Parthenogenesis (จากคำภาษากรีก parthenos - พรหมจารีและกำเนิด - กำเนิด) - การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตจากไข่เพียงฟองเดียวที่ไม่มี parthenogenesis มีหลายรูปแบบในสัตว์และพืช
ในศตวรรษที่สิบแปด นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส C. Bonnet บรรยายถึงปรากฏการณ์ที่น่าอัศจรรย์: เพลี้ยที่เป็นที่รู้จักในฤดูร้อนมักจะเป็นตัวแทนของตัวเมียที่ไม่มีปีกซึ่งให้กำเนิดลูกที่มีชีวิตเท่านั้น ตัวผู้ปรากฏท่ามกลางเพลี้ยในฤดูใบไม้ร่วงเท่านั้น จากไข่ที่ปฏิสนธิที่รอดชีวิตจากฤดูหนาว ตัวเมียมีปีกก็โผล่ออกมา พวกมันกระจัดกระจายไปทั่วพืชอาศัยและสร้างอาณานิคมใหม่ของตัวเมียที่ไม่มีปีก วัฏจักรการพัฒนาที่คล้ายคลึงกันได้รับการอธิบายไว้ในแมลงหลายชนิด เช่นเดียวกับสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็ก - แดฟเนียและสัตว์น้ำขนาดเล็ก - โรติเฟอร์ ในโรติเฟอร์และแมลงบางชนิดไม่พบตัวผู้เลย - กระบวนการทางเพศของพวกมันหลุดออกไปอย่างสมบูรณ์พวกมันล้วนเป็นตัวแทนของเพศหญิง
ในพืช มีการค้นพบ parthenogenesis ในภายหลัง ครั้งแรกในพืชที่รู้จักกันดีของออสเตรเลีย Alhornea นี่เป็นพืชที่ไม่แน่นอน: ในบางตัวอย่างดอกไม้ที่มีเกสรตัวผู้จะพัฒนาและบางชนิดมีเกสรตัวเมีย สวนพฤกษศาสตร์คิวใกล้ลอนดอนปลูกเฉพาะพืชเพศเมียที่มีดอกเพศเมีย ความประหลาดใจของนักพฤกษศาสตร์ในปี พ.ศ. 2382 พวกเขาก็นำเมล็ดพืชมามากมาย ปรากฎว่าในพืช parthenogenesis เกิดขึ้นบ่อยกว่าในสัตว์ ในพืชเรียกว่า apomixis ตัวแทนหลายคนของ Compositae และซีเรียล, rosaceae, cruciferous และตระกูลอื่น ๆ (เช่นราสเบอร์รี่หลายสายพันธุ์, ดอกแดนดิไลออนทั่วไป) เป็น apomictic
มี parthenogenesis ร่างกายและกำเนิด ในกรณีแรก ไข่พัฒนาจากสิ่งมีชีวิตแบบดิพลอยด์ โดยมีชุดที่สองของ ในส่วนที่สอง - จากไข่ที่ผ่านไปนั่นคือมีจำนวนลดลงครึ่งหนึ่ง การเกิด parthenogenesis กำเนิดนั้นพบได้บ่อยในแมลง เช่น โดรนของผึ้ง พัฒนาจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสม บางครั้งจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน
รูปแบบที่แปลกประหลาดของ parthenogenesis คือ gynogenesis และ androgenesis ในระหว่างกระบวนการสืบพันธุ์ ไข่จะถูกกระตุ้นเพื่อพัฒนาเป็นอสุจิของผู้ชาย แม้ว่าจะมาจากคนละสายพันธุ์ก็ตาม จากนั้นสเปิร์มจะถูกดูดซึมอย่างสมบูรณ์ในไซโตพลาสซึมของไข่ซึ่งเริ่มการพัฒนา เป็นผลให้เพศเดียวกันปรากฏขึ้นประกอบด้วยผู้หญิงเท่านั้น มีการอธิบาย Gynogenesis ในปลามอลลีนีเซียเขตร้อนขนาดเล็ก ปลาคาร์พสีเงินของเรา (คาเวียร์ของมันจะพัฒนาเมื่อถูกกระตุ้นโดยสเปิร์มของปลาคาร์พ ปลาซิว และปลาที่วางไข่อื่นๆ พร้อมกัน ในกรณีนี้ เมื่อไซโกตถูกบดขยี้ DNA ของพ่อจะถูกทำลายโดยไม่ส่งผลกระทบใดๆ สัญญาณของลูกหลาน) เช่นเดียวกับในซาลาแมนเดอร์บางตัว . มันสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการปลอมแปลงได้โดยการเปิดเผยไข่ที่โตเต็มที่ให้กับสเปิร์มที่ถูกฆ่าโดยรังสีเอกซ์ แน่นอนว่าในลูกหลานจะได้รับสำเนาทางพันธุกรรมที่แน่นอนของตัวเมีย
ในทางตรงกันข้ามกับแอนโดรเจเนซิสไข่ไม่พัฒนา การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตเกิดจากตัวอสุจิที่รวมกันสองตัวที่ตกลงมา (โดยธรรมชาติแล้วจะมีตัวผู้เพียงตัวเดียวในลูกหลาน) นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต บี. แอล. ได้ตัวไหมตัวผู้แอนโดรเจเนติกส์โดยการใส่อสุจิของไข่ตัวผู้ปกติซึ่งพวกมันถูกฆ่าโดยการฉายรังสีหรืออุณหภูมิสูง ร่วมกับ V. A. Strunnikov เขาได้พัฒนาวิธีการในการรับลูกหลานแอนโดรเจเนติกจากหนอนไหมซึ่งมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก เนื่องจากตัวผู้จะผลิตไหมในระหว่างการก่อตัวของรังไหมมากกว่าตัวเมีย
Parthenogenesis พบได้บ่อยในสัตว์ตอนล่าง ในการจัดระเบียบที่สูงกว่านั้น บางครั้งก็เป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดการปลอมแปลง โดยอิทธิพลของปัจจัยใดๆ ที่มีต่อไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ มันถูกเรียกครั้งแรกในปี 1885 โดยนักสัตววิทยาชาวรัสเซีย A. A. Tikhomirov ที่ตัวไหม
อย่างไรก็ตาม ในสัตว์ชั้นสูง การพัฒนา parthenogenetic ส่วนใหญ่มักไม่ไปถึงจุดสิ้นสุด และในที่สุดตัวอ่อนที่กำลังพัฒนาก็ตาย แต่สัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิดและบางสายพันธุ์มีความสามารถในการเกิด parthenogenesis มากกว่า ตัวอย่างเช่นรู้จักกิ้งก่าชนิด parthenogenetic เมื่อเร็ว ๆ นี้ ไก่งวงพันธุ์หนึ่งได้รับการอบรมแล้ว ซึ่งไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์นั้นมีแนวโน้มสูงที่จะพัฒนาไปจนจบ เป็นที่สงสัยว่าในกรณีนี้ลูกหลานจะเป็นเพศชาย ไขปริศนาได้ง่าย เช่น ถ้าบุคคลและแมลงหวี่มีเซ็กส์กัน
