Reprodukcija – tai organizmų gebėjimas daugintis savo rūšims. Dauginimasis yra vienas pagrindinių visų gyvų dalykų bruožų, todėl būtina suprasti apvaisinimo biologinę reikšmę. Dabar ši problema buvo ištirta aukštu lygiu – nuo pagrindinių etapų iki molekulinių ir genetinių mechanizmų.
Kas yra tręšimas
Tręšimas yra natūralus biologinis dviejų lytinių ląstelių – vyriškos ir moteriškos – susiliejimo procesas. Vyriškos lytinės ląstelės vadinamos spermatozoidais, o moteriškos lytinės ląstelės – kiaušinėliais.
Kitas žingsnis po lytinių ląstelių susiliejimo yra zigotos, kurią galima laikyti nauju gyvu organizmu, susidarymas. Zigota pradeda dalytis mitozės būdu, padidindama ją sudarančių ląstelių skaičių. Embrionas vystosi iš zigotos.
Yra daugybė kiaušinių rūšių ir smulkinimo būdų. Visi jie priklauso nuo nagrinėjamo gyvo organizmo taksonominės priklausomybės, taip pat nuo jo evoliucinio išsivystymo laipsnio.
Kokia yra apvaisinimo biologinė reikšmė
Reprodukcija yra pagrindinis pritaikymas dauginimuisi. Rūšies ateitis priklauso nuo atitinkamos rūšies reprodukcinių gebėjimų, todėl skirtingi gyvūnai ir augalai turi savo prisitaikymo būdus, kad pagerintų viso proceso kokybę.
Pavyzdžiui, vilkai ir liūtės visada saugo savo palikuonis nuo galimų plėšrūnų. Tai padidina jauniklių išgyvenamumą ir garantuoja jų prisitaikymą prie gyvenimo sąlygų ateityje. Žuvys deda daug ikrų, nes išorinio apvaisinimo vandens aplinkoje tikimybė yra gana maža. Dėl to iš tūkstančių galimų mailiaus išsivysto tik keli šimtai.
Biologinė apvaisinimo reikšmė ta, kad dvi skirtingų organizmų lytinės ląstelės susilieja ir sudaro zigotą, turinčią abiejų tėvų genetines savybes. Tai paaiškina giminaičių nepanašumą vienas į kitą. Ir tai yra gerai, nes bet kurios populiacijos genofondo keitimas yra evoliucinis prisitaikymo mechanizmas. Palikuonys karta iš kartos tampa geresni už savo tėvus. Palaipsniui keičiantis aplinkai (klimato kaita, atsirandantys nauji išoriniai veiksniai) prisitaikymo įgūdžiai visada yra tinkami.
O kokia yra biologinė apvaisinimo reikšmė biocheminiu lygmeniu? Pažiūrėkime:
- Tai galutinis kiaušinio formavimas.
- Tai būsimo embriono lyties nustatymas dėl atitinkamų genų, kuriuos atneša vyriškos lytinės ląstelės.
- Pagaliau apvaisinimas vaidina svarbų vaidmenįatkuriant diploidinį chromosomų rinkinį, nes lytinės ląstelės yra atskirai haploidinės.
Žydinčių augalų dauginimas
Augalai, palyginti su gyvūnais, turi tam tikrų reprodukcinių savybių. Ypatingo dėmesio reikalauja gaubtasėklių atstovai, kuriems būdingas dvigubas apvaisinimas (1898 m. atrado rusų mokslininkas Navašinas).
Žydinčių augalų lytį lemiančios struktūros yra kuokeliai ir piestelės. Žiedadulkės, susidedančios iš daugybės grūdų, sunoksta kuokeliuose. Viename grūde yra dvi ląstelės: vegetatyvinė ir generatyvinė. Žiedadulkės yra padengtos dviem lukštais, o išorinis visada turi ataugų ir įdubimų.
Piestelė yra kriaušės formos struktūra, kurią sudaro stigma, stilius ir kiaušidės. Kiaušidėse susidaro viena ar kelios kiaušialąstės, kurių viduje subręs moteriškos lytinės ląstelės.
Kai žiedadulkės atsitrenkia į piestelės stigmą, vegetacinė ląstelė pradeda formuoti žiedadulkių vamzdelį. Šis kanalas yra gana ilgas ir baigiasi kiaušialąstės mikropilėje. Tuo pačiu metu generacinė ląstelė dalijasi mitozės būdu ir sudaro du spermatozoidus, kurie per žiedadulkių vamzdelį patenka į kiaušialąstės audinį.
Kodėl du spermatozoidai? Kuo augalų tręšimo biologinė reikšmė skiriasi nuo to paties proceso gyvūnuose? Faktas yra tas, kad kiaušialąstės embriono maišelį sudaro septynios ląstelės, tarp kurių yra haploidas.moteriška gameta ir diploidinė centrinė ląstelė. Abu susijungs su gaunamais spermatozoidais, sudarydami atitinkamai zigotą ir endospermą.
Biologinė dvigubo augalų tręšimo reikšmė
Sėklų susidarymas yra svarbi gaubtasėklių dauginimosi savybė. Kad jis visiškai subręstų dirvožemyje, jam reikia daug maistinių medžiagų, įskaitant įvairius fermentus, angliavandenius ir kitus organinius / neorganinius komponentus.
Antospermas gaubtasėkliuose yra triploidinis, nes diploidinė centrinė embriono maišelio ląstelė susiliejo su haploidine sperma. Tai yra biologinė augalų tręšimo reikšmė: trigubas chromosomų rinkinys prisideda prie didelio endospermo audinio masės padidėjimo. Dėl to sėkla gauna daug maistinių medžiagų ir energijos atsargų dygimui.
Sėklų rūšys
Priklausomai nuo endospermo likimo, yra du pagrindiniai sėklų tipai:
- Vienaskilčių augalų sėklos. Jie aiškiai rodo gerai išsivysčiusį endospermą, kuris užima didesnį tūrį. Skilčialapis yra sumažintas ir pateikiamas skydo pavidalu. Šios rūšies sėklos būdingos visiems javų atstovams.
- Dviskilčių augalų sėklos. Čia endospermo arba nėra, arba jis lieka nedidelių audinių sankaupų periferijoje. Tokių sėklų maistinę funkciją atlieka du stambūs skilčialapiai. Augalų pavyzdžiai: žirniai, pupelės, pomidorai, agurkai,bulvės.
Išvados
Žinoma, būtų klaidinga tokį tręšimą vadinti dvigubu, nes dabar žinome pagrindines šio proceso ypatybes ir funkcijas. Kai centrinė ląstelė susilieja su sperma, nesusidaro zigota, o gautas genetinis rinkinys tampa trigubas. Juk sėkla susideda ne iš dviejų nepriklausomų embrionų.
Tačiau dvigubo apvaisinimo biologinė reikšmė tikrai didelė. Sėkloms dygstant reikia daug organinių ir neorganinių medžiagų, o ši problema išsprendžiama susidarant triploidiniam endospermui.
