Dzīvo būtņu cikliskā nepārtrauktība atražošanas parādībās atrod saikni starp secīgām paaudzēm.
Reprodukcija tiek veikta dažādos evolūcijas mēroga līmeņos, dažādās augu un dzīvnieku valstības atšifrēs, dažādās dzīvās sugās, izmantojot tik dažādus mehānismus, kas vien attaisno veselu traktātu.
Pirmajā reprodukcijas parādību klasifikācijā jānošķir vienšūnas no daudzšūnu organismiem, jo tikai pirmajos šūnu dalīšanās sakrīt ar vairošanos.
Daudzšūnu reprodukcija var būt agamiska vai seksuāla (vai gamma).
Agamiskā reprodukcija, kas notiek salīdzinoši retāk, ir balstīta uz mitozes mehānismu, tāpēc sugu mainīgums drīzāk tiek uzticēts atkārtotai mutāciju parādībai.
Pastāv arī dažādi mehānismi, piemēram, strobilizācija, sporulācija utt., Savukārt augos mēs atrodam lauksaimniecībā labi zināmas atjaunojošas formas (spraudeņi, slāņošana utt.).
Tomēr visizplatītākais reproduktīvais mehānisms augstākajās formās ir seksuālais, kas atbilst mejozes parādīšanās, gametu veidošanās un to saplūšanas zigotā (apaugļošanās).
Primitīvajās sugās gametas nav morfoloģiski diferencētas: šajā gadījumā mēs runājam par izogametiju. Tomēr vienmēr ir divas gametu sērijas, kas identificētas ar simboliem (+) un (-), un apaugļošanās var notikt tikai no "pretējās zīmes gametu tikšanās: tāpēc pastāv bioloģiska atšķirība, kas vēl nav izteikta morfoloģiski.
Turpinoties evolūcijas skalai, parādās morfoloģiskā un funkcionālā diferenciācija, kurā sieviešu dzimuma dzimumšūnu veids parasti ir apveltīts ar bagātīgu rezerves materiālu (deitoplazmu vai teļu, kas nodrošinās embrija attīstību, līdz tas var būt metaboliski neatkarīgs) un vīriešu dzimuma dzimumšūnas, kurām ir kustīgums, lai sasniegtu sievietes. Gametes vienmēr ir haploīdas un ir meiozes rezultāts. To saplūšana rada diploīdu zigotu.
Starp meiozi un zigotu var paiet haploīdu šūnu paaudžu virkne, tāpat kā starp zigotu un meiozi var notikt diploīdu šūnu paaudžu virkne, un dažādas ģeneratīvo ciklu šķirnes izpaužas kā paaudžu maiņa.
Diplonte sugai (ar diploīdu organismu) raksturīga gametiskā mejoze: mejoze tieši rada gametas, kuras, apvienojoties, nekavējoties atjauno diploīdu stāvokli. Šis ir izplatītais metazoānu gadījums, ieskaitot cilvēku.
Gametoģenēze
Ņemot vērā reprodukciju ar gametisko mejozi, kā tas notiek cilvēkam, mēģināsim noskaidrot, kā mejoze iekļaujas gametoģenēzē (gametu veidošanās).
Embrionālajā attīstībā, vīriešu un sieviešu gametoģenēzē (ko sauc par spermatoģenēzi un ooģenēzi), agrīnā stadijā tiek diferencēta starp šūnām, kas paredzētas ķermeņa veidošanai (somatiskā līnija), un šūnām, kas paredzētas dzimumšūnu ražošanai (dīgļu līnija). Dīgļu līnijas sākotnējās šūnas sauc par protogoniem. Izšķirot dzimumdziedzeri vīrieša vai sievietes izpratnē, dzimumšūnas tiek attiecīgi diferencētas spermatogonijā un ovogonijā.
Aplūkojot spermatoģenēzi, mēs redzam, ka spermatogonijā ir virkne šūnu paaudžu, kas turpinās visu mūžu. Tikai daļa no nepārtraukti ražotās spermatogonijas atšķiras no parastā mitotiskā cikla, un tā vietā sākas meiotiskais.
Dzimumšūnu, kurā sāksies meioze (reduplikācija un pēc tam pirmā dalīšanās), sauc par pirmās kārtas spermatocītu; tā sadalīšanās rezultātā veidojas divi otrās kārtas spermatocīti, kas kopā ar otro dalījumu veido četrus spermatīdus.
