Поміркуйте

Як здійснюється запліднення у червоних водоростей, гамети яких не мають джгутиків?

Форми запліднення

Заплідненням називають процес з’єднання (злиття) зрілої чоловічої і жіночої статевих клітин, у результаті якого утворюється одна клітина (зигота), що є початком нового організму. Існує багато форм запліднення, на які його поділяють залежно від того, яку з характеристик процесу було обрано. Так, запліднення, ділять на штучне (здійснюється людиною) та природнє (без участі людини). А залежно від місця, де воно відбувається, розрізняють зовнішнє (поза організмом) і внутрішнє (в організмі) запліднення.

Запліднення у водоростей та спорових рослин

У водоростей і спорових рослин запліднення відбувається шляхом злиття гамет тільки у водному середовищі. Тому для розмноження цим рослинам потрібна крапельно-рідка вода, навіть якщо вони ростуть на суходолі.

Розміри гамет, що беруть участь у такому заплідненні, можуть бути як однаковими, так і різними. У більшості випадків одна або обидві гамети є рухливими, і їхня зустріч відбувається без особливих проблем. Але в деяких випадках (наприклад, у червоних водоростей) джгутики у гамет відсутні. Тому цим рослинам довелося виробляти більш складну систему запліднення.

Запліднення у голонасінних рослин

Запліднення у голонасінних рослин від крапельно-рідкої води не залежить. Це дозволило голонасінним успішно поширитися у сухих місцях існування і стати одними з найбільш успішних груп наземних організмів.

У голонасінних спермії не мають джгутиків. До жіночої шишки вони потрапляють з пилком, який переносить вітер. Після потрапляння пилка до шишки з нього виростає пилкова трубка, яка і транспортує безджгути-кові спермії до місця розташування яйцеклітини. У процесі запліднення у голонасінних бере участь лише один спермій (мал. 94.1).

Подвійне запліднення у квіткових рослин

Квіткові рослини, як і голонасінні, є насінними рослинами. І після запліднення у них також утворюються насінини. Але процес запліднення квіткових є більш досконалим. У них утворюються квітки і має місце подвійне запліднення.

Початок процесу у квіткових дуже схожий на голонасінних. Пилок теж повинен потрапити на іншу рослину (у перехреснозапильних видів). Але він потрапляє на спеціальну структуру — приймочку маточки, і там вже проростає, утворюючи пилкову трубку. По цій трубці два спермії (як і у голонасінних) транспортуються до зародкового мішка, у якому один зі сперміїв зливається з яйцеклітиною, утворюючи зиготу (мал. 94.2).

І тут уже починаються відмінності від процесу запліднення у голонасінних. У заплідненні бере участь другий спермій. Він зливається з центральною клітиною насінного зачатка, яка утворюється шляхом злиття двох

гаплоїдних клітин. Таким чином, після злиття зі спермієм центральна клітина стає три-плоїдною. З неї потім розвивається ендосперм.

Така система запліднення є більш раціональною. Вона дозволяє утворювати насінину й ендосперм тільки після запліднення. А от у голонасінних ендосперм та насінина розвиваються завжди. Незалежно від того, чи було запліднення, чи ні.

Запліднення у тварин

У тварин запліднення буває двох видів: зовнішнє і внутрішнє (мал. 94.2). Зовнішнє запліднення часто використовують мешканці водойм. А мешканці суходолу частіше використовують внутрішнє запліднення. Зовнішнє запліднення є найбільш простим варіантом запліднення у тварин і еволюційно з’явилося першим.

Перевагою зовнішнього запліднення є те, що воно не потребує утворення в організмі спеціалізованих структур для введення сперми в тіло самки. Але шанси на зустріч яйцеклітини зі сперматозоїдом за такого варіанта запліднення є меншими.

Багато водних мешканців також використовують внутрішнє запліднення. І це не лише вторинноводні тварини (наприклад, кити), предки яких жили на суходолі й розмножувалися за допомогою внутрішнього запліднення. Наприклад, представники хрящових риб «винайшли» внутрішнє запліднення незалежно від інших груп хордових тварин.

Ключова ідея

Запліднення є процесом, результатом якого є утворення зиготи внаслідок злиття двох гамет. Воно може відбуватися як усередині організму (внутрішнє запліднення), так і в навколишньому середовищі (зовнішнє запліднення). Людина в сільському господарстві широко використовує штучне запліднення.

Запитання та завдання

1. За допомогою додаткових джерел з'ясуйте, як відбувається запліднення у червоних водоростей. 2. Чому наземні тварини надають перевагу внутрішньому заплідненню? 3. Яким чином може відбуватися внутрішнє запліднення без особистого контакту самця і самки? Поясніть на конкретних прикладах.

Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний