Den sykliske kontinuiteten til levende vesener finner koblingene mellom påfølgende generasjoner i reproduksjonsfenomenene.
Reproduksjon utføres på forskjellige nivåer av den evolusjonære skalaen, i de forskjellige forgreningene av grønnsaks- og dyreriket, i de forskjellige levende artene, med så mange forskjellige mekanismer som alene rettferdiggjør en hel avhandling.
En første klassifisering av reproduksjonsfenomenene må skille encellede fra flercellede organismer, siden bare i den første sammenfaller celledeling med reproduksjon.
I multicellulær kan reproduksjonen være agamisk eller seksuell (eller gamic).
Agamisk reproduksjon, relativt sjeldnere, er basert på mekanismen for mitose, slik at variabiliteten til arten er ganske betrodd til gjentatt forekomst av mutasjoner.
Det er også forskjellige mekanismer, for eksempel strobilisering, sporulering, etc., mens vi i planter finner regenerative former godt kjent i landbruket (stiklinger, lagdeling, etc.).
Den mest utbredte reproduksjonsmekanismen i de høyere formene er imidlertid den seksuelle, som tilsvarer utseendet til meiose, dannelsen av kjønnsceller og deres fusjon i zygoten (befruktning).
Hos primitive arter er ikke kjønnscellene morfologisk differensierte: i dette tilfellet snakker vi om isogametia. Imidlertid er det alltid to serier av kjønnsceller, identifisert med symbolene (+) og (-), og befruktning kan bare skje fra "møtet mellom kjønnsceller med motsatt tegn: det er derfor en biologisk forskjell, som ennå ikke er uttrykt morfologisk.
Etter hvert som den evolusjonære skalaen fortsetter, vises morfologisk og funksjonell differensiering, der en type hunnkjønn generelt er utstyrt med rikelig reserve materiale (deutoplasma eller kalv, som vil sikre utviklingen av embryoet til det kan være metabolsk uavhengig) og en type mannlige kjønnsceller utstyrt med motilitet for å nå kvinnelige. Gameter er alltid haploide og er et resultat av meiose. Fusjonen deres gir opphav til diploid zygote.
Mellom meíosis og zygote kan det gå en rekke haploide cellegenerasjoner, akkurat som mellom zygote og meiose kan en serie diploide cellegenerasjoner forløpe, med de forskjellige varianter av generative sykluser uttrykt ved generasjonsskifte.
En diplonte -art (med en diploid organisme) er preget av gametisk meiose: meiose produserer kjønnscellene direkte, som ved sammenslåing umiddelbart rekonstituerer diploide tilstand. Dette er det vanlige tilfellet av Metazoans, inkludert mennesker.
Gametogenese
Med tanke på reproduksjonen med gametisk meiose, slik den forekommer hos mennesker, la oss prøve å avklare hvordan meiose passer inn i gametogenese (dannelse av gameter).
I embryonal utvikling, av mannlig og kvinnelig gametogenese (kalt spermatogenese og oogenese), er det en tidlig differensiering mellom cellene som er bestemt til å danne kroppen (somatisk linje) og de som er bestemt til å produsere gameter (kimlinje). De første cellene i kimlinjen kalles protogoner. Med differensiering av gonaden i mannlig eller kvinnelig forstand er det differensiering av kimcellene henholdsvis til spermatogonia og ovogonia.
Når vi ser på spermatogenese, ser vi at det er en rekke cellegenerasjoner i spermatogonien, som fortsetter gjennom livet. Bare en del av spermatogonien som produseres kontinuerlig skiller seg fra den normale mitotiske syklusen, og den meiotiske begynner i stedet.
Kimcellen der meiosen vil begynne (reduksjon og deretter første divisjon) kalles første ordens spermatocytt; dens divisjon gir opphav til to andreordens spermatocytter, som med andre divisjon gir opphav til totalt fire spermatider.
