ความต่อเนื่องของวัฏจักรของสิ่งมีชีวิตพบความเชื่อมโยงระหว่างคนรุ่นหลังในปรากฏการณ์ของการสืบพันธุ์
การสืบพันธุ์จะดำเนินการในระดับต่าง ๆ ของระดับวิวัฒนาการ ในการแตกแขนงที่แตกต่างกันของอาณาจักรพืชและสัตว์ ในสายพันธุ์ที่มีชีวิตที่แตกต่างกัน ด้วยกลไกที่หลากหลายดังกล่าวเพียงอย่างเดียวที่พิสูจน์บทความทั้งหมด
การจำแนกประเภทแรกของปรากฏการณ์การสืบพันธุ์ต้องแยกแยะระหว่างเซลล์เดียวจากสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เนื่องจากในอดีตเท่านั้นที่การแบ่งเซลล์ตรงกับการสืบพันธุ์
ในเซลล์หลายเซลล์ การสืบพันธุ์อาจเป็น agamic หรือทางเพศ (หรือ gamic)
การสืบพันธุ์แบบอะกามิกซึ่งค่อนข้างบ่อยนั้นขึ้นอยู่กับกลไกของไมโทซิส ดังนั้นความแปรปรวนของสปีชีส์จึงได้รับความไว้วางใจให้เกิดขึ้นซ้ำๆ ของการกลายพันธุ์
นอกจากนี้ยังมีกลไกต่างๆ เช่น strobilization, sporulation เป็นต้น ในขณะที่พืช เราพบรูปแบบการงอกใหม่ที่รู้จักกันดีในการเกษตร (การตัด การฝังรากลึก เป็นต้น)
กลไกการสืบพันธุ์ที่แพร่หลายที่สุดในรูปแบบที่สูงขึ้นคือกลไกทางเพศซึ่งสอดคล้องกับลักษณะของไมโอซิสการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์และการหลอมรวมในไซโกต (การปฏิสนธิ)
ในสปีชีส์ดึกดำบรรพ์ gametes ไม่ได้มีความแตกต่างทางสัณฐานวิทยา ในกรณีนี้ เราพูดถึง isogametia อย่างไรก็ตาม มี gametes สองชุดเสมอซึ่งระบุด้วยสัญลักษณ์ (+) และ (-) และการปฏิสนธิเกิดขึ้นได้จาก "การเผชิญหน้าระหว่าง gametes ของเครื่องหมายตรงข้าม: ดังนั้นจึงมีความแตกต่างทางชีวภาพ ยังไม่ได้แสดงออกทางสัณฐานวิทยา
เมื่อระดับวิวัฒนาการดำเนินไป ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาและการทำงานจะปรากฏขึ้น ซึ่งเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงประเภทหนึ่งโดยทั่วไปจะมีวัสดุสำรองมากมาย (ดิวโทพลาสซึมหรือน่อง ซึ่งจะทำให้แน่ใจถึงการพัฒนาของตัวอ่อนจนกว่าจะสามารถเผาผลาญได้อิสระ ) และชนิดของ gametes เพศผู้มีการเคลื่อนไหวเพื่อไปถึงตัวเมีย Gametes มักจะเป็นเดี่ยวและเป็นผลมาจากไมโอซิส การหลอมรวมของพวกมันทำให้เกิดไซโกตซ้ำ
ระหว่างไมโอซิสและไซโกต ชุดของการสร้างเซลล์เดี่ยวสามารถผ่านไปได้ เช่นเดียวกับระหว่างไซโกตกับไมโอซิส ชุดของการสร้างเซลล์แบบดิพลอยด์สามารถผ่านไปได้ด้วยวัฏจักรการกำเนิดที่หลากหลายซึ่งแสดงออกโดยการสลับกันของรุ่น
สปีชีส์ไดโพลนเต (ที่มีสิ่งมีชีวิตแบบดิพลอยด์) มีลักษณะเฉพาะโดยเซลล์สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ: ไมโอซิสจะสร้างเซลล์สืบพันธุ์โดยตรง ซึ่งโดยการรวมตัวจะสร้างสถานะซ้ำทันที นี่เป็นกรณีที่แพร่หลายของ Metazoans รวมทั้งมนุษย์ด้วย
การสร้างเซลล์สืบพันธุ์