parthenogenesis คืออะไร
Parthenogenesis ในชีววิทยาเรียกว่า "การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ" ซึ่งก็คือรูปแบบของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีลักษณะเฉพาะจากความจริงที่ว่าเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงพัฒนาไปสู่สิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ใหญ่โดยไม่ต้องปฏิสนธิ และแม้ว่าเซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิงจะไม่รวมกันระหว่างการเกิด parthenogenesis การสืบพันธุ์ดังกล่าวยังถือว่าเป็นเรื่องทางเพศเพราะร่างกายพัฒนาจากเซลล์สืบพันธุ์
ความสำคัญทางชีวภาพของการเกิด parthenogenesis
ความสำคัญหลักของการเกิด parthenogenesis ก็คือ ต้องขอบคุณมัน สปีชีส์เหล่านั้นซึ่งปัจเจกบุคคลส่วนใหญ่เป็นเพศหญิง (เช่น) สามารถขยายพันธุ์อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของหลักการเพศชาย นอกจากนี้ยังมักจะเกิดขึ้นที่ตัวเมียปรากฏขึ้นจากไข่ที่ปฏิสนธิและตัวผู้จากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมและด้วยความช่วยเหลือของ parthenogenesis การควบคุมอัตราส่วนตัวเลขของเพศจึงเกิดขึ้น
ประเภทของการเกิด parthenogenesis
ในทางวิทยาศาสตร์ มีหลายวิธีในการจำแนกปรากฏการณ์ทางชีววิทยาที่น่าทึ่งนี้:
- ตามวิธีการสืบพันธุ์: ธรรมชาติ (เกิดขึ้นในสภาพธรรมชาติ) และเทียม (ทำซ้ำในห้องปฏิบัติการ)
- ตามความสมบูรณ์ของหลักสูตร: พื้นฐาน - เมื่อเซลล์ที่ไม่ได้รับการผสมเริ่มแบ่งตัว แต่การพัฒนาของตัวอ่อนจะหยุดในระยะแรก และสมบูรณ์เมื่อการพัฒนาของตัวอ่อนส่วนใหญ่ถึงการก่อตัวของผู้ใหญ่
- ขึ้นอยู่กับเพศของสิ่งมีชีวิต gynogenesis (parthenogenesis ของเพศหญิง) และ androgenesis (parthenogenesis ของเพศชาย) แตกต่างกัน
Parthenogenesis ในสัตว์: ตัวอย่าง
ในโลกของสัตว์ปรากฏการณ์ parthenogenesis เกิดขึ้นใน:
- มด
- พืชบางชนิด
และบ่อยครั้งที่ parthenogenesis อยู่ติดกับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศธรรมดา ซึ่งใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนประชากรอย่างรวดเร็ว
Parthenogenesis ในผึ้ง
ในผึ้ง ในระหว่างการ parthenogenesis ตัวผู้เกิดจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ พวกมันยังเป็นโดรน จากตัวเมียที่ปฏิสนธิโดยเฉพาะ ซึ่งจะถูกแบ่งออกเป็นราชินีแห่งรังผึ้ง (ราชินีแห่งรังผึ้ง) และผึ้งงานหมัน
Parthenogenesis ในมด
ในอาณาจักรมด ปรากฏการณ์ parthenogenesis มีอยู่ในมด 8 สายพันธุ์ และสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท คือ
- ตัวเมียผลิตมดงานและตัวเมียอื่น ๆ ผ่านมันในขณะที่คนงานชายเป็นหมัน
- มดงานผลิตตัวเมียผ่านกระบวนการ parthenogenesis
- ตัวเมียผลิตตัวเมียตัวอื่นผ่านกระบวนการ parthenogenesis และมดงานตัวผู้ผ่านการมีเพศสัมพันธ์ตามปกติ
Parthenogenesis ในพืช
ในพืช กระบวนการ parthenogenesis มีคำศัพท์ทางวิชาการที่แตกต่างกันออกไปคือ apomixis มันแสดงถึงการสืบพันธุ์หรือการสืบพันธุ์โดยเมล็ดที่ปรากฏขึ้นโดยไม่มีการปฏิสนธิ: ไม่ว่าในกรณีของความหลากหลายหรือจากเซลล์ดิพลอยด์ของออวุล พืชหลายชนิดมีการปฏิสนธิสองครั้งและในบางครั้งปรากฏการณ์ของ pseudogamy เป็นไปได้เมื่อได้รับเมล็ดพืชด้วยตัวอ่อนที่เกิดจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสม
Parthenogenesis ในกิ้งก่า
มีกิ้งก่าเพียงไม่กี่ชนิดที่ขยายพันธุ์ในลักษณะที่ไม่ปกติ เช่น มังกรโคโมโด ซึ่งมีสำเนาของไข่ดีเอ็นเอและสารพิเศษ - โปโลไซต์ ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นตัวอสุจิ ใส่ปุ๋ยให้กับไข่ , เปลี่ยนเป็นเอ็มบริโอ
รูปแบบพิเศษของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศคือ parthenogenesis , หรือ การสืบพันธุ์แบบเวอร์จิน , - การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตจากไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ รูปแบบการสืบพันธุ์นี้เป็นลักษณะเฉพาะของสปีชีส์เป็นหลักโดยมีวงจรชีวิตสั้นและมีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลอย่างเด่นชัด
Parthenogenesis เกิดขึ้น เดี่ยวและซ้ำ .
