Rozmnožovanie je jedným z najzákladnejších a najcharakteristickejších znakov živých organizmov. Zabezpečuje zachovanie druhu a je základom ontogenézy, teda individuálneho vývinu budúceho jedinca od splynutia gamét až po smrť. Tento proces zahŕňa rôzne etologické, fyziologické a morfogenetické deje a prebieha rôznymi spôsobmi v závislosti od typu organizmu. Všeobecne rozlišujeme dva základné typy rozmnožovania: nepohlavné a pohlavné.
Nepohlavné rozmnožovanie (Asexuálne, Vegetatívne)
Pri nepohlavnom rozmnožovaní sa netvoria pohlavné bunky. Základom pre nového jedinca sú telové (somatické) bunky rodičovského organizmu. Dcérsky organizmus tak vzniká priamo z materského organizmu, buď jeho rozdelením, alebo zo skupiny somatických buniek. Všetci potomkovia sú geneticky identickí s materským jedincom, čo nevedie k zvýšeniu genetickej variability a obmedzuje schopnosť druhu adaptovať sa na meniace sa podmienky prostredia. Nepohlavné rozmnožovanie nie je výhodné z hľadiska evolúcie druhu, pretože sa pri ňom kumulujú mutácie a znižujú celkovú zdatnosť.
Nepohlavné rozmnožovanie prokaryotov
Prokaryotické organizmy, čiže organizmy bez pravého jadra, sa delia na dve domény: archea a baktérie. Vývojovo staršie archey sa rozmnožujú výlučne nepohlavne. Baktérie sa v drvivej väčšine prípadov rozmnožujú tiež nepohlavne, jednoduchým delením. Napriek tomu u nich existujú mechanizmy na cielenú zmenu genetického materiálu, hoci o pohlavnom rozmnožovaní v pravom zmysle slova nemožno hovoriť. K prenosu genetického materiálu medzi dvoma bakteriálnymi bunkami môže zriedkavo dôjsť tromi spôsobmi:
- Konjugácia: Priamy prenos DNA z jednej bunky (donora) do druhej (recipienta) prostredníctvom plazmidov.
- Transdukcia: Prenos DNA prostredníctvom bakteriofágov (vírusov napádajúcich baktérie).
- Transformácia: Prijatie voľnej DNA z prostredia bakteriálnou bunkou.
Vo všetkých troch prípadoch ide o jednosmerný prenos DNA, čo nie je pohlavie v pravom zmysle slova, keďže nie je možné redukčné delenie (meióza).
Nepohlavné rozmnožovanie prvokov
Prvoky sú jednobunkové organizmy, pre ktoré je nepohlavné rozmnožovanie typické. Materský jedinec sa rozdeľuje na dva alebo viac rovnakých jedincov. Tento proces zahŕňa reorganizáciu bunkových organel a vytvorenie nových buniek.
- Binárne delenie: Najčastejšia forma, pri ktorej sa materská bunka rozdelí na dve dcérske. Môže prebiehať pozdĺžne (napr. bičíkovce, červenoočká) alebo priečne (napr. nálevníky).
- Polytómia: Jadro sa mnohonásobne rozdelí bez rozdelenia cytoplazmy, čo vedie k tvorbe mnohojadrových buniek, z ktorých sa neskôr oddelia jednojadrové dcérske bunky (napr. dierkavce a mrežovce).
- Pučanie: Nový jedinec vzniká z výbežkov na materskej bunke (napr. u niektorých prvokov).
Nepohlavné rozmnožovanie mnohobunkových živočíchov
Mnohobunkové organizmy sa nepohlavne rozmnožujú len zriedka, napríklad hubky, pŕhlivce a mnohoštetinavce. Nové jedince vznikajú delením alebo pučaním vždy zo skupiny buniek rodičovského organizmu.
- Delenie (fragmentácia): Rodičovský organizmus sa rozpadá na niekoľko častí a z každej vzniká nový jedinec. U živočíchov s vysokou regeneračnou schopnosťou, ako sú napr. mechúrniky a ostnatokožce, sa stretávame s delením materského organizmu na dve alebo aj viac častí. U polypovcov sa tento proces nazýva fisipária, u hviezdoviek a hadovíc reprodukčná autotómia.
