Pohlavné rozmnožovanie: Od buniek k novému životu

Rozmnožovanie je jednou zo základných funkcií všetkých živých organizmov, ktorá zabezpečuje pokračovanie rodu a prispieva k evolúcii druhu. Tento proces zahŕňa rôzne etologické, fyziologické a morfogenetické deje a prebieha rôznymi spôsobmi v závislosti od typu živočícha. Rozmnožovanie živočíchov môžeme rozdeliť na dva základné typy: nepohlavné a pohlavné. V tomto článku sa zameriame na pohlavné rozmnožovanie, jeho mechanizmy, výhody a nevýhody.

Čo je pohlavné rozmnožovanie?

Pohlavné rozmnožovanie (iné názvy: pohlavné množenie, sexuálne rozmnožovanie/množenie, generatívne rozmnožovanie/množenie, sexuálna reprodukcia, generatívna reprodukcia, amfigónia) je rozmnožovanie, pri ktorom vzniká dcérsky organizmus, ktorý zvyčajne nesie kombináciu genetického materiálu dvoch iných (rodičovských) organizmov. Pri pohlavnom rozmnožovaní väčšinou vzniká organizmus s novou, unikátnou genetickou výbavou, ktorá nikdy nie je úplne totožná s genetickou výbavou rodičov. V širšom zmysle zahŕňa termín pohlavné rozmnožovanie každý typ rozmnožovania, pri ktorom sa nový jedinec vyvíja z gamét (teda nie zo somatických buniek) a to aj v prípadoch, že nedošlo k oplodneniu. V prípade najbežnejšieho typu pohlavného rozmnožovania, eugamie, je nevyhnutné splynutie dvoch špecializovaných buniek - gamét. Ich splynutím vzniká zygota, oplodnené vajíčko, ktoré sa ďalej mitoticky delí a stáva sa z neho embryo.

Rozdiely medzi pohlavným a nepohlavným rozmnožovaním

Kým pri nepohlavnom rozmnožovaní nedochádza k vzniku špecializovaných pohlavných buniek a nový jedinec vzniká z materského organizmu priamo mitotickým delením buniek, pri pohlavnom rozmnožovaní sa v pohlavných žľazách tvoria špecializované pohlavné bunky (gaméty), ktoré sú vždy haploidné. Potomstvo je vždy geneticky zhodné s rodičovským organizmom pri nepohlavnom rozmnožovaní, zatiaľ čo pri pohlavnom rozmnožovaní sa v zygóte kombinujú gény rodičov, preto potomstvo získava dedičné znaky obidvoch rodičov.

Biológia živočíchov a človeka - rozmnožovanie živočíchov:

• Nepohlavné rozmnožovanie:
  • netvoria sa pohlavné bunky
  • dcérske jedince vznikajú rozdelením rodičovského organizmu, alebo skupiny jeho diploidných somatických (telových) buniek
  • potomstvo je vždy geneticky zhodné s rodičovským organizmom
  • Rozšírené len v skupinách, ktoré majú vysokú schopnosť regenerácie a nové jedince vznikajú delením alebo pučaním.
  • Napríklad u niektorých obrúčkavcov, medúzovcov, sladkovodných hubiek.
• Pohlavné rozmnožovanie:
  • pohlavné rozmnožovanie prevláda v živočíšnej ríši
  • v pohlavných žľazách sa tvoria špecializované pohlavné bunky (gaméty), ktoré sú vždy haploidné
  • ich splynutím v procese oplodnenia vzniká diploidná zygóta = základ nového jedinca
  • v zygóte sa kombinujú gény rodičov, preto potomstvo získava dedičné znaky obidvoch rodičov
  • živočíchy sa môžu rozmnožovať len keď sú pohlavne dospelé
  • pohlavné rozmnožovanie predpokladá vznik viacerých osobitostí, ako je: prejav sexuality, rozdiely medzi pohlaviami - pohlavná dvojtvárnosť (pohlavný dimorfizmus) - samce sa odlišujú od samičiek morfologicky.