ในเพลี้ยอ่อน แดฟเนีย โรติเฟอร์ กิ้งก่าบางชนิด การเกิดซ้ำ (โซมาติก) parthenogenesis , ซึ่งโอโอไซต์เพศหญิงสร้างไข่ซ้ำ ตัวอย่างเช่น ในแดฟเนีย ตัวเมียเป็นดิพลอยด์และตัวผู้เป็นเดี่ยว ที่ เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยไมโอซิสไม่เกิดขึ้นในแดฟเนีย: ไข่ดิพลอยด์พัฒนาโดยไม่มีการปฏิสนธิและก่อให้เกิดตัวเมีย ในกิ้งก่าหินก่อนไมโอซิสจะมีโครโมโซมในเซลล์ของอวัยวะสืบพันธุ์เพิ่มขึ้น mitotic จากนั้นเซลล์จะเข้าสู่วัฏจักรปกติของไมโอซิสและเป็นผลให้เกิดไข่ซ้ำซึ่งหากไม่มีการปฏิสนธิจะก่อให้เกิดคนรุ่นใหม่ที่ประกอบด้วยตัวเมียเท่านั้น ทำให้สามารถรักษาจำนวนบุคคลในสภาพที่ยากต่อการพบปะกับบุคคลต่างเพศ
การมีอยู่ของการเกิด parthenogenesis ตามธรรมชาติในนกได้รับการจัดตั้งขึ้น ไก่งวงสายพันธุ์หนึ่งมักพัฒนาไข่ parthenogeneticallyและมีเพียงผู้ชายเท่านั้นที่ปรากฏตัวจากพวกเขา
Parthenogenesis สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดเทียม นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต B. L. Astaurov ทดลอง (ทำให้พื้นผิวของไข่ไหมเกิดการระคายเคืองในหลาย ๆ ด้าน: การลูบด้วยเครื่องจักรหรือแทงด้วยเข็ม, การวางไข่ในสารเคมีในกรดต่างๆ, ทำให้ไข่ร้อนด้วยความร้อน) บรรลุผลของการบดไข่โดยไม่ต้องปฏิสนธิ ต่อมา American Gregory Pinkus จากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมซึ่งได้รับจากกบและกระต่ายที่โตเต็มวัย
ในธรรมชาติ การเกิด parthenogenesis ตามธรรมชาติเกิดขึ้นในพืชหลายชนิด (dandelion, hawkweed เป็นต้น) และเรียกว่า apomixis มักเข้าใจว่า Apomixis เป็นพัฒนาการจากไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ หรือการเกิดขึ้นของตัวอ่อนที่ไม่ได้มาจากเซลล์สืบพันธุ์เลย (ตัวอย่างเช่น ในพืชที่ออกดอก ตัวอ่อนสามารถพัฒนาจากเซลล์ต่างๆ ของถุงตัวอ่อน)
Parthenogenesis (จากคำภาษากรีก parthenos - พรหมจารีและกำเนิด - กำเนิด) - การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตจากไข่เดียวโดยไม่ต้องปฏิสนธิ parthenogenesis มีหลายรูปแบบในสัตว์และพืช
ในศตวรรษที่สิบแปด นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส C. Bonnet บรรยายถึงปรากฏการณ์ที่น่าอัศจรรย์: เพลี้ยที่เป็นที่รู้จักในฤดูร้อนมักจะเป็นตัวแทนของตัวเมียที่ไม่มีปีกซึ่งให้กำเนิดลูกที่มีชีวิตเท่านั้น ตัวผู้ปรากฏท่ามกลางเพลี้ยในฤดูใบไม้ร่วงเท่านั้น จากไข่ที่ปฏิสนธิที่รอดชีวิตจากฤดูหนาว ตัวเมียมีปีกก็โผล่ออกมา พวกมันกระจัดกระจายไปทั่วพืชอาศัยและสร้างอาณานิคมใหม่ของตัวเมียที่ไม่มีปีก วัฏจักรการพัฒนาที่คล้ายคลึงกันได้รับการอธิบายไว้ในแมลงหลายชนิด เช่นเดียวกับสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็ก - แดฟเนียและสัตว์น้ำขนาดเล็ก - โรติเฟอร์ ในโรติเฟอร์และแมลงบางชนิดไม่พบตัวผู้เลย - กระบวนการทางเพศของพวกมันหลุดออกไปอย่างสมบูรณ์พวกมันล้วนเป็นตัวแทนของเพศหญิง
ในพืชมีการค้นพบ parthenogenesis ในภายหลัง - ครั้งแรกในพืช Alhornea ที่มีชื่อเสียงของออสเตรเลีย นี่เป็นพืชที่ไม่แน่นอน: ในบางตัวอย่างดอกไม้ที่มีเกสรตัวผู้จะพัฒนาและบางชนิดมีเกสรตัวเมีย สวนพฤกษศาสตร์คิวใกล้ลอนดอนปลูกเฉพาะพืชเพศเมียที่มีดอกเพศเมีย ความประหลาดใจของนักพฤกษศาสตร์ในปี พ.ศ. 2382 พวกเขาก็นำเมล็ดพืชมามากมาย ปรากฎว่าในพืช parthenogenesis เกิดขึ้นบ่อยกว่าในสัตว์ ในพืชเรียกว่า apomixis ตัวแทนหลายคนของ Compositae และซีเรียล, rosaceae, cruciferous และตระกูลอื่น ๆ (เช่นราสเบอร์รี่หลายสายพันธุ์, ดอกแดนดิไลออนทั่วไป) เป็น apomictic
มี parthenogenesis ร่างกายและกำเนิด ในกรณีแรก ไข่พัฒนาจากเซลล์ดิพลอยด์ของร่างกาย โดยมีโครโมโซมสองชุด ในครั้งที่สอง - จากเซลล์ที่ได้รับไมโอซิส นั่นคือมีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่ง การเกิด parthenogenesis กำเนิดนั้นพบได้บ่อยในแมลง เช่น โดรนของผึ้ง พัฒนาจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสม บางครั้งจำนวนโครโมโซมในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนจะเพิ่มเป็นสองเท่า
รูปแบบที่แปลกประหลาดของ parthenogenesis คือ gynogenesis และ androgenesis ในระหว่างกระบวนการสืบพันธุ์ ไข่จะถูกกระตุ้นเพื่อพัฒนาเป็นอสุจิของผู้ชาย แม้ว่าจะมาจากคนละสายพันธุ์ก็ตาม จากนั้นสเปิร์มจะถูกดูดซึมอย่างสมบูรณ์ในไซโตพลาสซึมของไข่ซึ่งเริ่มการพัฒนา เป็นผลให้ประชากรเพศเดียวกันปรากฏขึ้นประกอบด้วยผู้หญิงเท่านั้น มีการอธิบาย Gynogenesis ในปลามอลลีนีเซียเขตร้อนขนาดเล็ก ปลาคาร์พสีเงินของเรา (คาเวียร์ของมันจะพัฒนาเมื่อถูกกระตุ้นโดยสเปิร์มของปลาคาร์พ ปลาซิว และปลาที่วางไข่อื่นๆ พร้อมกัน ในกรณีนี้ เมื่อไซโกตถูกบดขยี้ DNA ของพ่อจะถูกทำลายโดยไม่ส่งผลกระทบใดๆ สัญญาณของลูกหลาน) เช่นเดียวกับในซาลาแมนเดอร์บางตัว . มันสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการปลอมแปลงได้โดยการเปิดเผยไข่ที่โตเต็มที่ให้กับสเปิร์มที่ถูกฆ่าโดยรังสีเอกซ์ แน่นอนว่าในลูกหลานจะได้รับสำเนาทางพันธุกรรมที่แน่นอนของตัวเมีย