- Pučanie (gemipária): Je rozšírené napríklad pri hubkách, pŕhlivcoch a mnohoštetinavcoch. Nový jedinec vyrastá z malej skupiny buniek na tele materského organizmu. Dcérske jedince často zostávajú v spojení s materskými a vznikajú kolónie. Tento proces môže byť vonkajší (napr. u polypov) alebo vnútorný (napr. u hubiek).
Pohlavné rozmnožovanie (Sexuálne, Generatívne)
Pohlavné rozmnožovanie je rozmnožovanie, pri ktorom vzniká dcérsky organizmus, ktorý zvyčajne nesie kombináciu genetického materiálu dvoch iných (rodičovských) organizmov. Väčšinou tak 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. Pre väčšinu živočíchov a rastlín platí, že sa rozmnožujú pohlavne, a to 99,9 % eukaryotických organizmov.
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. 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.
Vznik a evolúcia pohlavného rozmnožovania
Pohlavné rozmnožovanie je z evolučného hľadiska novinkou, ktorá sa objavila u najstarších eukaryotov minimálne pred viac ako miliardou rokov. U eukaryotických organizmov vo väčšine prípadov poznáme pohlavné aj nepohlavné rozmnožovanie. Nepohlavné rozmnožovanie sa často odohráva v stálych, nemenných podmienkach, a pri zhoršených podmienkach prechádzajú organizmy k pohlavnému rozmnožovaniu.
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 (a to je častejší prípad) spojením buniek dvoch organizmov, z ktorých každý nesie svoje gény. Výhodou pohlavného rozmnožovania je rôznorodosť vzniknutého potomstva, ktorá je dôležitá z dvoch dôvodov:
- Umožňuje jedincom rovnakého druhu rozdiferencovať svoje životné nároky v rôznorodom prostredí, čo vedie k obsadeniu širšej ekologickej niky.
- Spôsobuje, že jednotliví jedinci populácie reagujú na rovnaké faktory prostredia odlišne. Je napríklad minimálna pravdepodobnosť, že by sa našiel patogén, voči ktorému bude špecificky citlivá celá populácia, na rozdiel od populácie klonov.
Ďalšou výhodou je diploidný stav genómu. Každý gén totiž skôr či neskôr postihne mutácia, ale ak je v dispozícii jeho druhá funkčná kópia, jedinca to neohrozí. Vďaka pohlavnému rozmnožovaniu dochádza k rekombinácii génov, ktoré môžu byť pre ich nositeľa prospešné, a k eliminácii rôznych mutácií, ktoré sa u nepohlavne rozmnožujúcich organizmov kumulujú a znižujú ich celkovú zdatnosť. Tento „závod v zbrojení“ s parazitmi sa označuje aj ako hypotéza Červenej kráľovnej.
Nevýhodou pohlavného rozmnožovania je jeho relatívna pomalosť v porovnaní s nepohlavným, keďže jedince sa môžu pohlavne rozmnožovať až po dosiahnutí pohlavnej dospelosti. Často tiež vyprodukuje menší počet jedincov. Medzi ďalšie nevýhody patria zrieďovanie vlastného genetického materiálu (ak bol osvedčený ako dobrý) a nutnosť zložitejšieho reprodukčného aparátu, ktorý nezriedka robí jedince zraniteľnejšími.
Gaméty a pohlavné žľazy
V pohlavných žľazách (gonádach) sa tvoria špecializované pohlavné bunky - gaméty. Gaméty sú vždy haploidné a môžu byť nerozlíšené (izogaméty) alebo rozlíšené (anizogaméty) na samičie vajíčka (ovum) a samčie spermie (spermatozoidy). Pri izogamii sú gaméty rovnakej veľkosti a tvaru, pričom sa nehovorí o samčích a samičích pohlavných bunkách, ale o bunkách párovacích typov. Len pokiaľ sú bunky anizogamné a jedinec produkuje len jeden ich druh, rozlišuje sa podľa nich jeho pohlavie. Ako samica sa označuje ten jedinec, ktorý tvorí väčšie pohlavné bunky a spravidla v menšom počte, zatiaľ čo samec tvorí menšie a pohyblivejšie gaméty vo väčšom počte.