Vi kan gradere reduksjonen av kromosomalt sett fra 4n av første ordens spermatocytter (etter reduplisering er det fire kromatiler for hvert par homologer) til 2n av andre ordens spermatocytter og til n av spermatider, som allerede sett ved å studere meiose, som Dermed konkluderer vi med. Spermatidene er derfor allerede haploide, men de er ennå ikke modne kjønnsceller. Fra strukturen til en haploid type celle, forvandler funksjonell modning (kalt spermiohistogenese) spermatidene til spermatozoer, det vil si modne mannlige kjønnsceller.
I kvinnelig gametogenese (eller oogenese) er det flere forskjeller. Først av alt er antallet gameter som skal forberedes mye mindre. Det er anslått at omtrent 5 X 105 eggleder blir tilberedt i gonadene til en hunn av den menneskelige arten; av disse er bare rundt 400 interessert i follikkelmodning og påfølgende depresjon, i en syklus som vanligvis påvirker bare en follikkel per måned i en fruktbar periode på omtrent 35 år.
Det forskjellige antall kjønnsceller forberedt i de to kjønnene tilsvarer forskjellen i funksjon og oppførsel som allerede er nevnt: Sædcellene er små, mobile og mange i forhold til behovet for å lete etter egget og den lave sannsynligheten for å finne det; eggene er store, inerte og få, i forhold til funksjonen til å garantere embryoet reservematerialet og beskyttelsen som tilbys dem ved intern befruktning (naturligvis, spesielt ved ekstern befruktning, må eggene også være flere).
Behovet for å forsyne gameter med reservemateriale tilsvarer tilstedeværelsen i "oogenesen" av en fase av arrestasjon av meiose, hvor kromosomene delvis despiraliseres. Vi ser deretter de såkalte "fjærkromosomene", der en serie av ekstroversjoner identifiserer egenskapene der genene som er ansvarlige for syntesen av deutoplasma er deprimert.
Det mindre antallet som kreves for hunnkjønnceller tilsvarer også det faktum at av de fire haploide cellene produsert av meiose, mottar bare én hele reservematerialet og blir en kjønnscelle, mens de tre andre (polocyttene eller polare legemer), som bare inneholder kromosomalt materiale, kan ikke gi opphav til zygoter og embryoer og er bestemt til å gå tilbake.
Gjødsling
Befruktning, det vil si møtet mellom den mannlige og kvinnelige kjønnscellen, kan utføres på svært forskjellige måter.I dyreriket observerer vi overgangen fra ekstern befruktning (kjønnsceller utsatt for enhver miljørisiko og derfor nødvendigvis svært mange i de to kjønnene) til intern befruktning, som foreldreomsorgen videre er knyttet til det metabolske forholdet til pattedyr mellom mor og foster .
Befruktning, når møtet mellom gameter av det motsatte kjønn har funnet sted, må skje og garantere to forhold: spesifisitet og særegenhet. Det vil si at det må sikres at spermatozoon er av samme art som egget, og at når den første kommer inn, kommer ingen andre inn.
Spesifisitet sikres av de biokjemiske egenskapene til akrosomet og overflaten av egget. Faktisk er det snakk om reaksjoner mellom «fertilisiner» og «antifertilisiner», med spesifisitet som kan sammenlignes med møtet mellom enzymer og substrat.
Befruktningens særegenhet garanteres av en modifikasjon av eggstrukturens overflatestruktur («kortikal reaksjon») som begynner akkurat i øyeblikket for den første spesifikke fertilisin / antifertilisin -reaksjonen; etter denne reaksjonen blir eggets membran endret, slik at andre spermatozoer som når den ikke lenger er i stand til å starte den spesifikke befruktningsreaksjonen.
Etter befruktning forblir halen til spermotozoen ekstern fra egget, mens det kromosomale materialet trenger inn i det. Dette, kalt "mannlig pronucleus", slutter seg til "kvinnelig pronucleus" i egget og danner dermed diploidkjernen i zygoten.