ในทางตรงกันข้ามนิวเคลียสของไข่จะไม่พัฒนาด้วยแอนโดรเจเนซิส การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตเกิดจากนิวเคลียสที่ผสานกันของตัวอสุจิสองตัวที่ตกลงไปในนั้น (โดยธรรมชาติแล้วจะมีตัวผู้เพียงตัวเดียวในลูกหลาน) นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต B.L. Astaurov ได้ตัวผู้แอนโดรเจเนติกส์ของหนอนไหมโดยการให้ปุ๋ยกับอสุจิของไข่เพศผู้ปกติ ซึ่งเป็นนิวเคลียสที่ตายโดยการฉายรังสีหรืออุณหภูมิสูง ร่วมกับ V. A. Strunnikov เขาได้พัฒนาวิธีการในการรับลูกหลานแอนโดรเจเนติกจากหนอนไหมซึ่งมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก เนื่องจากตัวผู้จะผลิตไหมในระหว่างการก่อตัวของรังไหมมากกว่าตัวเมีย
Parthenogenesis พบได้บ่อยในสัตว์ตอนล่าง ในการจัดระเบียบที่สูงกว่านั้น บางครั้งก็เป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดการปลอมแปลง โดยอิทธิพลของปัจจัยใดๆ ที่มีต่อไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ มันถูกเรียกครั้งแรกในปี 1885 โดยนักสัตววิทยาชาวรัสเซีย A. A. Tikhomirov ที่ตัวไหม
อย่างไรก็ตาม ในสัตว์ชั้นสูง การพัฒนา parthenogenetic ส่วนใหญ่มักไม่ไปถึงจุดสิ้นสุดและตัวอ่อนที่กำลังพัฒนาก็ตายในที่สุด แต่สัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิดและบางสายพันธุ์มีความสามารถในการเกิด parthenogenesis มากกว่า ตัวอย่างเช่นรู้จักกิ้งก่าชนิด parthenogenetic เมื่อเร็ว ๆ นี้ ไก่งวงพันธุ์หนึ่งได้รับการอบรมแล้ว ซึ่งไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์นั้นมีแนวโน้มสูงที่จะพัฒนาไปจนจบ เป็นที่สงสัยว่าในกรณีนี้ลูกหลานจะเป็นเพศชาย ไขปริศนาได้ง่าย: ตัวอย่างเช่นถ้ามนุษย์และแมลงหวี่มีชุดของโครโมโซมเพศในเพศหญิง XX (โครโมโซม X สองตัว) และในโครโมโซม XY ของผู้ชาย (X และ Y) ในนกก็เป็นอีกทางหนึ่ง รอบ ๆ - ตัวผู้มีโครโมโซม ZZ เหมือนกันสองตัวและโครโมโซมเพศเมียต่างกัน (WZ) ครึ่งหนึ่งของไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิมีโครโมโซม W หนึ่งอัน, ครึ่งหนึ่ง - Z (ดู ไมโอซิส) ในไข่ parthenogenetic ที่กำลังพัฒนา จำนวนโครโมโซมจะเพิ่มเป็นสองเท่า แต่การผสม WW นั้นใช้ไม่ได้ และตัวอ่อนดังกล่าวก็ตาย ในขณะที่การผสม ZZ จะทำให้ไก่งวงปกติสมบูรณ์
Parthenogenesis เป็นหนึ่งในการปรับเปลี่ยนของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศซึ่งเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงพัฒนาเป็นบุคคลใหม่โดยไม่ต้องปฏิสนธิโดยเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย การสืบพันธุ์แบบ Parthenogenetic เกิดขึ้นทั้งในอาณาจักรสัตว์และอาณาจักรพืช และมีข้อได้เปรียบในการเพิ่มอัตราการสืบพันธุ์ในบางกรณี
parthenogenesis มีสองประเภท - เดี่ยวและซ้ำขึ้นอยู่กับจำนวนโครโมโซมในตัวเมียตัวเมีย ในแมลงหลายชนิด รวมทั้งมด ผึ้ง และตัวต่อ วรรณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นภายในชุมชนหนึ่งๆ อันเป็นผลมาจากการแยกส่วนเดี่ยว (haploid parthenogenesis) ในสปีชีส์เหล่านี้ไมโอซิสเกิดขึ้นและเกิดเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยว ไข่บางชนิดได้รับการปฏิสนธิและพัฒนาเป็นหญิงเดี่ยว ในขณะที่ไข่ที่ไม่ได้รับการผสมจะพัฒนาเป็นเพศผู้เดี่ยวที่เจริญพันธุ์ ตัวอย่างเช่น ที่ น้ำผึ้งราชินีวางไข่ที่ปฏิสนธิ (2n = 32) ซึ่งพัฒนาเป็นเพศหญิง (ราชินีหรือคนงาน) และไข่ที่ไม่ได้รับการผสม (n = 16) ซึ่งผลิตเพศชาย (โดรน) ที่ผลิตสเปิร์มโดยไมโทซิสมากกว่าไมโอซิส พัฒนาการของบุคคลทั้งสามประเภทนี้ในผึ้งจะแสดงแผนผังในรูปที่ 4. กลไกการสืบพันธุ์ในแมลงทางสังคมมีความสำคัญในการปรับตัว เนื่องจากช่วยให้ควบคุมจำนวนลูกหลานของแต่ละประเภทได้