Samčie gaméty - Spermie
Spermie sa tvoria v semenníkoch (samčie pohlavné žľazy). Väčšina druhov má spermatozoidy, čo sú bičíkaté spermie, schopné aktívne sa pohybovať a vyhľadávať vhodného partnera. Veľkosť, tvar a počet spermií je druhovo rozdielny. V hlavičke spermie je uložené jadro s haploidným počtom chromozómov.
Samičie gaméty - Vajíčka
Vajíčka sa tvoria vo vaječníkoch (ováriách). Sú to párové orgány rôzneho tvaru a veľkosti (hroznovitý, vajcovitý, guľovitý, fazuľovitý). Vajíčka majú guľovitý tvar a sú nepohyblivé. Vo vajíčku je jadro a žĺtok, ktorý je zásobárňou živín. Aby sa po oplodnení vajcová bunka mohla deliť až do chvíle, kedy bude nový organizmus schopný prijímať potravu, väčšinou majú vajíčka zásoby žĺtka, ktoré sú rôzne veľké. Vajíčka majú vždy jeden alebo viac obalov, ktoré zabezpečujú ochranu zárodku. Napríklad vajíčka obojživelníkov majú rôsolovité obaly, zatiaľ čo u vtákov sú obalené bielkom, papierovitými blanami a škrupinou.
Podľa množstva a rozloženia žĺtka sa vajíčka delia na:
- Oligolecitálne a izolecitálne: Obsahujú málo žĺtka, ktoré je rovnomerne rozložené po celej cytoplazme (napr. ježovky).
- Mezolecitálne a heterolecitálne: Žĺtok je koncentrovaný na jednom konci - vegetatívny pól (napr. obojživelníky).
- Polylecitálne a telolecitálne: Obsahujú veľké množstvo žĺtka, ktoré vypĺňa väčšinu vajíčka (napr. vtáky, plazy, ryby).
Typy pohlavnosti organizmov
Pohlavie je vlastnosť zabraňujúca spojiť sa gaméte s gamétou, ktorá má rovnakú túto vlastnosť. Rozdiely medzi jedincami rozdielnych pohlaví môžu byť nepatrné (iba biochemické), v stavbe pohlavných buniek (anizogamia), v stavbe pohlavných orgánov, alebo môžu zasahovať aj tkanivá a orgány, ktoré s vlastným rozmnožovaním priamo nesúvisia. Väčšinou je pohlavie dané geneticky, no k jeho vývoju či dokonca zmene môže dôjsť aj v priebehu života.
Gonochorizmus (Rôznopohlavnosť)
Pre väčšinu živočíchov platí, že sú oddeleného pohlavia, t.j. majú buď len samčie alebo len samičie pohlavné orgány, v ktorých sa vyvíjajú pohlavné bunky. Tento jav sa nazýva gonochorizmus (napr. hlavonožce, článkonožce, stavovce). Pohlavia sú rozlíšené aj druhotnými - sekundárnymi pohlavnými znakmi (napr. veľkosť a sfarbenie tela, sfarbenie a tvar zobáka), čím vzniká pohlavná dvojtvarosť - sexuálny dimorfizmus. Pohlavné rozmnožovanie sprevádza špecifické správanie, ako migrácia rýb, tokanie vtákov, stavanie hniezd, alebo ruja a súboje cicavcov.
Hermafroditizmus (Obojpohlavnosť)
Hermafroditizmus (alebo obojpohlavnosť) je jav, keď sa samčie aj samičie pohlavné bunky vyvíjajú v organizme toho istého jedinca. Samooplodnenie nastane len vtedy, keď je znížená pravdepodobnosť vzájomného párenia. Sú to napríklad slimáky a dážďovky, ktorých samčie a samičie bunky nedozrievajú naraz. Pri kopulácii si vymieňajú spermie. Hermafroditizmus môže prebiehať dvoma spôsobmi:
- Postupný hermafroditizmus: Jedinec je najprv samcom a neskôr sa stáva samicou, alebo naopak (napr. niektoré morské slimáky, ryby klauni).