Výhody a nevýhody pohlavného rozmnožovania

Pohlavné rozmnožovanie primárne vzniklo preto, aby bolo organizmom umožnené tvoriť potomstvo s unikátnou genetickou výbavou. To je možné dosiahnuť buď výmenou génov medzi dvoma organizmami, alebo spojením buniek dvoch organizmov, z ktorých každý nesie svoje gény.

Výhody pohlavného rozmnožovania:

• Genetická variabilita: Kombináciou genetického materiálu od dvoch rodičov vzniká potomstvo s unikátnou genetickou výbavou. Táto rozmanitosť umožňuje druhu lepšie sa prispôsobovať meniacim sa podmienkam prostredia a zvyšuje jeho šance na prežitie.
• Odolnosť populácie: Vďaka genetickej variabilite je menšia pravdepodobnosť, že by celý druh podľahol jednému ochoreniu alebo environmentálnej zmene.
• Diploidný stav genómu: Prítomnosť dvoch kópií génov umožňuje opravu mutácií a zvyšuje odolnosť voči nepriaznivým vplyvom.

Nevýhody pohlavného rozmnožovania:

• Pomalosť: Vyžaduje viac času a energie ako nepohlavné rozmnožovanie, pretože jedinci musia dosiahnuť pohlavnú zrelosť. Pohlavné rozmnožovanie je umožnené až v tom štádiu ontogenézy, ktoré sa nazýva dospelosť.
• Menší počet potomkov: V porovnaní s nepohlavným rozmnožovaním často produkuje menej jedincov.
• Zrieďovanie genetického materiálu: Vlastný úspešný genetický materiál sa môže zriediť, ak sa nekombinuje s iným.
• Potreba zložitejšieho aparátu: Vyžaduje vývoj špecializovaných pohlavných orgánov a procesov, ktoré môžu jedinca zraniteľnejším.

Pohlavné bunky (gaméty) a ich vznik

Pohlavné rozmnožovanie (amfigónia) zahŕňa tvorbu špecializovaných haploidných buniek, ktoré sa spoločne nazývajú gaméty. Gaméty zvyčajne nesú polovičnú (haploidnú) sadu chromozómov. Splynutím dvoch gamét vzniká opäť úplný (diploidný) chromozómový súbor. Keďže pri bežnom delení buniek je väčšinou genetická výbava materských a dcérskych buniek rovnaká, pohlavné bunky vznikajú iným spôsobom ako telové (somatické) bunky a to redukčným delením - meiózou.

Existujú dva základné typy gamét:

• Samičia pohlavná bunka (vajíčko, oocyt, u prvokov aj makrogaméta) - štandardne ide o väčšiu, nepohyblivú bunku, ktorá je bohatá na živiny (cytoplazmu) a nesie druhú polovicu genetickej informácie. Vajcové bunky živočíchov sú spravidla oblé a nepohyblivé (výnimku tvoria napr. hubky) a vždy bez bičíka. Aby sa po oplodnení vajcová bunka mohla deliť až do chvíle, kedy bude nový organizmus schopný prijímať potravu, väčšinou majú vajcové bunky zásoby žĺtka, ktoré sú rôzne veľké.
• Samčia pohlavná bunka (spermia, spermatozoid, u prvokov aj mikrogaméta) - štandardne ide o oveľa menšiu, aktívne pohyblivú bunku vybavenú bičíkom.

Obe gaméty vznikajú redukčným meiotickým delením (gametogenézou) a sú haploidné, to znamená, že obsahujú len polovičný počet chromozómov. Až ich splynutím (oplodnením) vzniká plnohodnotná diploidná zygota, ktorá kombinuje genetický materiál oboch rodičov a je základom nového jedinca.

Pohlavné bunky sa spravidla vyvíjajú zo zárodočného epitelu vo vnútri pohlavných žliaz (gonád): spermie v semenníkoch (testes) a vajíčka vo vaječníkoch (ovaria). U najjednoduchších živočíchov, napríklad u hubiek, sa ešte štandardné žľazy netvoria a spermie i vajíčka vznikajú priamo v mezoglei z amébocytov alebo choanocytov, pričom spermie sú k vajíčkam prenášané prúdom vody.