เมื่อพิจารณาถึงการสืบพันธุ์ด้วย gametic meiosis ดังที่มันเกิดขึ้นในมนุษย์ เรามาลองชี้แจงว่าไมโอซิสเข้ากับการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (การก่อตัวของ gametes) ได้อย่างไร
ในการพัฒนาของตัวอ่อน การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในเพศชายและเพศหญิง (เรียกว่า spermatogenesis และ oogenesis) จะมีความแตกต่างในระยะเริ่มต้นระหว่างเซลล์ที่ถูกกำหนดให้สร้างร่างกาย (สายโซมาติก) และเซลล์ที่ถูกกำหนดให้ผลิตเซลล์สืบพันธุ์ (สายสืบพันธุ์) เซลล์เริ่มต้นของสายสืบพันธุ์เรียกว่าโปรโตกอน ด้วยความแตกต่างของอวัยวะสืบพันธุ์ในความรู้สึกของเพศชายหรือเพศหญิง จึงมีการแยกเซลล์สืบพันธุ์ออกเป็นสเปิร์มโตโกเนียและโอโวโกเนียตามลำดับ
เมื่อพิจารณาถึงการสร้างสเปิร์ม เราจะเห็นว่ามีการสร้างเซลล์จำนวนมากในสเปิร์มโตโกเนีย ซึ่งดำเนินต่อไปตลอดชีวิต มีเพียงส่วนหนึ่งของสเปิร์มมาโตโกเนียที่ผลิตขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งแตกต่างจากวัฏจักรไมโทติคปกติและวงจรไมโอติกจะเริ่มขึ้นแทน
เซลล์สืบพันธุ์ที่จะเริ่มต้นไมโอซิส (การทำซ้ำและการแบ่งส่วนแรก) เรียกว่า spermatocyte ลำดับที่หนึ่ง การแบ่งตัวของมันทำให้เกิดเซลล์อสุจิอันดับสองสองซึ่งด้วยส่วนที่สองทำให้เกิดอสุจิทั้งหมดสี่ตัว
เราสามารถเลื่อนระดับการลดลงของชุดโครโมโซมจาก 4n ของ spermatocytes ลำดับที่หนึ่ง (หลังจากการทำซ้ำมีสี่ chromatiles สำหรับ homologs แต่ละคู่) เป็น 2n ของ spermatocytes อันดับสองและ n ของ spermatids ดังที่ได้เห็นจากการศึกษาแล้ว ไมโอซิสซึ่งเราสรุปได้ ดังนั้น spermatids จึงเป็น haploid แล้ว แต่พวกมันยังไม่ gametes ที่โตเต็มที่ จากโครงสร้างของเซลล์ประเภท haploid การเจริญเติบโตทางหน้าที่ (เรียกว่า spermiohistogenesis) จะเปลี่ยนสเปิร์มเป็นอสุจินั่นคือ gametes ของผู้ชายที่โตเต็มที่
ในเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง (หรือการสร้างไข่) มีความแตกต่างหลายประการ ประการแรกจำนวน gametes ที่ต้องเตรียมนั้นน้อยกว่ามาก คาดว่าประมาณ 5 X 105 ovogones ถูกเตรียมในอวัยวะสืบพันธุ์ของเพศหญิงในเผ่าพันธุ์มนุษย์ ของเหล่านี้ มีเพียงประมาณ 400 เท่านั้นที่สนใจในการเจริญเติบโตของรูขุมขนและความหดหู่ที่ตามมา ในวัฏจักรที่มักจะส่งผลกระทบเพียงหนึ่งรูขุมขนต่อเดือนสำหรับระยะเวลาเจริญพันธุ์ประมาณ 35 ปี
จำนวน gametes ที่แตกต่างกันที่เตรียมในทั้งสองเพศสอดคล้องกับความแตกต่างของการทำงานและพฤติกรรมที่กล่าวถึงแล้ว: ตัวอสุจิมีขนาดเล็ก เคลื่อนที่ได้และมีจำนวนมากเมื่อเทียบกับความจำเป็นในการค้นหาไข่และความน่าจะเป็นต่ำที่จะพบ ไข่คือ ใหญ่ เฉื่อย และน้อย สัมพันธ์กับหน้าที่ของการรับประกันตัวอ่อนวัสดุสำรองและการป้องกันที่จัดหาให้โดยการปฏิสนธิภายใน (โดยธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปฏิสนธิภายนอก ไข่จะต้องมีจำนวนมากขึ้นด้วย)
