De cyclische continuïteit van levende wezens vindt in de voortplantingsverschijnselen de verbindende schakels tussen opeenvolgende generaties.
De reproductie vindt plaats op verschillende niveaus van de evolutionaire schaal, in de verschillende takken van het groente- en dierenrijk, in de verschillende levende soorten, met zo'n verscheidenheid aan mechanismen die alleen al een hele verhandeling rechtvaardigen.
Een eerste classificatie van de verschijnselen van reproductie moet de eencellige organismen onderscheiden van de multicellulaire organismen, omdat alleen in de eerste de celdeling samenvalt met de reproductie.
Bij multicellulaire reproductie kan agamet of seksueel (of gamica) worden gebruikt.
Agamische reproductie, relatief minder frequent, is gebaseerd op het mechanisme van mitose, zodat de variabiliteit van de soort eerder wordt toevertrouwd aan het herhaalde optreden van mutaties.
Er zijn ook verschillende mechanismen, zoals strobilatie, sporulatie, enz., Terwijl we in planten bekende regeneratieve vormen in de landbouw vinden (stekken, gelaagdheid, enz.).
Het meest wijdverspreide reproductiemechanisme in de hogere vormen is echter de seksuele, wat overeenkomt met het verschijnen van meiose, de vorming en gameten en hun versmelting in de zygote (bevruchting).
Bij primitieve soorten zijn de gameten niet morfologisch gedifferentieerd: in dit geval spreken we van isogametia. Er zijn echter altijd twee reeksen gameten, geïdentificeerd met de symbolen (+) en (-) en bevruchting kan alleen plaatsvinden vanaf de ontmoeting tussen gameten van tegengesteld teken: er is daarom een biologisch verschil, dat nog niet morfologisch tot uitdrukking is gebracht.
Naarmate de evolutionaire schaal vordert, verschijnt de morfologische en functionele differentiatie, waarin we een type vrouwelijke gameten onderscheiden die over het algemeen begiftigd zijn met overvloedig reservemateriaal (het deutoplasma of kalf, dat de ontwikkeling van het embryo zal verzekeren totdat het metabolisch onafhankelijk kan zijn ) en een type mannelijke gameten met motiliteit om vrouwelijke te bereiken. De gameten zijn altijd haploïde en zijn het resultaat van meiose. Hun fusie geeft aanleiding tot de diploïde zygote.
Tussen meíosi en zygote kan een reeks van haploïde cellulaire generaties voorkomen, omdat tussen zygote en meiose een reeks van diploïde cellulaire generaties kan voorkomen, met de verschillende variëteiten van generatieve cycli uitgedrukt door de afwisseling van generaties.
Een diplonte-soort (met een diploïde organisme) wordt gekenmerkt door gametum-meiose: meiose produceert direct de gameten, die smelten onmiddellijk de diploïde toestand opnieuw samen. Dit is het heersende geval van de Metazoanen, inclusief de mens.
de gametogenese
Rekening houdend met de reproductie met gametische meiose, zoals gebeurt bij de mens, laten we verduidelijken hoe meiose wordt ingevoegd in de gametogenese (gameetvorming).
In embryonale ontwikkeling, van mannelijke en vrouwelijke gametogenese (spermatogenese en oogenese genoemd), is er een vroege differentiatie tussen cellen die bestemd zijn om het lichaam te vormen (somatische lijn) en cellen die bestemd zijn om gameten te produceren (kiemlijn). De begincellen van de kiemlijn worden protogonen genoemd. Met de differentiatie van de gonade in de mannelijke of vrouwelijke zin, vindt de differentiatie van kiemcellen respectievelijk plaats in spermatogonia en ovogonas.
Als we kijken naar spermatogenese, zien we dat er een reeks van cellulaire generaties is in spermatogonia, een serie die zich gedurende het hele leven voortzet. Slechts een deel van de spermatogonia dat zo continu wordt geproduceerd, verschilt van de normale mitotische cyclus en start in plaats daarvan de meiotische cyclus.
De kiemcel waarin de meiose zal beginnen (reduplicatie en vervolgens eerste deling) wordt eerste orde spermatocyt genoemd; zijn divisie komt voort uit twee spermacellen van de tweede orde, die met de tweede divisie leiden tot een totaal van vier spermatiden.