Typy vajíčok podľa obsahu žĺtka

Žĺtok vo vajíčku slúži ako nevyhnutný zdroj výživy a stavebný materiál pre vyvíjajúci sa zárodok (embryo). Množstvo žĺtka priamo súvisí s dĺžkou embryonálneho a larválneho vývinu.

Podľa množstva a lokalizácie žĺtka delíme vajíčka na:

• Oligolecitálne a izolecitálne: obsahujú pomerne málo žĺtka, ktoré je rovnomerne rozložené po celej cytoplazme (napríklad u ježoviek a kopijovcov).
• Mezolecitálne a heterolecitálne: žĺtok je koncentrovaný na jednom konci, ktorý nazývame vegetatívny pól (jadro je na opačnom, animálnom póle). Tieto vajíčka sú typické pre živočíchy s dlhým larválnym štádiom, ale krátkym embryonálnym vývinom (napríklad obojživelníky, kruhoústnice, dvojdyšníkovce).
• Polylecitálne: obsahujú veľké množstvo žĺtka. Sú typické pre živočíchy s dlhým embryonálnym vývinom a bez larválneho štádia. Funkčne sa delia na:
  • Telolecitálne: žĺtok zapĺňa dominantnú časť a takmer celé vajíčko, pričom cytoplazma s jadrom tvorí len malý zárodočný terčík na povrchu (typické pre vajíčka drsnokožcov, plazov, vtákov a vajcorodých cicavcov).
  • Centrolecitálne: cytoplazma tvorí len tenkú vrstvu na povrchu vajíčka, pričom jadro s malým množstvom cytoplazmy sa nachádza v strede a medzi týmito dvoma vrstvami je husto uložený žĺtok (typické pre vajíčka hmyzu).
• Alecitálne (druhotne oligolecitálne): sú vajíčka takmer úplne bez zásobného žĺtka.

Oplodnenie a jeho typy

Oplodnenie (fertilizácia) je biologický proces, pri ktorom dochádza k splynutiu gamét opačného pohlavného typu - konkrétne vajíčka a spermie. Tento proces vedie k vytvoreniu zygoty, ktorá predstavuje prvú bunku nového jedinca s kompletnou genetickou výbavou oboch rodičov.

U živočíchov rozlišujeme dva hlavné spôsoby oplodnenia:

• Vonkajšie (mimotelové) oplodnenie: k splynutiu gamét dochádza voľne vo vonkajšom prostredí (takmer výlučne vo vode) mimo tela matky. Tento spôsob je bežný u vodných bezstavovcov, väčšiny rýb a lúčoplutvovcov, a u obojživelníkov. Napríklad, ryby - samička vypúšťa ikry, na tie vypustí samček mlieč a tak nastáva oplodnenie mimo tela rýb.
• Vnútorné (vnútrotelové) oplodnenie: gaméty splývajú bezpečne chránené vo vnútorných pohlavných orgánoch matky. Predstavuje dôležitú evolučnú adaptáciu na suchozemské prostredie, typickú pre väčšinu suchozemských bezstavovcov, drsnokožce, plazy, vtáky a cicavce. Aby sa dosiahlo vnútorné oplodnenie, živočíchy niekedy majú vyvinuté špeciálne orgány, tzv. kopulačné orgány a oplodneniu predchádza pohlavný styk.

Niektoré živočíchy s vnútorným oplodnením však nemajú pevné kopulačné orgány. Namiesto toho samce vytvárajú spermatofory. Ide o slizovité, často chitinózne puzdrá a nosiče spermií, ktoré samce umiestňujú buď priamo do tela samice, alebo do vonkajšieho prostredia, odkiaľ si ich samica sama nasaje alebo zavedie do pohlavného otvoru. Využívajú to mnohé druhy pavúkovcov, stonožiek, hmyzu, pijavice, ale aj stavovce ako mloky. Z evolučného hľadiska sa odkladanie spermatofórov do prostredia považuje za dôležitý prechodový stupeň medzi mimotelovým a vnútrotelovým oplodnením.

