużo jaj, ponieważ szansa na zapłodnienie zewnętrzne w środowisku wodnym jest dość niska. W rezultacie z tysięcy potencjalnych narybków rozwija się tylko kilkaset.
Biologiczne znaczenie zapłodnienia polega na tym, że dwie komórki rozrodcze z różnych organizmów łączą się i tworzą zygotę, która nosi cechy genetyczne obojga rodziców. To wyjaśnia odmienność krewnych. I to dobrze, ponieważ zmiana puli genów każdej populacji jest ewolucyjnym mechanizmem adaptacyjnym. Potomstwo z pokolenia na pokolenie staje się lepsze od swoich rodziców. W warunkach stopniowej zmiany otoczenia (zmiana klimatu, pojawienie się nowych czynników zewnętrznych) umiejętności adaptacyjne są zawsze odpowiednie.
A jakie jest biologiczne znaczenie zapłodnienia na poziomie biochemicznym? Rzućmy okiem:
- To jest ostateczna formacja jajka.
- Jest to określenie płci przyszłego zarodka dzięki odpowiednim genom wniesionym przez męskie gamety.
- Wreszcie, nawożenie odgrywa rolęw odtworzeniu diploidalnego zestawu chromosomów, ponieważ komórki zarodkowe są indywidualnie haploidalne.
Rozmnażanie roślin kwitnących
Rośliny mają pewne cechy reprodukcyjne w porównaniu ze zwierzętami. Szczególnej uwagi wymagają przedstawiciele roślin okrytonasiennych, które charakteryzują się podwójnym zapłodnieniem (odkryli je rosyjski naukowiec Navashin w 1898 roku).
Strukturami determinującymi płeć u roślin kwitnących są pręciki i słupki. W pręcikach dojrzewa pyłek kwiatowy, który składa się z dużej liczby ziaren. Jedno ziarno zawiera dwie komórki: wegetatywną i generatywną. Ziarno pyłku pokryte jest dwiema muszlami, a na zewnętrznej zawsze znajdują się narośla i wgłębienia.
Słupek jest strukturą w kształcie gruszki, na którą składa się piętno, styl i jajnik. W jajniku powstaje jeden lub więcej zalążków, wewnątrz których dojrzewają żeńskie komórki rozrodcze.
Kiedy ziarno pyłku uderza w piętno słupka, komórka wegetatywna zaczyna tworzyć łagiewkę pyłkową. Kanał ten jest stosunkowo długi i kończy się na mikropyle zalążka. W tym samym czasie komórka generatywna dzieli się przez mitozę i tworzy dwa plemniki, które poprzez łagiewkę pyłkową dostają się do tkanki zalążka.
Dlaczego dwie plemniki? Czym różni się biologiczne znaczenie nawożenia u roślin od tego samego procesu u zwierząt? Faktem jest, że woreczek zarodkowy zalążka jest reprezentowany przez siedem komórek, wśród których znajduje się haploidgameta żeńska i diploidalna komórka centralna. Oba połączą się z napływającymi plemnikami, tworząc odpowiednio zygotę i bielmo.
Biologiczne znaczenie podwójnego nawożenia roślin
Powstawanie nasion jest ważną cechą rozmnażania u roślin okrytozalążkowych. Aby w pełni dojrzeć w glebie, potrzebuje dużej ilości składników odżywczych, w tym różnych enzymów, węglowodanów i innych organicznych/nieorganicznych składników.
Błoto okrytozalążkowe jest triploidalne, ponieważ diploidalna centralna komórka woreczka zarodkowego połączyła się z haploidalnym plemnikiem. Takie jest biologiczne znaczenie nawożenia roślin: potrójny zestaw chromosomów przyczynia się do wysokiego tempa przyrostu masy tkanki bielma. W rezultacie ziarno otrzymuje dużo składników odżywczych i rezerw energii potrzebnej do kiełkowania.
Rodzaje nasion
W zależności od losu bielma, istnieją dwa główne rodzaje nasion:
- Nasiona roślin jednoliściennych. Wyraźnie pokazują dobrze rozwinięte bielmo, które zajmuje większą objętość. Liścienie są zredukowane i przedstawione w formie tarczy. Ten rodzaj nasion jest typowy dla wszystkich przedstawicieli zbóż.
- Nasiona roślin dwuliściennych. Tutaj bielmo jest albo nieobecne, albo pozostaje w postaci małych nagromadzeń tkanki na obwodzie. Funkcję odżywczą takich nasion pełnią dwa duże liścienie. Przykłady roślin: groch, fasola, pomidory, ogórki,ziemniaki.
Wnioski
Oczywiście błędem byłoby nazywanie takiego nawożenia podwójnym, ponieważ znamy teraz główne cechy i funkcje tego procesu. Kiedy centralna komórka łączy się z plemnikiem, nie tworzy się zygota, a powstały zestaw genetyczny staje się potrójny. W końcu ziarno nie składa się z dwóch niezależnych zarodków.
Jednak biologiczne znaczenie podwójnego zapłodnienia jest naprawdę duże. Nasiona wymagają dużej ilości substancji organicznych i nieorganicznych podczas kiełkowania, a problem ten rozwiązuje tworzenie się triploidalnego bielma.
