Ұрықтану

Ұрықтану — аталық және аналық жыныс клеткаларының қосылуынан зиготаның пайда болуы. Ал бұл жаңа организмнің бастамасы болып табылады. Ұрықтану негізіне жынысты көбею және ата-анасынан ұрпағына тұқым қуалайтын белгілердің берілуі жатады. Ұрықтану көптеген өсімдіктерге де тән. Оның іске асуына ең алдымен гаметалар дамитын жыныс органдарының түзілуі (гаметангий) әсер етеді. Кейде бұл процесті жыныс процесі деп біріктіріп қарайды. Ұрықтану бактерияларда, көк жасыл балдырларда және саңырауқұлақтарда болмайды. Төменгі сатыдағы өсімдіктерде жыныс процесі әр алуан. Кейбір жасыл балдырларда ұрықтану гамета түзбей-ақ екі бір клеткалы организмдердің қосылуы нәтижесінде жүзеге асады (гологамия). Пішіні мен көлемі бірдей талшығы бар гаметалардың қосылуы изогамия деп аталады. Бұл көптеген балдырларға тән. Бір клеткалы балдырлар (мысалы, хламидомонадалар) өздері гамета түзе отырып гаметангийге айналады. Көп клеткалы балдырларда бір-біріне ұқсас бірнеше клеткалар тобы гаметангий түзеді (мысалы, улотрикс). Конъюгат балдырларға (мысалы, спирогира) конъюгация тән. Көлемі әр түрлі талшығы бар гаметалардың қосылуын гетерогамия, талшығы бар, талшығы жоқ гаметалардың қосылуын оогамия деп атайды. Барлық жоғары сатыдағы өсімдіктер оогамды, бірақ оларда ұрықтану әр түрлі жүреді. Бұлардағы гаметангийлер — антеридий (аталық) және архегоний көп клеткалы болады. Жұмыртқа клеткасы архегонийде біреуден, ал сперматозоидтар антеридий көптеп түзіледі. Мүк және қырыққұлақтәрізділерде ұрықтану үшін сулы орта керек, яғни антеридийден шыққан сперматозоид архегонийге құйылады. Ашылған (ұрықтануға дайын) архегонийдің төбесінде шырыш бөлінеді. Онымен сперматозоид жұмыртқа клеткаға жетіп қосылады. Тұқымды өсімдіктерде антеридий болмайды. Кейбір ашықтұқымдыларда және барлық жабықтұқымдыларда архегоний болмайды және жұмыртқа клеткасы аналық өскіншеде болады. Тұқымды өсімдіктерде ұрықтану тек тозаңданудан кейін ғана жүзеге асады (қараңыз Тозаңдану). Спермия түзетін тұқымды өсімдіктерде спермиялар тозаң түтігі арқылы жұмыртқа клеткасына жылжиды. Жабықтұқымдыларда қосарлы ұрықтану жүреді, яғни бір спермия жұмыртқа клеткасымен, ал екіншісі ұрық қапшығындағы орталық клеткамен қосылады. Адам мен жануарларда ұрықтану екі жыныстық гаметалардың қосылуымен (сингамия) сипатталады. Бұларда ұрықтанудың екі маңызы айрықша көрінеді:

1. спермияның жұмыртқа клеткасымен қосылуы жұмыртқа клеткасын тыныштық күйден дамуға итермелейді;
2. гаплоидты жұмыртқа клеткасы мен спермия ядроларының қосылуы (кариогамия) аталық және аналық тұқым қуалау факторларын біріктіретін диплоидты синкарионның пайда болуына әкеледі.

Жолжелкен бақажапырақ

Осындай ұрықтанудан пайда болған жаңа гендер жиынтығы генетикалық әр түрлілікті тудырып, табиғи сұрыптауға және түрдің эволюциясына әсерін тигізеді. Ұрықтану ең алдымен мейоз кезінде жүретін хромосома санының екі есеге кемуімен сипатталады. Мұндай бөліну аталықтарда спермия түзілгенге дейін жүзеге асады. Жұмыртқа клеткасының пісіп жетілуі мен ұрықтану әр түрлі жануарларда әр түрлі: мейозға дейін (губкаларда, кейбір құрттарда, моллюскаларда, сүтқоректілерде: ит, түлкі, жылқыда); метафазаның Қ кезеңінде (кейбір құрттарда, моллюскаларда, жәндіктерде); метафазаның ҚҚ кезеңінде (ланцетникте, көптеген омыртқалыларда); мейоз біткенде (ішекқуыстыларда, теңіз кірпілерінде) жүреді. Сперматозоид пен жұмыртқа клеткасының қосылуы негізінен аталық гаметаның суға немесе аналық жыныс жолына шыққанда жүзу қозғалысымен іске асады. Гаметалардың кездесуіне спермиялардың қозғалысын жақсартатын жұмыртқа клеткаларынан бөлінетін гормондар әсер етеді. Сперматозоидтар ретсіз жылжиды және жұмыртқа клеткаларымен кездейсоқ соқтығысуы нәтижесінде қосылады. Пісіп жетілген жұмыртқа клеткасы қабықшамен қоршалып жатады, кейбір жануарларда микропиле (спермия енетін тесік), бірақ жануарлардың көпшілік түрінде микропиленің орнына акросома (сперматозоидтың арнайы органоиды) болады. Акросома ашылған жерде жұмыртқа клетканың плазматикалық мембранасымен спермияның мембранасы қосылады да, акросомды жіпше немесе түтікше құрады. Жануарлардың түріне қарай бұл жіпшенің ұзындығы 1—90 мкм және жұмыртқа клеткасының қалыңдығына байланысты. Спермиялары микропиле арқылы енетін жануарларда (жәндіктер, басаяқты моллюскалар, бекіре және сүйекті балықтар) акросома өзінің алғашқы қызметін жоғалтады, кейде олар редукцияға ұшырайды не мүлдем жойылады (кейбір сүйекті балықтарда). Сүтқоректілерде овуляцияға (пісіп-жетілген жұмыртқа клеткасының жатыр түтігіне өтуі) ұшыраған жұмыртқа клеткасы бірнеше қабат фолликулярлы клеткалармен қоршалып жатады. Жылқы, сиыр, қойларда фолликулярлы клеткалар овуляциядан кейін ыдырап, спермиялар жұмыртқа клеткасы қабығының үстіне еркін жетеді. Сүтқоректілердің көпшілік түрінде фолликулярлы клеткалар бірнеше сағат аралығында сақталады. Бұл кедергіден өту үшін спермиялар гиалуронидаза ферментін бөледі. Бұл фермент акросомада болады. Ол фолликулярлы клеткаларды өзара байланыстырып тұрған затты ерітеді. Организмде спермиялардың эякуляциясы жүргеннен кейін ол фермент бөлуге қабілетсіз болады. Мұндай қажеттілік аналық жыныс жолдарында кейбір физиоллгиялық өзгерістердің әсерінен туындайды, мұны капацитация процесі деп атайды.

Ұрықтанудың генетикалық маңызы

• Ата-ене гаметасы хромосомалардың гаплоидты жиынтығы қосылып, хромосомалардың диплоидты жиынтығы қайтадан қалпына келеді.
• Ата-ене гаметаларының қосылу салдарынан генетикалық материал жаңарады.
• Ұрықтану кезінде сперматозоид ядроның құрамында жоқ центриольді алып келеді.
• Жұмыртқа жасушасы болашақ ұрпақтың дамуына ядролық материалдан басқа цитоплазмалық материал береді. Ендеше ағзаның кейбір белгілерінің қасиеттері ядроға ғана емес, цитоплазмаға да байланысты болады.