We kunnen afstuderen van de reductie van de chromosomale outfit van 4n eerste-orde spermatocyten (na reduplicatie zijn er vier chromatals voor elk paar homologen) naar de tweede van de tweede orde spermatocyten en naar de n van de spermatiden, zoals al gezien het bestuderen van meiose, die dus het eindigt. Spermatiden zijn daarom al haploïde, maar zijn nog geen volwassen gameten. Uit de structuur van een haploïde cel transformeert de functionele maturatie (sperma-mythogenese genaamd) de spermatiden in spermatozoa, dat zijn volwassen mannelijke gameten.
Bij vrouwelijke gametogenese (of ovogenese) worden verschillende verschillen opgemerkt. Allereerst is het aantal gameten dat bereid moet worden veel kleiner. Geschat wordt dat ongeveer 5 X 105 ovogons worden bereid in de geslachtsklieren van een vrouw van de menselijke soort; hiervan zijn slechts ongeveer 400 geïnteresseerd in follikelrijping en daaropvolgende dejectie, in een cyclus die gewoonlijk slechts één follikel per maand omvat gedurende een vruchtbare periode van ongeveer 35 jaar.
Het verschillende aantal gameten dat in beide seksen is bereid, komt overeen met het verschil in functie en gedrag dat al is genoemd: de spermatozoa zijn klein, mobiel en talrijk in verhouding tot de noodzaak om naar het ei te zoeken en naar de lage waarschijnlijkheid om het te vinden; de eieren zijn groot, inert en weinig, met betrekking tot de functie om het reservemateriaal te garanderen aan het embryo en aan de bescherming die hen wordt geboden door interne bemesting (natuurlijk moeten bij soorten met externe bemesting zelfs de eieren talrijker zijn).
De noodzaak om gameten te voorzien van reservemateriaal komt overeen met de aanwezigheid, in oögenese, van een fase van arrestatie van meiose, waarbij de chromosomen gedeeltelijk despiraliseren. We observeren vervolgens de zogenaamde «gevederde chromosomen», waarin een reeks extroflexies de eigenschappen identificeert waarin de genen die verantwoordelijk zijn voor de synthese van deutoplasma zijn onderdrukt.
Het kleinere aantal dat vereist is voor vrouwelijke gameten komt ook overeen met het feit dat van de vier haploïde cellen die door meiose worden geproduceerd, slechts één het volledige reservemateriaal ontvangt en een gamete wordt, terwijl de andere drie (de polocyten of polaire lichamen), die alleen chromosomaal materiaal, kan geen aanleiding geven tot zygoten en embryo's en zijn bestemd om terug te vallen.
bevruchting
Bevruchting, dat wil zeggen de ontmoeting tussen de mannelijke en vrouwelijke gameet, kan op heel verschillende manieren worden uitgevoerd.In het dierenrijk kunnen we de overgang observeren van externe bevruchting (gameten blootgesteld aan elk milieurisico en daarom noodzakelijkerwijs zeer talrijk in de twee geslachten) tot interne bevruchting, waarbij ouderlijke zorg verder verbonden is met de metabolische relatie van de Zoogdieren tussen moeder en foetus.
Bemesting, als de ontmoeting tussen gameten van het andere geslacht heeft plaatsgevonden, moet plaatsvinden door twee voorwaarden te garanderen: specificiteit en uniciteit. Met andere woorden, er moet voor worden gezorgd dat het spermatozoön van dezelfde soort is als het ei en dat, zodra het de eerste is binnengekomen, er geen andere het binnenkomen.
De specificiteit wordt verzekerd door de biochemische eigenschappen van het acrosoom en het oppervlak van het ei. Er is zelfs sprake van reacties tussen «fertilis» en «antifertilisine», met een specificiteit vergelijkbaar met die van de ontmoeting tussen enzymen en substraat.
Het unieke karakter van de bevruchting wordt gegarandeerd door een wijziging van de oppervlaktestructuur van de eicel ("corticale reactie") die precies begint op het moment van de eerste specifieke fertilis / antifertilisinreactie; na deze reactie wordt het membraan van het ei veranderd, zodat de andere mogelijke spermatozoïden die het bereiken niet meer in staat zijn om de specifieke bemestingsreactie te starten.
Na de bevruchting blijft de staart van het spermatozoa uitwendig van het ei, terwijl het chromosomale materiaal penetreert. Dit, genaamd "mannelijke pronucleus", sluit aan op de "vrouwelijke pronucleus" van het ei en vormt aldus de diploïde kern van de zygoot.
Bewerkt door: Lorenzo Boscariol
