التكاثر هو قدرة الكائنات الحية على التكاثر من نوعها. التكاثر هو أحد السمات الرئيسية لجميع الكائنات الحية ، لذلك من الضروري فهم الأهمية البيولوجية للتخصيب. تمت دراسة هذه القضية الآن على مستوى عالٍ ، من المراحل الرئيسية إلى الآليات الجزيئية والوراثية.
ما هو الإخصاب
الإخصاب عملية بيولوجية طبيعية لانصهار خليتين جرثوميتين: ذكور وإناث. تسمى الأمشاج الذكرية الحيوانات المنوية ، بينما تسمى الأمشاج الأنثوية بالبيض.
الخطوة التالية بعد اندماج الخلايا الجرثومية هي تكوين البيضة الملقحة ، والتي يمكن اعتبارها كائن حي جديد. تبدأ البيضة الملقحة في الانقسام عن طريق الانقسام ، مما يزيد من عدد الخلايا المكونة لها. يتطور الجنين من اللاقحة.
يوجد عدد كبير من أنواع البيض وطرق سحقه. كل منهم يعتمد على الانتماء التصنيفي للكائن الحي قيد الدراسة ، فضلا عن درجة تطوره التطوري.
ما هي الأهمية البيولوجية للتخصيب
التكاثر هو التكيف الرئيسي للإنجاب. يعتمد مستقبل الأنواع على القدرات الإنجابية للأنواع المعنية ، لذلك فإن الحيوانات والنباتات المختلفة لها طرقها الخاصة في التكيف لتحسين جودة العملية برمتها.
على سبيل المثال ، تحمي الذئاب واللبوات دائمًا نسلها من الحيوانات المفترسة المحتملة. هذا يزيد من معدل بقاء الأشبال ويضمن قدرتها على التكيف مع الظروف المعيشية في المستقبل. تضع الأسماك عددًا كبيرًا من البيض لأن فرصة الإخصاب الخارجي في البيئة المائية منخفضة جدًا. نتيجة لذلك ، من بين الآلاف من اليرقات المحتملة ، يتم تطوير بضع مئات فقط.
الأهمية البيولوجية للتخصيب هي أن خليتين جرثومية من كائنات مختلفة تندمج وتشكلان زيجوتًا يحمل الخصائص الوراثية لكلا الوالدين. هذا ما يفسر الاختلاف بين الأقارب بعضهم البعض. وهذا جيد ، لأن تغيير مجموعة الجينات لأي مجتمع هو آلية تطورية تكيفية. النسل ، جيلاً بعد جيل ، يصبحون أفضل من آبائهم. في ظروف التغيير التدريجي في البيئة (تغير المناخ ، ظهور عوامل خارجية جديدة) ، تكون مهارات التكيف مناسبة دائمًا.
وما هي الأهمية البيولوجية للتخصيب على المستوى البيوكيميائي؟ دعونا نلقي نظرة:
- هذا هو التكوين النهائي للبيضة.
- هذا هو تحديد جنس جنين المستقبل بسبب الجينات المقابلة التي جلبتها الأمشاج الذكرية.
- أخيرًا ، يلعب الإخصاب دورًافي استعادة مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات ، لأن الخلايا الجرثومية فردية بشكل فردي.
إكثار النباتات المزهرة
النباتات لها بعض الخصائص التناسلية مقارنة بالحيوانات. ممثلو كاسيات البذور ، التي تتميز بالتخصيب المزدوج (اكتشفها العالم الروسي نافاشين عام 1898) ، تتطلب اهتمامًا خاصًا.
الهياكل التي تحدد الجنس في النباتات المزهرة هي الأسدية والمدقات. حبوب اللقاح ، التي تتكون من عدد كبير من الحبوب ، تنضج في الأسدية. حبة واحدة تحتوي على خليتين: نباتية ومولدة. حبوب اللقاح مغطاة بقشرتين ، وللحبة الخارجية دائمًا بعض النتوءات والمسافات البادئة.
