Reproduktion er organismers evne til at reproducere deres egen art. Reproduktion er et af de vigtigste træk ved alle levende ting, så det er nødvendigt at forstå den biologiske betydning af befrugtning. Dette spørgsmål er nu blevet undersøgt på et højt niveau, fra hovedstadierne til molekylære og genetiske mekanismer.
Hvad er befrugtning
Befrugtning er en naturlig biologisk proces af fusion af to kønsceller: mandlige og kvindelige. Hankønsceller kaldes spermatozoer, mens kvindelige kønsceller kaldes æg.
Det næste skridt efter fusionen af kønsceller er dannelsen af en zygote, som kan betragtes som en ny levende organisme. Zygoten begynder at dele sig ved mitose, hvilket øger antallet af dens bestanddele. Embryonet udvikler sig fra zygoten.
Der er et stort antal typer æg og knusningsmetoder. De afhænger alle af den pågældende levende organismes taksonomiske tilhørsforhold, såvel som graden af dens evolutionære udvikling.
Hvad er den biologiske betydning af befrugtning
Reproduktion er den vigtigste tilpasning til forplantning. Artens fremtid afhænger af den pågældende arts reproduktionsevner, så forskellige dyr og planter har deres egne måder at tilpasse sig for at forbedre kvaliteten af hele processen.
For eksempel beskytter ulve og løvinder altid deres afkom mod potentielle rovdyr. Dette øger ungernes overlevelsesrate og garanterer deres tilpasningsevne til levevilkårene i fremtiden. Fisk lægger et stort antal æg, fordi chancen for ekstern befrugtning i vandmiljøet er ret lav. Som følge heraf udvikler der sig kun nogle få hundrede ud af tusindvis af potentielle yngel.
Den biologiske betydning af befrugtning er, at to kønsceller fra forskellige organismer smelter sammen og danner en zygote, der bærer begge forældres genetiske karakteristika. Dette forklarer slægtninges ulighed med hinanden. Og det er godt, fordi at ændre genpuljen i enhver population er en evolutionær adaptiv mekanisme. Afkommet, generation efter generation, bliver bedre end deres forældre. Under forhold med en gradvis ændring i miljøet (klimaændringer, fremkomsten af nye eksterne faktorer), er tilpasningsevner altid passende.
Og hvad er den biologiske betydning af befrugtning på det biokemiske niveau? Lad os tage et kig:
- Dette er den endelige dannelse af ægget.
- Dette er bestemmelsen af det fremtidige embryos køn på grund af de tilsvarende gener bragt af mandlige kønsceller.
- Endelig spiller befrugtning en rollei restaurering af et diploid sæt kromosomer, da kønsceller er individuelt haploide.
Formering af blomstrende planter
Planter har nogle reproduktive egenskaber sammenlignet med dyr. Repræsentanter for angiospermer, som er karakteriseret ved dobbelt befrugtning (opdaget af den russiske videnskabsmand Navashin i 1898), kræver særlig opmærksomhed.
De strukturer, der bestemmer køn i blomstrende planter, er støvdragere og støvstammer. Pollen, der består af et stort antal korn, modnes i støvdragerne. Et korn indeholder to celler: vegetativ og generativ. Pollenkornet er dækket af to skaller, og den yderste har altid nogle udvækster og fordybninger.
Stæmpen er en pæreformet struktur bestående af et stigma, stil og æggestok. Der dannes et eller flere æg i æggestokken, hvori de kvindelige kønsceller vil modnes.
Når et pollenkorn rammer stemplet af en pistill, begynder den vegetative celle at danne et pollenrør. Denne kanal er relativt lang og ender ved ægløsningens mikropyle. Samtidig deler den generative celle sig ved mitose og danner to spermatozoer, som gennem pollenrøret kommer ind i ægløsningens væv.
Hvorfor to sædceller? Hvordan adskiller den biologiske betydning af befrugtning i planter sig fra den samme proces hos dyr? Faktum er, at ægløsningens embryosæk er repræsenteret af syv celler, blandt hvilke der er en haploidkvindelig kønscelle og diploid central celle. Begge vil smelte sammen med den indkommende sæd og danner henholdsvis en zygote og en endosperm.
Biologisk betydning af dobbeltbefrugtning i planter
Frødannelse er et vigtigt træk ved reproduktion hos angiospermer. For at modnes fuldt ud i jorden har den brug for en stor mængde næringsstoffer, som vil omfatte forskellige enzymer, kulhydrater og andre organiske/uorganiske komponenter.
Endospermen i angiosperme er triploid, da den diploide centrale celle i embryosækken er smeltet sammen med den haploide sæd. Dette er den biologiske betydning af befrugtning i planter: det tredobbelte sæt kromosomer bidrager til den høje stigningshastighed i massen af endospermvæv. Som følge heraf modtager frøet en masse næringsstoffer og energireserver til spiring.
Typer af frø
Afhængig af endospermens skæbne er der to hovedtyper af frø:
- Frø af enkimbladede planter. De viser tydeligt en veludviklet endosperm, som optager et større volumen. Kimbladet er reduceret og præsenteret i form af et skjold. Denne type frø er typisk for alle repræsentanter for korn.
- Frø af tokimbladede planter. Her er endospermen enten fraværende eller forbliver i form af små ophobninger af væv i periferien. Den ernæringsmæssige funktion af sådanne frø udføres af to store kimblade. Eksempler på planter: ærter, bønner, tomater, agurker,kartofler.
Konklusioner
Selvfølgelig ville det være en fejl at kalde en sådan befrugtning dobbelt, da vi nu kender hovedtræk og funktioner i denne proces. Når den centrale celle smelter sammen med sædceller, dannes der ingen zygote, og det resulterende genetiske sæt bliver tredobbelt. Et frø består jo ikke af to uafhængige embryoner.
Den biologiske betydning af dobbeltbefrugtning er imidlertid virkelig stor. Frø kræver en stor mængde organiske og uorganiske stoffer under spiringen, og dette problem løses ved dannelsen af en triploid endosperm.