Špecifickým prípadom sú vtáky. Zväčša nemajú penis a spermie si partneri odovzdávajú len priložením a pritlačením svojich kloák.

Sexuálny dimorfizmus a iné osobitosti

Pohlavné rozmnožovanie predpokladá vznik viacerých osobitostí, ako je prejav sexuality a rozdiely medzi pohlaviami - pohlavná dvojtvárnosť (pohlavný dimorfizmus).

Pohlavná dvojtvárnosť (sexuálny dimorfizmus)

Sexuálny dimorfizmus je rozdielny tvar, zafarbenie a správanie sa samcov a samíc toho istého druhu. Samce sa odlišujú od samičiek morfologicky, napr. veľkosťou, sfarbením, prítomnosťou rohov, parohov, hrebeňov atď. Pohlavné znaky u živočíchov zohrávajú dôležitú úlohu v ich reprodukčnom správaní a podieľajú sa na odlišovaní samcov od samíc, čím priamo prispievajú k vzniku pohlavnej dvojtvárnosti.

Tieto znaky sa štandardne delia na dve skupiny:

• Primárne pohlavné znaky: sú priamo spojené s rozmnožovacím systémom a orgánmi. Predstavujú základné reprodukčné štruktúry nevyhnutné pre tvorbu a prenos gamét. Patria sem samotné pohlavné žľazy (vaječníky a semenníky), vývody týchto žliaz a všetky prídavné žľazy (napríklad prostata), ktoré vylučujú látky potrebné pre bezpečné oplodnenie alebo úspešný vývin zárodku.
• Sekundárne pohlavné znaky: zahŕňajú rôzne fyzické, morfologické a behaviorálne charakteristiky, ktoré navonok odlišujú samce od samíc. Prispievajú k rozmnožovaciemu úspechu, ale nie sú priamo spojené so samotnou produkciou gamét.

Medzi sekundárne pohlavné znaky patria napríklad adaptácie na prichytenie samičky pri kopulácii, pomocné orgány na prechovávanie mláďat (vak u vačkovcov) alebo špecializované orgány na prenos spermií (takzvané gonopódy). Zvláštnu úlohu zohráva sfarbenie peria alebo srsti (napríklad hriva leva, chvost páva), ktoré slúži na prilákanie partnerov alebo na vizuálne zastrašenie konkurentov. Medzi ďalšie signálne charakteristiky radíme pachové žľazy, parohy u samcov cicavcov či žiarivé sfarbenie samcov rýb v období neresu.

Hermafroditizmus a gonochorizmus

Z hľadiska tvorby pohlavných orgánov a buniek rozlišujeme dva základné typy živočíchov:

• Rôznopohlavnosť (gonochorizmus): samčie a samičie pohlavné bunky sa tvoria oddelene v rôznych jedincoch (samcoch a samiciach). Pokiaľ jedince produkujú iba samčie alebo iba samičie pohlavné bunky, nazývajú sa gonochoristi.
• Obojpohlavnosť (hermafroditizmus): samčie a samičie pohlavné bunky sa tvoria spoločne v jednom jedincovi. Niekedy je dokonca pre obe pohlavia vytvorená spoločná obojpohlavná žľaza nazývaná ovotestis (napríklad u niektorých ulitníkov). Ak je jedinec schopný tvoriť samčie aj samičie pohlavné bunky, hovoríme o obojpohlavnosti (hermafrodizme). Väčšinou ich ale jeden jedinec neprodukuje v rovnakom čase, aby nedošlo k samooplodneniu.