Mēs varam pakāpeniski samazināt hromosomu komplekta samazināšanu no 4 n pirmās kārtas spermatocītu (pēc atkārtotas pavairošanas katram homologu pārim ir četras hromatilas) līdz otrās kārtas spermatocītu 2 n un spermatīdu n, kā jau redzams, pētot meioze, ko Tādējādi mēs secinām. Tāpēc spermatīdi jau ir haploīdi, bet vēl nav nobriedušas gametas. No haploīdā tipa šūnas struktūras funkcionālā nobriešana (saukta par spermiohistoģenēzi) pārvērš spermatozoīdus par spermatozoīdiem, tas ir, nobriedušām vīriešu dzimuma dzimumšūnām.
Sieviešu gametoģenēzē (vai oogenezē) ir vairākas atšķirības. Pirmkārt, sagatavojamo gametu skaits ir daudz mazāks. Tiek lēsts, ka cilvēka sugas mātītes dzimumdziedzeros tiek sagatavoti aptuveni 5 X 105 ovogoni; no tiem tikai aptuveni 400 interesējas par folikulu nobriešanu un sekojošu atgrūšanu ciklā, kas parasti ietekmē tikai vienu folikulu mēnesī auglīgā apmēram 35 gadus ilgā periodā.
Abiem dzimumiem sagatavotais atšķirīgais gametu skaits atbilst jau minētajai funkciju un uzvedības atšķirībai: spermatozoīdi ir mazi, mobili un daudz, ņemot vērā nepieciešamību meklēt olu un zemo varbūtību to atrast; olas ir lieli, inerti un maz, attiecībā uz funkciju, kas garantē embrijam rezerves materiālu un aizsardzību, ko tiem nodrošina iekšēja apaugļošana (dabiski, it īpaši ārējā apaugļošanā, olšūnām jābūt arī daudzām).
Nepieciešamība nodrošināt dzimumšūnas ar rezerves materiālu atbilst "ooģenēzē" meiozes apturēšanas fāzei, kuras laikā hromosomas tiek daļēji despiralizētas. Pēc tam mēs novērojam tā sauktās "spalvu hromosomas", kurās virkne no ekstraversijām identificē iezīmes, kurās tiek nomākti gēni, kas atbild par deutoplazmas sintēzi.
Sieviešu dzimuma dzimumšūnām nepieciešamais mazākais skaits atbilst arī faktam, ka no četrām meiozes radītajām haploīdām šūnām tikai viena saņem visu rezerves materiālu un kļūst par dzimumšūnu, bet pārējās trīs (polocīti vai polārie ķermeņi), kas satur tikai hromosomu materiāls, nevar radīt zigotas un embrijus, un tiem ir lemts regresēt.
Mēslošana
Mēslošanu, tas ir, vīriešu un sieviešu dzimumšūnu satikšanos, var veikt ļoti dažādos veidos.Dzīvnieku valstībā mēs novērojam pāreju no ārējas apaugļošanas (gametas, kas pakļautas jebkādam vides riskam un tāpēc noteikti ir ļoti daudz abu dzimumu) uz iekšēju apaugļošanu, kurai vecāku aprūpe ir vēl vairāk saistīta ar zīdītāju vielmaiņas attiecībām starp māti un augli .
Mēslošanai, tiklīdz pretējā dzimuma gametas ir notikušas, jānotiek, garantējot divus nosacījumus: specifiskumu un unikalitāti. Tas ir, ir jānodrošina, lai spermatozoīds būtu tās pašas sugas kā olšūna, un, kad pirmā iekļūst, citi neiekļūst.
Specifiskumu nodrošina akrosomas un olšūnas virsmas bioķīmiskās īpašības. Faktiski tiek runāts par reakcijām starp "fertilizīniem" un "antifertilizīniem", kuru specifiskums ir salīdzināms ar fermentu un substrāta sastopamību.
Apaugļošanas unikalitāti garantē olšūnas virsmas struktūras izmaiņas («garozas reakcija»), kas sākas tieši pirmās specifiskās mēslojuma / antifertilizīna reakcijas brīdī; pēc šīs reakcijas olšūnas membrāna tiek mainīta tā, ka citi spermatozoīdi, kas to sasniedz, vairs nespēj uzsākt specifisko apaugļošanas reakciju.
Pēc apaugļošanas spermatozoīda aste paliek ārpus olšūnas, bet hromosomu materiāls tajā iekļūst. Tas, ko sauc par "vīriešu pronukleju", pievienojas olšūnas "sieviešu pronukleam", tādējādi veidojot zigotas diploīdo kodolu.