ในเพลี้ยเพลี้ยเกิด parthenogenesis ซ้ำซึ่งเซลล์ไข่เพศหญิงได้รับรูปแบบพิเศษของไมโอซิสโดยไม่มีการแยกโครโมโซม - โครโมโซมทั้งหมดผ่านเข้าไปในไข่และร่างกายขั้วไม่ได้รับโครโมโซมเดียว ไข่จะพัฒนาในร่างกายของแม่ ดังนั้นตัวเมียจึงเกิดมาเต็มที่แทนที่จะฟักออกจากไข่ กระบวนการนี้เรียกว่าการเกิดมีชีพ มันสามารถดำเนินต่อไปได้หลายชั่วอายุคน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูร้อน จนกระทั่งเกิดการไม่แยกส่วนเกือบทั้งหมดในเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง ส่งผลให้เซลล์ประกอบด้วยออโตโซมคู่ทั้งหมดและโครโมโซม X หนึ่งตัว เพศชายพัฒนา parthenogenetically จากเซลล์นี้ ตัวผู้ในฤดูใบไม้ร่วงและตัวเมียที่แยกจากกันเหล่านี้ผลิตโดยเซลล์สืบพันธุ์แบบไมโอซิสเดี่ยวที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ตัวเมียที่ปฏิสนธิวางไข่ซ้ำซึ่งอยู่เหนือฤดูหนาวและในฤดูใบไม้ผลิพวกมันจะฟักเป็นตัวเมียที่สืบพันธุ์แบบ parthenogenetically และให้กำเนิดลูกหลานที่มีชีวิต parthenogenetic generation หลายรุ่นตามมาด้วยรุ่นที่เกิดจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศตามปกติ ซึ่งทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรอันเป็นผลมาจากการรวมตัวกันใหม่ ข้อได้เปรียบหลักที่ parthenogenesis ให้กับเพลี้ยคือการเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรเนื่องจากในเวลาเดียวกันสมาชิกที่มีเพศสัมพันธ์ทั้งหมดสามารถวางไข่ได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่สภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยต่อการดำรงอยู่ของประชากรจำนวนมาก กล่าวคือ ในช่วงฤดูร้อน
Parthenogenesis แพร่หลายในพืชซึ่งมีหลายรูปแบบ หนึ่งในนั้น - apomixis - เป็น parthenogenesis ที่เลียนแบบการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ มีการสังเกต Apomixis ในพืชที่ออกดอกบางชนิดซึ่งเซลล์ออวุลแบบดิพลอยด์—ไม่ว่าจะเป็นเซลล์นิวเซลลัสหรือเซลล์เมกาสปอร์—พัฒนาเป็นตัวอ่อนที่ทำงานได้โดยไม่เกี่ยวข้องกับเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ จากส่วนที่เหลือของออวุล เมล็ดจะก่อตัวและผลจะพัฒนาจากรังไข่ ในกรณีอื่นจำเป็นต้องมีละอองเรณูซึ่งช่วยกระตุ้นการเกิด parthenogenesis แม้ว่าจะไม่งอก ละอองเรณูทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาของตัวอ่อน และในทางปฏิบัติกรณีดังกล่าวยากที่จะแยกแยะจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่แท้จริง
สูงสุด การพัฒนาบุคคลมาก่อนการเกิดขึ้นของเซลล์สืบพันธุ์ กล่าวคือ gametogenesis ซึ่งถือได้ว่าเป็นการกำเนิดในการพัฒนาบุคคล
กระบวนการพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงเรียกว่า oogenesis (oogenesis) แตกต่างจากการสร้างสเปิร์ม แต่มีคุณสมบัติบางอย่าง เส้นทางของการสร้างไข่และความแตกต่างจากการพัฒนาของ gametes ของผู้ชายแสดงไว้ในรูปที่ 3.
การตกไข่มี 3 ช่วง ได้แก่ การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโต และการเจริญเติบโต เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงที่ไม่แตกต่างกัน - โอโวโกเนีย - ทวีคูณในลักษณะเดียวกับสเปิร์มโตโกเนียโดยการแบ่งเซลล์แบบปกติ หลังจากการแบ่งตัว พวกมันจะกลายเป็นเซลล์ไข่ของลำดับแรกและเข้าสู่ช่วงการเจริญเติบโต
การเจริญเติบโตของไข่ไก่ใช้เวลานานมาก - สัปดาห์ เดือน และปี ระยะเวลาการเจริญเติบโตมีความโดดเด่นสองขั้นตอน: การเจริญเติบโตขนาดเล็กหรือช้าเมื่อสารใหม่หลอมรวมและไซโตพลาสซึมอุดมไปด้วยสารเหล่านี้และการเจริญเติบโตที่ใหญ่หรือรวดเร็วเมื่อไข่แดงที่มีคุณค่าทางโภชนาการสะสมอยู่ในเซลล์ ในช่วงระยะเวลาของการเติบโต แกนกลางยังผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้ง มันบวมอย่างแรง เนื้อหาดูเหมือนจะเบลอ ขนาดเซลล์เพิ่มขึ้นอย่างมาก (เช่น ไข่คอนเพิ่มขึ้นเกือบล้านเท่า)
จากนั้นเซลล์ของลำดับแรกจะเข้าสู่ช่วงการเจริญเติบโตหรือไมโอซิส ที่นี่เช่นกัน การลดลงและการหารสมการก็เกิดขึ้นเช่นกัน กระบวนการแบ่งตัวในนิวเคลียสดำเนินการในลักษณะเดียวกับระหว่างไมโอซิสของเซลล์อสุจิ แต่ชะตากรรมของไซโตพลาสซึมนั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิง ในระหว่างการแบ่งการรีดิวซ์ นิวเคลียสหนึ่งมีไซโตพลาสซึมเป็นส่วนใหญ่ และมีเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่ยังคงอยู่เพื่อแบ่งอีกส่วนหนึ่ง ดังนั้นเซลล์ที่เต็มเปี่ยมเพียงเซลล์เดียวจึงถูกสร้างขึ้น - โอโอไซต์ของลำดับ II และเซลล์ขนาดเล็กที่สองคือทิศทางหรือการลดลงร่างกาย ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนของร่างกายการลดลง
ในช่วงที่สอง การแบ่งสมการ การกระจายแบบอสมมาตรของไซโตพลาสซึมซ้ำแล้วซ้ำอีก และเกิดเซลล์ขนาดใหญ่ขึ้นอีกเซลล์หนึ่ง - โอโวทิดาและร่างกายขั้วที่สาม ovotida ในแง่ขององค์ประกอบของนิวเคลียสและการทำงาน เป็นเซลล์สืบพันธุ์ที่สมบูรณ์
