Оплодотворение у цветковых растений

           Особенностью цветковых растений является двойное оплодотворение при половом размножении (рис. 6.2). Попав на рыльце пестика, пыльца (1) прорастает, образуя пыльцевую трубку (2), растущую в направлении зародышевого мешка (4) семязачатка (5). В самом кончике трубки находятся два спермия (3). Когда пыльцевая трубка достигает входа в зародышевый мешок, один спермий сливается с яйцеклеткой (6), а второй с диплоидной центральной клеткой (7). В результате слияния гаплоидной яйцеклетки и гаплоидного сперматозоида получается диплоидная зигота (n + n = 2n), из которой в дальнейшем развивается диплоидный зародыш семени. В результате слияния второго спермия с центральной клеткой получается триплоидная клетка (n + 2n = 3n), из которой в дальнейшем формируется эндосперм, клетки которого тоже триплоидны.

Внешнее (наружное) и внутреннее оплодотворение

У животных различают наружное (внешнее) и внутреннее оплодотворение. Наружное оплодотворение:

1) происходит во внешней среде;

2) характерно для водных животных (кишечнополостные, рыбы, земноводные);

3) количество гамет велико, т.к. вероятность оплодотворения мала.

Внутреннее оплодотворение:

1) происходит в организме самки, что делает процесс размножения не зависимым от воды;

2) характерно для настоящих наземных животных (насекомые, пауки, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие);

3) вероятность оплодотворения выше, поэтому количество яйцеклеток в целом меньше.

У растений также можно выделить наружное и внутреннее оплодотворение. Наружное характерно для водорослей, мхов, папоротников, хвощей и плаунов. Обязательным условием оплодотворения у этих растений является наличие воды. У семенных растений процесс оплодотворения в воде не нуждается. Слияние половых клеток происходит внутри семязачатка.

Переход от наружного оплодотворения к внутреннего важный ароморфоз.

ОНТОГЕНЕЗ

           Онтогенез – индивидуальное развитие особи, начиная с момента оплодотворения и заканчивая гибелью. В онтогенезе выделяют два этапа: эмбриональный (зародышевый) – до момента рождения или выхода из яйцевых оболочек, и постэмбриональный.

           Основной закономерностью, связывающей онтогенез с филогенезом (эволюцией вида), является биогенетический закон (закон Геккеля-Мюллера): онтогенез – краткое и ускоренное повторение филогенеза, т.е. в ходе индивидуального развития особь в ускоренном темпе повторяет всю историю эволюции своего вида. Например:

• развитие мха начинается с прорастания споры в тонкую нить, что наталкивает на мысль о происхождении мхов от водорослей;
• заростки папоротников прикрепляются к почве ризоидами, что также указывает на их происхождение от водорослей;
• у человека на ранних стадиях развития имеется хорда, закладываются жаберные карманы и хвостовой отдел позвоночника;
• бабочки в ходе онтогенеза проходят стадию гусеницы, очень напоминающей кольчатого червя;
• головастик лягушки имеет двухкамерное сердце, один круг кровообращения, жабры и боковую линию, очень напоминая рыбу.

Стадии эмбрионального развития хордовых.
Взаимосвязь онтогенеза и филогенеза.

Стадия онтогенеза	Стадия филогенеза	Рисунок
Развитие организма начинается с одной клетки – зиготы.	Одноклеточные организмы
Стадия дробления. Зигота многократно делится. Интерфазы между делениями короткие, поэтому клетки почти не растут. На этой стадии происходит только увеличение количества клеток. Заканчивается дробление образованием бластулы. Зародыш на стадии бластулы представляет собой полый шарик, стенки которого образованы одним слоем клеток.	Колониальные или примитивные многоклеточные организмы, состоящие из небольшого числа недифференцированных клеток.
Далее формируется гаструла – двухслойный зародыш. Наружный слой клеток гаструлы называется эктодермой, внутренний – энтодермой.	На этой стадии строение зародыша очень похоже на строение кишечнополостных, одних из древнейших обитателей морских вод.
На следующей стадии происходит формирование комплекса осевых органов: нервной трубки, хорды и кишечной трубки. Зародыш со сформированным комплексом называется нейрулой. Примерно в это же время образуется мезодерма – третий зародышевый листок (первые два – эктодерма и энтодерма).	Низшие хордовые.
Дальнейшее развитие приводит к формированию органов и тканей, и чем позже стадия эмбрионального развития, тем больше зародыш напоминает тот вид, к которому принадлежит данная особь. Из каждого зародышевого листка формируются определенные ткани и органы. Эктодерма → нервная система, органы чувств, эпителий кожи. Энтодерма → слизистая оболочка кишечника, печень, поджелудочная железа, легкие. Мезодерма → кровеносная и половая системы, почки, соединительная и мышечная ткань.

На развитие зародыша оказывает влияние:

1) генетическая информация;

2) условия внешней среды (температура, влажность, химические соединения, алкоголь, никотин);

3) взаимное влияние частей зародыша друг на друга.