ความจำเป็นในการจัดหา gametes ด้วยวัสดุสำรองที่สอดคล้องกับการมีอยู่ในระยะ "oogenesis ของระยะของการจับกุมของไมโอซิส" ในระหว่างที่โครโมโซมถูกกำจัดบางส่วน จากนั้นเราจะสังเกตสิ่งที่เรียกว่า " โครโมโซมขนนก " ซึ่งเป็นชุด ของ extroversions ระบุลักษณะที่ยีนที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์ดิวโทพลาสซึมถูกกดขี่ข่มเหง
จำนวนที่น้อยกว่าที่จำเป็นสำหรับ gametes เพศหญิงยังสอดคล้องกับความจริงที่ว่าในสี่เซลล์เดี่ยวที่เกิดจากไมโอซิสมีเพียงเซลล์เดียวเท่านั้นที่ได้รับวัสดุสำรองทั้งหมดและกลายเป็นเซลล์สืบพันธุ์ในขณะที่อีกสามเซลล์ (โพโลไซต์หรือวัตถุที่มีขั้ว) ซึ่งมีเท่านั้น วัสดุโครโมโซมไม่สามารถก่อให้เกิดไซโกตและเอ็มบริโอได้และถูกกำหนดให้ถดถอย
การปฏิสนธิ
การปฏิสนธินั่นคือการเผชิญหน้าระหว่าง gamete ตัวผู้และตัวเมียสามารถทำได้หลายวิธีในอาณาจักรสัตว์ เราสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงจากการปฏิสนธิภายนอก (เซลล์สืบพันธุ์ที่มีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม และดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีจำนวนมากในทั้งสองเพศ) ไปสู่การปฏิสนธิภายใน ซึ่งการดูแลของผู้ปกครองเชื่อมโยงกับความสัมพันธ์ทางเมตาบอลิซึมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมระหว่างแม่กับลูกในครรภ์ .
การปฏิสนธิเมื่อเกิดการเผชิญหน้าระหว่าง gametes ของเพศตรงข้ามจะต้องเกิดขึ้นโดยรับประกันสองเงื่อนไข: ความจำเพาะและเอกลักษณ์ กล่าวคือต้องแน่ใจว่าอสุจินั้นเป็นสายพันธุ์เดียวกับไข่ และเมื่อตัวแรกเข้ามาแล้วจะไม่มีใครเข้ามาอีก
รับรองความจำเพาะโดยคุณสมบัติทางชีวเคมีของอะโครโซมและพื้นผิวของไข่ อันที่จริง มีการพูดถึงปฏิกิริยาระหว่าง «ปุ๋ย» และ «แอนติเฟอร์ติลิซิน» โดยมีความเฉพาะเจาะจงเทียบเท่ากับการเผชิญหน้าระหว่างเอนไซม์กับสารตั้งต้น
เอกลักษณ์ของการปฏิสนธิรับประกันโดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างพื้นผิวของไข่ («ปฏิกิริยาของเยื่อหุ้มสมอง») ซึ่งเริ่มต้นทันทีที่เกิดปฏิกิริยาของปุ๋ย / แอนติเฟอร์ติลิซินจำเพาะครั้งแรก หลังจากปฏิกิริยานี้ เยื่อหุ้มของไข่จะเปลี่ยนแปลงไป เพื่อให้ตัวอสุจิอื่นๆ ที่ไปถึงตัวอสุจินั้นไม่สามารถเริ่มต้นปฏิกิริยาการปฏิสนธิจำเพาะได้อีกต่อไป
หลังจากการปฏิสนธิ หางของสเพอโมโตซัวยังคงอยู่นอกไข่ในขณะที่วัสดุโครโมโซมแทรกซึมเข้าไป สิ่งนี้เรียกว่า "โพรนิวเคลียสเพศชาย" รวมเข้ากับ "โพรนิวเคลียสเพศหญิง" ของไข่จึงก่อตัวเป็นนิวเคลียสซ้ำของไซโกต