ระยะเวลาของการก่อตัวซึ่งแตกต่างจากการสร้างสเปิร์มนั้นไม่มีอยู่ในการสร้างไข่ ดังนั้น ในกระบวนการสร้างไข่ จะมีเซลล์ไข่ที่โตเต็มที่เพียงเซลล์เดียวที่เกิดจากโอโวกอนหนึ่งเซลล์ ร่างกายของขั้วโลกยังคงด้อยพัฒนาและในไม่ช้าก็ตายและถูกฟาโกไซโตสโดยเซลล์อื่น gametes เพศเมียที่โตเต็มที่เรียกว่าไข่หรือไข่และที่สะสมในน้ำเรียกว่าคาเวียร์
คุณสมบัติของการสร้างไข่ในมนุษย์แสดงไว้ในรูปที่ 5. การพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงเกิดขึ้นในรังไข่ ฤดูผสมพันธุ์เริ่มต้นในอูโกเนียในขณะที่ยังอยู่ในตัวอ่อนและจะหยุดเมื่อทารกคลอด ระยะเวลาการเจริญเติบโตในระหว่างการสร้างไข่จะนานขึ้นเพราะ นอกเหนือจากการเตรียมไมโอซิสแล้วยังมีการสะสมของสารอาหารซึ่งจำเป็นในอนาคตสำหรับการแบ่งตัวของไซโกตแรก ในระยะของการเติบโตเพียงเล็กน้อย จะเกิด RNA ชนิดต่างๆ ขึ้นจำนวนมาก การสะสมอย่างรวดเร็วของ RNA เกิดขึ้นเนื่องจากกลไกพิเศษ - การขยายยีน (การคัดลอกหลายส่วนของแต่ละส่วนของ DNA ที่เข้ารหัส ribosomal RNA) การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ mRNA เกิดจากการก่อตัวของโครโมโซมพู่กัน เป็นผลให้มีการสร้างนิวคลีโอลีเพิ่มเติมมากกว่าหนึ่งพันซึ่งเป็นโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ rRNA ซึ่งไรโบโซมที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนจะเกิดขึ้นในภายหลัง ในช่วงเวลาเดียวกันการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมแบบไมโอติกเกิดขึ้นในเซลล์ไข่ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการดำเนินการตามคำทำนายของการแบ่งส่วนแรก
ในช่วงที่มีการเจริญเติบโตอย่างมาก เซลล์ฟอลลิคูลาร์ของรังไข่จะก่อตัวขึ้นหลายชั้นรอบๆ โอโอไซต์ลำดับที่หนึ่ง ซึ่งอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนสารอาหารที่สังเคราะห์ไว้ที่อื่นไปยังไซโตพลาสซึมของไข่
ในมนุษย์ ระยะเวลาการเจริญเติบโตของไข่สามารถอยู่ที่ 12-50 ปี หลังจากสิ้นสุดระยะเวลาการเจริญเติบโต เซลล์ไข่ของลำดับแรกจะเข้าสู่ช่วงการเจริญเติบโต
ในช่วงเวลาของการเจริญเติบโตของไข่ (เช่นเดียวกับในระหว่างการสร้างสเปิร์ม) การแบ่งเซลล์ meiotic เกิดขึ้น ในระหว่างการแบ่งการรีดิวซ์ครั้งแรก โอโอไซต์ลำดับที่สอง (1n2С) และร่างกายขั้วหนึ่ง (1n2С) จะเกิดขึ้นจากโอโอไซต์ของลำดับแรก ในระหว่างการแบ่งสมการที่สอง ไข่ที่โตเต็มที่ (1n1C) จะก่อตัวขึ้นจากเซลล์ไข่ของลำดับที่สอง ซึ่งเก็บสารที่สะสมไว้เกือบทั้งหมดในไซโตพลาสซึม และตัวขั้วที่สองที่มีขนาดเล็ก (1n1C) ในเวลาเดียวกัน การแบ่งตัวของขั้วแรกเกิดขึ้น ทำให้เกิดวัตถุสองขั้วที่สอง (1n1C)
เป็นผลให้ในระหว่างการสร้างไข่จะได้รับ 4 เซลล์ซึ่งมีเพียงเซลล์เดียวเท่านั้นที่จะกลายเป็นไข่และอีก 3 เซลล์ที่เหลือ (ตัวขั้ว) จะลดลง ความสำคัญทางชีวภาพของระยะนี้ของการสร้างไข่คือการรักษาสารที่สะสมทั้งหมดของไซโตพลาสซึมรอบนิวเคลียสเดี่ยวเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับสารอาหารตามปกติและการพัฒนาของไข่ที่ปฏิสนธิ
ในระหว่างการสืบพันธุ์ในสตรีในระยะเมตาเฟสที่สองจะมีการสร้างบล็อกซึ่งจะถูกลบออกในระหว่างการปฏิสนธิและระยะการเจริญเติบโตจะสิ้นสุดลงหลังจากการแทรกซึมของสเปิร์มเข้าไปในไข่เท่านั้น
กระบวนการสร้างไข่ในสตรีเป็นกระบวนการที่เป็นวัฏจักร โดยจะทำซ้ำทุกๆ 28 วันโดยประมาณ (เริ่มจากช่วงการเจริญเติบโตและสิ้นสุดระยะเวลาหลังจากการปฏิสนธิเท่านั้น) รอบนี้เรียกว่ารอบเดือน
ตารางแสดงลักษณะเด่นของการสร้างสเปิร์มและการสร้างไข่ในมนุษย์ลักษณะเด่นที่ชัดเจนที่สุดของไข่คือขนาดที่ใหญ่ เซลล์ไข่โดยทั่วไปจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมหรือวงรี และมีเส้นผ่านศูนย์กลางของมนุษย์ประมาณ 100 ไมครอน (ขนาดเซลล์โซมาติกทั่วไปประมาณ 20 ไมครอน) ขนาดของนิวเคลียสนั้นน่าประทับใจพอๆ กัน เมื่อคาดว่าจะเกิดการแตกตัวอย่างรวดเร็วทันทีหลังจากการปฏิสนธิ โปรตีนสำรองจะถูกสะสมไว้ในนิวเคลียส
ความต้องการสารอาหารของเซลล์ส่วนใหญ่ได้รับความพึงพอใจจากไข่แดง ซึ่งเป็นสารโปรโตพลาสซึมที่อุดมไปด้วยไขมันและโปรตีน มักพบในรูปแบบที่ไม่ต่อเนื่องเรียกว่าเม็ดไข่แดง โครงสร้างเฉพาะที่สำคัญอีกประการหนึ่งของไข่คือเปลือกไข่ชั้นนอก - เปลือกของสารพิเศษที่ไม่ใช่เซลล์ ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลไกลโคโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งบางส่วนถูกหลั่งโดยตัวไข่เอง และอีกส่วนหนึ่งมาจากเซลล์โดยรอบ ในหลายสปีชีส์ เปลือกมีชั้นในติดกับพลาสมาเมมเบรนของไข่โดยตรง และเรียกว่าโซนาเพลลูซิดาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และในสัตว์อื่นๆ ชั้นไวเทลลิน ชั้นนี้ปกป้องไข่จากความเสียหายทางกล และในไข่บางชนิด มันยังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันตัวอสุจิเฉพาะสายพันธุ์ อนุญาตให้เฉพาะตัวอสุจิของสายพันธุ์เดียวกันหรือสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดเท่านั้นที่จะเข้าไปได้