Hermafroditizmus predstavuje skôr ekologickú adaptáciu na prostredie. Vyskytuje sa najčastejšie v prípadoch, keď je populácia veľmi riedka, alebo keď majú živočíchy obmedzenú pohyblivosť, prípadne vedú parazitický spôsob života. Z hľadiska dozrievania pohlavných buniek ho delíme na dva spôsoby:

• Postupný (sekvenčný) hermafroditizmus: jedinec počas života cielene mení pohlavie. Ak funguje najprv ako samec a neskôr sa fyziologicky stáva samicou, nazýva sa to proterandria (protandria). Ak je to naopak a zo samice sa neskôr stane samec, ide o proterogyniu (protogynia). Vyskytuje sa to napríklad u niektorých morských slimákov alebo koralových i akváriových rýb (klauny, mečovky, gupky).
• Súčasný (simultánny) hermafroditizmus: vajíčka a spermie sa v tele tvoria a dozrievajú naraz. Živočích má však vyvinuté mechanizmy, ktoré aktívne zabraňujú samooplodneniu (využívajú to napríklad ploskulice, dážďovky či slimák záhradný, ktoré si spermie pri kopulácii navzájom vymenia).

Partenogenéza a iné zvláštne formy rozmnožovania

• Partenogenéza: rozmnožovanie bez oplodnenia, vajíčko sa vyvíja bez účasti spermie. Vyskytuje sa napr. u kôrovcov, hmyzu, niektorých druhy rýb, jašteríc a moriek. Podľa toho, aké pohlavie sa z vajíčka liahne, rozlišujeme tri typy: telytokia (liahnu sa len samice), arrhenotokia (liahnu sa len haploidné samce) a amfitokia (liahnu sa obe pohlavia).
• Gynogenéza (pseudogamia): je špecifický typ rozmnožovania, pri ktorom spermia (často iného, príbuzného druhu) vajíčko len stimuluje k vývinu, avšak genetický materiál oboch buniek nesplynie. Potomkovia sú tak vlastne dokonalými klonmi matky (u nás sa takto rozmnožuje ryba karas striebristý).
• Polyembryónia: je jav, pri ktorom sa z jednej oplodnenej zygoty (vajíčka) nepohlavným rozdelením vytvorí viacero zárodkov. Vznikajú tak geneticky identickí súrodenci - jednovaječné dvojčatá (pravidelne sa to vyskytuje u pásavcov alebo niektorých blanokrídlovcov, nepravidelne aj u človeka).
• Neoténia: je fylogenetický a fyziologický jav, pri ktorom živočích dosiahne plnú pohlavnú zrelosť (a má vyvinuté pohlavné orgány) už vo svojom larválnom štádiu. Larva sa tak dokáže plnohodnotne rozmnožovať a k premene na dospelého jedinca u nej vôbec nedochádza.

Vývin oplodneného vajíčka a embryogenéza

Individuálny vývin živočícha sa nazýva ontogenéza a zahŕňa celý jeho životný cyklus. Mnohobunkové živočíchy prekonávajú počas vývinu proces embryogenézy, t.j. brázdenie zygoty a špecializáciu buniek, z ktorých neskôr vzniknú zárodočné vrstvy a z nich tkanivá a orgány.

Pre všetky mnohobunkové živočíchy sú v embryogenéze spoločné štádiá zárodočného vývinu - morula, blastula a gastrula. V týchto štádiách sa formujú z embryonálnych buniek (blastomérov) zárodočné vrstvy a telové dutiny - prvotná telová dutina - blastocél a druhotná telová dutina - célom. Zárodočné vrstvy sú dve až tri.

• Morula: je guľovitý zhluk buniek, vznikajúci v prvotných fázach ontogenézy delením oplodneného vajíčka. Na jej povrchu sa vytvárajú typické, často pre určitú skupinu živočíchov špecifické, ryhy. Typická morula u človeka je vyvinutá na konci 4. dňa po oplodnení a nachádza sa už tesne pred vstupom do dutiny maternice.
• Blastula: je ďalším včasným vývinovým štádiom ontogenézy jedinca. Vyvíja sa z moruly. Tvorí ju guľovitý útvar, centrálne dutý, ktorého stenu tvorí jedna vrstva buniek.
• Gastrula: Blastula sa procesom tzv. gastrulácie mení na gastrulu. Gastrulácia je proces, pri ktorom sa z jednovrstvovej blastuly vytvorí dvojvrstvová gastrula.