المدقة عبارة عن هيكل على شكل كمثرى يتكون من وصمة العار والأسلوب والمبيض. تتكون واحدة أو أكثر من البويضات في المبيض ، وتنضج داخلها الخلايا الجنسية الأنثوية.
عندما تصطدم حبوب اللقاح بوصمة المدقة ، تبدأ الخلية النباتية في تكوين أنبوب حبوب اللقاح. هذه القناة طويلة نسبيًا وتنتهي عند micropyle للبويضة. في الوقت نفسه ، تنقسم الخلية المولدة عن طريق الانقسام وتشكل اثنين من الحيوانات المنوية ، والتي ، من خلال أنبوب حبوب اللقاح ، تدخل أنسجة البويضة.
لماذا اثنين من الحيوانات المنوية؟ كيف تختلف الأهمية البيولوجية للتخصيب في النباتات عن نفس العملية عند الحيوانات؟ الحقيقة هي أن كيس الجنين في البويضة يمثله سبع خلايا ، من بينها يوجد فردانيالأنثى المشيمة والخلية المركزية ثنائية الصبغيات. كلاهما سوف يندمج مع الحيوانات المنوية القادمة ، مكونين زيجوت و السويداء على التوالي.
الأهمية البيولوجية للتخصيب المزدوج في النباتات
تكوين البذور هو سمة مهمة للتكاثر في كاسيات البذور. لكي تنضج تمامًا في التربة ، تحتاج إلى كمية كبيرة من العناصر الغذائية ، والتي ستشمل العديد من الإنزيمات والكربوهيدرات والمكونات العضوية / غير العضوية الأخرى.
السويداء في كاسيات البذور هو ثلاثي الصبغيات ، حيث أن الخلية المركزية ثنائية الصبغيات في كيس الجنين قد اندمجت مع الحيوانات المنوية أحادية الصيغة الصبغية. هذه هي الأهمية البيولوجية للتخصيب في النباتات: تساهم المجموعة الثلاثية من الكروموسومات في ارتفاع معدل الزيادة في كتلة نسيج السويداء. نتيجة لذلك ، تتلقى البذور الكثير من العناصر الغذائية واحتياطيات الطاقة للإنبات.
أنواع البذور
اعتمادًا على مصير السويداء ، هناك نوعان رئيسيان من البذور:
- بذور نباتات مونوكوت. من الواضح أنها تظهر السويداء متطورًا جيدًا ، والذي يحتل حجمًا أكبر. يتم تقليل النبتة وتقديمها في شكل درع. هذا النوع من البذور هو نموذجي لجميع ممثلي الحبوب.
- بذور نباتات ثنائية الفلقة. هنا ، السويداء إما غائبة أو تبقى على شكل تراكمات صغيرة من الأنسجة على الأطراف. يتم تنفيذ الوظيفة الغذائية لهذه البذور بواسطة نبتتين كبيرتين. أمثلة من النباتات: البازلاء ، الفاصوليا ، الطماطم ، الخيار ،البطاطا.
الاستنتاجات
بالطبع ، سيكون من الخطأ تسمية مثل هذا الإخصاب مزدوجًا ، لأننا نعرف الآن السمات والوظائف الرئيسية لهذه العملية. عندما تندمج الخلية المركزية مع الحيوانات المنوية ، لا يتم تكوين زيجوت ، وتصبح المجموعة الجينية الناتجة ثلاثية. بعد كل شيء ، البذرة لا تتكون من اثنين من الأجنة المستقلة.
ومع ذلك ، فإن الأهمية البيولوجية للتخصيب المزدوج كبيرة حقًا. تتطلب البذور كمية كبيرة من المواد العضوية وغير العضوية أثناء الإنبات ، ويتم حل هذه المشكلة عن طريق تكوين السويداء ثلاثي الصيغة الصبغية.