ไข่จำนวนมาก (รวมทั้งของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) มีถุงคัดหลั่งเฉพาะที่อยู่ใต้ เมมเบรนพลาสม่าในชั้นนอกหรือเปลือกนอกของไซโตพลาสซึม เมื่อไข่ถูกกระตุ้นโดยสเปิร์ม เม็ดคอร์เทกซ์เหล่านี้จะปล่อยสารออกจากเซลล์โดยเอ็กโซไซโทซิส ส่งผลให้คุณสมบัติของเยื่อหุ้มไข่เปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่สเปิร์มตัวอื่นไม่สามารถเจาะไข่ผ่านเข้าไปได้อีกต่อไป เซลล์สืบพันธุ์คือการสร้างสเปิร์ม เป็นผลให้เกิดตัวอสุจิขึ้น
เซลล์โซมาติกเมื่อถึงสภาวะทางสรีรวิทยาที่โตเต็มที่แล้ว แบ่งเซลล์แบบไมโทโทซีส (บางครั้งอาจเกิดจากอะมิโทซิส) ในขณะที่เซลล์สืบพันธุ์ในการพัฒนาจะผ่านขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงพิเศษจนกว่าพวกมันจะโตเต็มที่และสามารถปฏิสนธิได้ ความแตกต่างนี้มีความหมายทางชีววิทยาที่ลึกซึ้ง เซลล์โซมาติกต้องเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมไว้ทั้งหมดในระหว่างการแบ่งตัว เพื่อให้เซลล์ลูกสาวยังคงเหมือนเดิมกับเซลล์แม่ การถ่ายโอนข้อมูลจะมั่นใจได้ในระหว่างการแบ่งเซลล์โดยการกระจายโครโมโซมที่แน่นอนระหว่างเซลล์ที่แบ่ง: จำนวนโครโมโซม, โครงสร้างทางชีววิทยา, เนื้อหาของ DNA และด้วยเหตุนี้ข้อมูลทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในนั้นจึงถูกเก็บรักษาไว้ในเซลล์หลายรุ่น สร้างความมั่นใจในความมั่นคงของโครงสร้างของแต่ละบุคคลและสายพันธุ์
ในระหว่างการปฏิสนธิ นิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิงจะรวมกันเป็นนิวเคลียสทั่วไป และหากมีโครโมโซมในแต่ละเซลล์มากพอๆ กับเซลล์โซมาติก ไซโกตจะเพิ่มเป็นสองเท่า และจำนวนดังกล่าวจะส่งผ่านไปยังทุกเซลล์ ของตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา ในอนาคตด้วยการพัฒนาเซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไปจะมีโครโมโซมสะสมในเซลล์ตามลำดับและสายพันธุ์ไม่สามารถคงลักษณะทางพันธุกรรมไว้ได้ไม่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ อัตราส่วนของนิวเคลียส-พลาสมาจะค่อยๆ แตกสลายไปเพื่อสนับสนุนนิวเคลียส และหลังจากผ่านไปหลายชั่วอายุคน ชั่วครู่ก็จะมาถึงเมื่อการเพิ่มโครโมโซมเข้ากับนิวเคลียสจะทำให้เซลล์ตายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ผลก็คือการปฏิสนธิไม่ได้ทำหน้าที่เพื่อรักษา แต่เพื่อทำลายสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากสองแผนกพิเศษรวมอยู่ในกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ซึ่งในระหว่างนั้นจำนวนโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิงจะลดลงครึ่งหนึ่ง กระบวนการภายในเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการลดจำนวนโครโมโซมเป็นสาระสำคัญของการเจริญเติบโตของเซลล์สืบพันธุ์ซึ่งเป็นสาระสำคัญของไมโอซิส ในระหว่างการปฏิสนธิ จำนวนโครโมโซมครึ่งหนึ่งของนิวเคลียสของเซลล์ของบิดาและครึ่งหนึ่งของจำนวนโครโมโซมของนิวเคลียสของเซลล์ของมารดาจะรวมกันและชุดของลักษณะโครโมโซมของสปีชีส์นี้จะได้รับการฟื้นฟูในไซโกต
การสร้างอสุจิมี 4 ช่วง ได้แก่ การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโต การเจริญเต็มที่ (ไมโอซิส) และการก่อตัว (รูปที่ 3)
ในช่วงระยะเวลาของการสืบพันธุ์ เซลล์สืบพันธุ์ดั้งเดิมที่ไม่แตกต่างกัน - อสุจิหรือโกเนีย ถูกแบ่งโดยไมโทซีสปกติ เมื่อได้แบ่งแยกหลายส่วนแล้ว พวกเขาก็เข้าสู่ช่วงของการเติบโต ในขั้นตอนนี้เรียกว่าเซลล์อสุจิสั่งฉัน (หรือ I cytes) พวกเขาดูดซึมสารอาหารอย่างเข้มข้นเติบโตขนาดใหญ่ได้รับการปรับโครงสร้างทางกายภาพและทางเคมีอย่างลึกซึ้งซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกเขาเตรียมไว้สำหรับช่วงที่สาม - การสุกหรือไมโอซิส
ในไมโอซิส เซลล์อสุจิฉันผ่านกระบวนการแบ่งเซลล์สองขั้นตอน ในดิวิชั่นแรก (รีดิวซ์) จำนวนโครโมโซม (รีดิวซ์) จะลดลง เป็นผลให้เซลล์สองเซลล์ที่มีขนาดเท่ากันเกิดขึ้นจากหนึ่ง cyte I - spermatocytes ของอันดับที่สองหรือ cytes II จากนั้นก็มาถึงส่วนที่สองของการเจริญเติบโต มันดำเนินไปตามปกติโซมาติกไมโทซิส แต่มีจำนวนโครโมโซมเดี่ยว การหารดังกล่าวเรียกว่าสมการ ("equivalence" - ความเท่าเทียมกัน) เนื่องจากมีการสร้างส่วนที่เหมือนกันสองอันเช่น เซลล์ที่เทียบเท่ากันอย่างสมบูรณ์ซึ่งเรียกว่าสเปิร์ม