Vývin jedinca: priamy a nepriamy

Vývin jedinca môže byť priamy alebo nepriamy.

• Pri priamom vývine sa jedinec hneď po vyliahnutí alebo narodení podobá na dospelého jedinca a má aj všetky orgánové sústavy ako dospelec.
• Pri nepriamom vývine vzniká z vajíčka tvarovo aj funkčne odlišný jedinec spravidla neschopný pohlavného rozmnožovania - larva. Larválnych štádií môže byť aj viac. Dospelec vzniká premenou larvy.

Stratégie rozmnožovania u živočíchov

Pri rozmnožovaní živočíchov existujú tri základné stratégie, ako sa mláďatá vyvíjajú a prichádzajú na svet:

1. Vajcorodosť (oviparia): je spôsob rozmnožovania, pri ktorom samice kladú vajíčka a vývin zárodku následne prebieha už mimo tela matky. Mláďatá sa vyliahnu z vajec po určitom inkubačnom čase. Je to najrozšírenejší spôsob, typický pre všetok hmyz, všetky vtáky a väčšinu plazov, obojživelníkov a rýb.
2. Vajcoživorodosť (ovoviviparia): predstavuje prechodný medzistupeň. Vajíčka sa vyvíjajú a zárodky v nich rastú chránené vo vnútri pohlavných ciest matky, avšak mláďatá dostávajú všetku svoju výživu iba zo zásob samotného vajíčka (žĺtka), nie z krvného obehu matky.
3. Živorodosť (viviparia): pri tomto spôsobe dochádza k vývoju zárodku v tele matky, pričom mláďatá sú vyživované priamo z tela matky prostredníctvom placenty alebo iných štruktúr. Po ukončení vývoja sa rodia živé mláďatá.

Pohlavné rozmnožovanie v rôznych skupinách organizmov

Jednobunkové organizmy (prvoky)

Hoci sú prvoky jednobunkové, pohlavné rozmnožovanie je u nich veľmi pestré a môže prebiehať troma hlavnými spôsobmi:

• Gametogamia: Organizmus (gamont) vytvára špecializované pohlavné bunky - gaméty, ktoré sa uvoľnia a splývajú s nezávislými gamétami iných jedincov. Podľa vzhľadu spájajúcich sa buniek rozlišujeme izogamiu (splynutie dvoch tvarovo a veľkostne úplne rovnakých pohlavných buniek) a anizogamiu (splynutie morfologicky odlišných buniek, zväčša menšej mikrogaméty a väčšej makrogaméty). Pri izogamii sú gaméty rovnakej veľkosti a tvaru.
• Gamontogamia: Od gametogamie sa odlišuje tým, že sa pri nej spájajú priamo celé dospelé jedince (gamonty), alebo aspoň ich väčšia časť, a až následne dochádza k výmene gamét alebo jadier. Typickým príkladom tohto procesu je konjugácia u nálevníkov (napr. črievičky).
• Autogamia (samooplodnenie): Proces, pri ktorom gaméty alebo pohlavné jadrá, ktoré navzájom splývajú do zygoty, pochádzajú z tej istej rodičovskej bunky. K autogamii dochádza napríklad u dierkavcov, slncoviek či priamo u niektorých nálevníkov.

Mnohobunkové živočíchy

Všetky živočíchy, od tých najprimitívnejších až po najvyspelejšie, sú pravdepodobne schopné pohlavného rozmnožovania, aj keď nie u všetkých bol pozorovaný celý cyklus. Pohlavné rozmnožovanie u mnohobunkových živočíchov prebieha výlučne vo forme oogamie. Pri oogamii sa samičia pohlavná bunka (vajíčko) spája so samčou pohlavnou bunkou (spermiou).

