6.2.2. Оплодотворение

Оплодотворением называют процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающийся объединением геномов отцовского и материнского организмов и завершающийся образованием зиготы.

Различают наружное оплодотворение, когда половые клетки сливаются вне организма, и внутреннее, когда половые клетки сливаются внутри половых путей особи. Кроме того, существуют перекрестное оплодотворение, когда объединяются половые клетки разных особей; самооплодотворение – при слиянии гамет, продуцируемых одним и тем же организмом; моноспермия и полиспермия в зависимости от числа сперматозоидов, оплодотворяющих одну яйцеклетку.

Для большинства видов животных, обитающих или размножающихся в воде, свойственно наружное перекрестное оплодотворение, которое осуществляется по типу моноспермии. Подавляющее большинство наземных животных и некоторые водные виды имеют внутреннее перекрестное оплодотворение причем для части птиц и рептилий характерна полиспермия. Самооплодотворение встречается среди гермафродитов, да и то в исключительных случаях.

У человека процесс оплодотворения происходит в маточной трубе, куда после овуляции попадают овоцит II порядка и могут находиться многочисленные сперматозоиды. При контакте с яйцеклеткой сперматозоид выделяет ферменты, разрушающие ее оболочки и обеспечивающие проникновение спермия внутрь. После проникновения сперматозоида яйцеклетка формирует на поверхности толстую непроницаемую оболочку оплодотворения, препятствующую полиспермии (рис. 13).

Проникновение сперматозоида стимулирует овоцит II порядка к дальнейшему делению. Он осуществляет анафазу и телофазу II мейотического деления и становится зрелым яйцом. В результате в цитоплазме яйцеклетки оказывается два гаплоидных ядра, называемых мужским и женским пронуклеусами, которые сливаются с образованием диплоидного ядра – зиготы. Таким образом, сущность оплодотворения заключается в объединении гаплоидных геномов отцовского и материнского организмов и формировании уникальной комбинации генов в генотипе зиготы потомка.

У некоторых, видов организмов (пчел, дафний), встречается особая форма полового размножения – без оплодотворения. Дочерний организм развивается при этом на основе генетической информации одного из родителей. Такая форма полового размножения называется партеногенезом. Она обеспечивает быстрый рост численности видам, использующим этот вид размножения. Партеногенез может быть вызван искусственно разнообразными воздействиями: химическими, механическими, термическими и др.

Рис. 13. Этапы оплодотворения яйцеклетки млекопитающего: А – акросомная реакция; Б - образование оболочки оплодотворения I – контакт сперматозоида с оболочкой яйца, II – высвобождение содержимого акросомы и проникновение сперматозоида через оболочку яйца, III – слияние плазматических мембран сперматозоида и яйцеклетки, IV – проникновение спермия в яйцеклетку