ในช่วงที่สี่ - การก่อตัว - อสุจิที่โค้งมนจะอยู่ในรูปแบบของเซลล์สืบพันธุ์เพศชายที่โตเต็มที่: แฟลเจลลัมเติบโตในนั้นนิวเคลียสหนาขึ้นและก่อตัวเป็นเปลือก อันเป็นผลมาจากกระบวนการทั้งหมดของการสร้างสเปิร์ม จากตัวอสุจิที่ไม่แตกต่างกันเริ่มแรกแต่ละเซลล์จะได้รับเซลล์สืบพันธุ์ 4 เซลล์ ซึ่งประกอบด้วยชุดโครโมโซมเดี่ยวแต่ละชุด
ในรูป 4 เป็นแผนภาพของกระบวนการสร้างอสุจิและการสร้างอสุจิในมนุษย์ Spermatogenesis เกิดขึ้นในท่อ seminiferous ที่ซับซ้อนของอัณฑะ การพัฒนาของตัวอสุจิเริ่มต้นในช่วงของการพัฒนาก่อนคลอดระหว่างการวางเนื้อเยื่อกำเนิด จากนั้นจะกลับมาทำงานต่อในช่วงวัยแรกรุ่นและดำเนินต่อไปจนถึงวัยชรา
ในช่วงระยะเวลาของการสืบพันธุ์ ไมโทสแบบต่อเนื่องเกิดขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากจำนวนเซลล์ที่เรียกว่าสเปิร์มโตโกเนียที่เพิ่มขึ้น อสุจิบางตัวเข้าสู่ช่วงการเจริญเติบโตและเรียกว่าเซลล์อสุจิในลำดับแรก
ระยะเวลาของการเจริญเติบโตสอดคล้องกับระยะเวลาของ interphase ของวัฏจักรเซลล์ซึ่งสารพันธุกรรมของ spermatocytes ของลำดับแรก (2n4C) จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าจากนั้นเข้าสู่การพยากรณ์ I ของการแบ่งแบบมีโอติก ในระหว่างการพยากรณ์ I การผันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันและการแลกเปลี่ยนระหว่างโครมาทิดที่คล้ายคลึงกัน (การข้ามผ่าน) เกิดขึ้น การข้ามมีความสำคัญทางพันธุกรรมอย่างมาก เนื่องจากจะนำไปสู่ความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างบุคคล
ข้าว. 3. โครงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์:
ช่วงที่ 1 - การสืบพันธุ์: เซลล์แบ่ง mitotically ชุดของโครโมโซมในนั้นคือ 2n; ช่วงที่ 2 - การเจริญเติบโต: การสะสมของสารอาหารในเซลล์, ชุดของโครโมโซมคือ 2n; ที่ 3 - ระยะเวลาการเจริญเติบโต - ไมโอซิส: ก) ครั้งที่ 1 หรือการลดการแบ่งการก่อตัวจากเซลล์ดิพลอยด์ที่มีชุดโครโมโซมเท่ากับ 2n เซลล์ที่มีชุดเดี่ยวเท่ากับ n; b) การแบ่งไมโอซิสที่ 2 ดำเนินการเป็นไมโทซิส แต่ในเซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยว 4 - ระยะเวลาของการก่อตัว - เกิดขึ้นเฉพาะในการสร้างอสุจิ
ระยะเวลาการสุกจะดำเนินไปในสองขั้นตอน ซึ่งสอดคล้องกับดิวิชั่น I meiotic (ลด) และ II meiotic (สมการ) ในกรณีนี้ จากสเปิร์มเซลล์หนึ่งของลำดับที่หนึ่ง จะได้รับเซลล์อสุจิสองตัวแรกของลำดับที่สอง (1n2C) จากนั้นอสุจิ 4 ตัว (1n1C) Spermatids ต่างกันในชุดโครโมโซมของพวกเขา: พวกเขาทั้งหมดมี 22 autosomes แต่ครึ่งหนึ่งของเซลล์มีโครโมโซม X และอีกครึ่งหนึ่งเป็นโครโมโซม Y ออโตโซมต่างกันและจากพาเรนต์ด้วยอัลลีลที่ต่างกัน เนื่องจากมีการแลกเปลี่ยนเกิดขึ้นระหว่างการข้ามผ่าน
ในช่วงระยะเวลาการก่อตัวจำนวนเซลล์และจำนวนโครโมโซมในเซลล์จะไม่เปลี่ยนแปลงเพราะ ในช่วงเวลานี้จะมีการสร้างสเปิร์ม 4 ตัวจากสเปิร์ม 4 ตัวซึ่งมีการปรับโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของโครงสร้างเซลล์และเกิดหาง ในมนุษย์ระยะนี้ใช้เวลา 14 วัน
เซลล์สืบพันธุ์เพศชายไม่ได้พัฒนาเพียงลำพัง พวกมันเติบโตในโคลนและเชื่อมต่อกันด้วยสะพานไซโตพลาสซึม สะพานไซโตพลาสซึมอยู่ระหว่างสเปิร์มโตโกเนีย สเปิร์มโตไซต์ และสเปิร์ม ในตอนท้ายของระยะการก่อตัว ตัวอสุจิจะถูกปล่อยออกจากสะพานไซโตพลาสซึม
ในมนุษย์ผลผลิตสูงสุดของตัวอสุจิต่อวันคือ 108 ระยะเวลาของการมีอยู่ของตัวอสุจิในช่องคลอดคือ 2.5 ชั่วโมงและในปากมดลูกนานถึง 48 ชั่วโมง
สเปิร์มเป็นเซลล์เคลื่อนที่ยาว สเปิร์มหลักคือนิวเคลียสซึ่งครอบครองปริมาตรหลักของศีรษะและอวัยวะของการเคลื่อนไหวแฟลเจลลัมซึ่งประกอบเป็นหาง สเปิร์มเป็นนิวเคลียสเคลื่อนที่ โครงสร้างของสเปิร์มมีสาเหตุหลักมาจากหน้าที่ของมัน
มีไซโตพลาสซึมน้อยมากในตัวอสุจิ แต่มีโครงสร้างรองรับหลายประการ:
1) ไมโตคอนเดรียซึ่งให้พลังงาน
2) อะโครโซม ออร์แกเนลล์ที่คล้ายกับไลโซโซมและมีเอ็นไซม์ที่จำเป็นสำหรับการแทรกซึมของอสุจิเข้าไปในไข่
3) centriole - จุดเริ่มต้นของแฟลเจลลัมในระหว่างการปฏิสนธิจะใช้ในระหว่างการบดไซโกตครั้งแรก
อะโครโซมอยู่ด้านหน้านิวเคลียสในศีรษะ ส่วนเซนทริโอลและไมโตคอนเดรียอยู่ตรงกลางเซลล์ นิวเคลียสประกอบด้วยชุดโครโมโซมเดี่ยว (ดูเพิ่มเติมที่ CELL) ซึ่งมีความหนาแน่นสูง ควบแน่น แฟลเจลลัมยาวมีโครงสร้างคล้ายกับแฟลเจลลาของโปรโตซัวและซีเลียของเยื่อบุผิวที่มีซิลิเอตของสัตว์หลายเซลล์
อสุจิเป็นเซลล์ที่มีความเหนียวแน่นมากและอยู่ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม (ในมดลูก) เซลล์เหล่านี้จะยังคงมีชีวิตอยู่ได้นานถึงห้าวัน
ความแตกต่างของการสร้างสเปิร์มจากการสร้างไข่ในมนุษย์