Stavovce

U stavovcov prevláda pohlavné rozmnožovanie. Vyskytuje sa vnútorné oplodnenie, pričom vývin jedinca môže byť priamy (mláďa sa podobá dospelému) alebo nepriamy (cez larválne štádium). Cicavce sa rozmnožujú vivipárne (živé mláďatá), zatiaľ čo plazy a vtáky oviparne (kladú vajcia). U cicavcov sa takmer výlučne rozmnožujú pohlavne; len veľmi zriedkavo u nich dochádza k polyembryonii, rozdeleniu zygoty na dve alebo viac geneticky totožných buniek, z ktorých sa potom vyvinú jednovaječné dvojčatá, trojčatá, atď.

Rastliny

Rastliny sú vo veľkej väčšine prípadov schopné pohlavného rozmnožovania. U mnohých nižších rastlín, machorastov, rias a húb je typické striedanie pohlavnej a nepohlavnej generácie, tzv. rodozmena. Rodozmena (metagenéza) predstavuje životný cyklus charakterizovaný striedaním dvoch geneticky odlišných generácií. Fúziou haploidných gamét vzniká diploidná zygota, čím sa cyklus neustále opakuje a generácie sa striedajú.

• Gametofyt (pohlavná generácia): tvoria ho bunky s jedným súborom chromozómov (haploidný počet, n). Vzniká mitotickým delením zo spóry. Neskôr vytvára pohlavné orgány (gametangiá), ktoré mitózou produkujú pohlavné bunky (gaméty): plemenníčky (anterídiá) tvoria samčie gaméty (často bičíkaté spermatozoidy vyžadujúce vodu) a zárodočníky (archegóniá) tvoria samičiu bunku (oosféra).
• Sporofyt (nepohlavná generácia): disponuje homologickými chromozómami (diploidný počet, 2n). Vzniká mitotickým delením zygoty.

Samičia pohlavná bunka u rastlín sa nazýva oosféra, samčie bunky sú spermatozoidy alebo spermie. U nekvitnúcich rastlín je oplodnenie viazané na vodné prostredie, v ktorom spermatozoidy priplávajú k vajcovej bunke a oplodnia ju. Suchozemské semenné rastliny sú odkázané na prenos samčích pohlavných buniek k samičím vetrom alebo živočíchmi.

Semenné rastliny majú vajíčko mnohobunkové a predstavuje v podstate samičí gametofyt. Samotná samičia generatívna bunka oosféra sa vytvára až vnútri vajíčka. U nahosemenných rastlín sa peľové zrnko zachytáva na vajíčku a dovnútra vnikne za pomoci tzv. polinačnej kvapky. Tento jav sa nazýva opelenie. U krytosemenných rastlín sa za opelenie považuje prenos peľového zrnka na bliznu. Pokiaľ je rastlina schopná produkovať samičie aj samčie pohlavné bunky, nazýva sa jednodomá.

Proces dvojitého oplodnenia je unikátom krytosemenných rastlín. Po vniknutí trubice do vajíčka prebehnú dve splynutia súčasne:

• prvá spermácia splynie s oosférou, čím vzniká diploidná zygota (budúce embryo).
• druhá spermácia splynie s centrálnou bunkou, čím vzniká bunka s triploidným jadrom. Z nej sa sformuje zásobný triploidný endosperm vyživujúci embryo.

Z oplodneného vajíčka sa vyvíja semeno chránené pevným osemením (testa), ktoré vzniklo z pôvodných vajíčkových obalov. Pre úspešný vývin a následné klíčenie sa v semene, predovšetkým v endosperme, koncentrujú kľúčové živiny a veľké množstvo fosforu. Semeno následne stratí väčšinu vody (jej obsah klesne na 5-20 %) a prechádza do ochranného stavu spánku (dormancie). Výnimočne môže semeno vzniknúť aj úplne bez oplodnenia. V zoológii sa vývin z neoplodneného vajíčka nazýva partenogenéza, no v botanike tento jav produkcie klonálneho semena označujeme ako apomixia.

tags: #pohlavne #rozmnozovanie #giff

Populárne príspevky:

• Douglasova manželka
• Ako vybrať elegantné doplnky do vlasov
• Využitie skalnej ruže v ľudovom liečiteľstve
• všetko o pestovaní broskýň zo semien
• význam symbolu Perúnov kvet