- Súčasný hermafroditizmus: Vajíčka a spermie sa tvoria naraz, pričom existujú genetické mechanizmy, ktoré zabraňujú samooplodneniu (napr. ploskulice, dážďovky, slimák záhradný, niektoré mechúrniky).
Hermafroditizmus predstavuje ekologickú adaptáciu, ktorá sa vyskytuje v prípadoch, keď je populácia riedka alebo keď živočíchy majú obmedzenú pohyblivosť či parazitický spôsob života.
Špeciálne formy pohlavného rozmnožovania
Partenogenéza
Partenogenéza je osobitný spôsob rozmnožovania bez oplodnenia, keď sa vajíčko vyvíja bez účasti spermie. Tento typ rozmnožovania sa vyskytuje napríklad u vírnikov, kôrovcov, niektorých druhov hmyzu (napr. vošky) a rýb. Niektoré živočíchy využívajú partenogenézu v čase, keď je dostatok potravy a priaznivé životné podmienky (vo veľkom množstve). Partenogenéza umožňuje živočíchom rýchlo vytvárať potomstvo bez potreby oplodnenia, čo môže byť výhodné v stabilnom prostredí s dostatkom zdrojov.
Neoténia
Neoténia je jav, pri ktorom živočích dosiahne pohlavnú zrelosť už v larválnom štádiu, teda ešte predtým, než sa úplne vyvinie do dospelého jedinca. To znamená, že larva sa môže rozmnožovať, aj keď ešte neprešla všetkými štádiami vývinu. Tento fenomén sa vyskytuje u niektorých druhov mnohoštetinavcov a obojživelníkov (napr. axolotl).
Pohlavné znaky
Pohlavné znaky u živočíchov zohrávajú kľúčovú úlohu v ich reprodukčnom správaní a vo výraznom odlišovaní samcov od samíc, čím prispievajú k vzniku pohlavnej dvojtvárnosti (sexuálny dimorfizmus).
Primárne pohlavné znaky
Primárne pohlavné znaky sú priamo spojené s rozmnožovacím systémom. Patria sem pohlavné žľazy, ako sú vaječníky u samíc a semenníky u samcov, ktoré produkujú gaméty - vajíčka a spermie. K primárnym znakom patria aj vývody týchto žliaz a prídavné žľazy, ktoré vylučujú látky potrebné pre oplodnenie alebo vývin zárodku.
Sekundárne pohlavné znaky
Sekundárne pohlavné znaky sú rôznorodé a zahŕňajú rôzne morfologické, anatomické a behaviorálne charakteristiky, ktoré prispievajú k rozmnožovaciemu úspechu, ale nie sú priamo spojené s oplodnením. Patria sem adaptácie na prichytenie samičky pri kopulácii (napr. predný pár nôh potápnika), pomocné orgány na prechovávanie vajíčok a mláďat (napr. vak u vačkovcov), alebo špeciálne orgány na prenos spermií, ako sú gonopódia u žralokov. Zvláštnu úlohu medzi sekundárnymi znakmi zohráva sfarbenie peria alebo srsti, ktoré slúži na prilákanie partnerov alebo zastrašenie konkurentov. Okrídlenosť a bezkrídlosť môžu byť tiež sekundárnymi pohlavnými znakmi, napríklad u niektorých druhov hmyzu. Sekundárne znaky môžu zahŕňať aj signálne charakteristiky, ako sú pachové žľazy, ozdobné perie samcov vtákov, parohy u samcov cicavcov či sfarbenie samcov rýb v období neresu. Tieto znaky môžu byť trvalé alebo dočasné, objavujúce sa len počas obdobia rozmnožovania (napr. svadobné tance, sezónne zmeny sfarbenia). Vývin sekundárnych pohlavných znakov je u stavovcov ovplyvňovaný hlavne steroidnými hormónmi, zatiaľ čo u hmyzu sú tieto znaky väčšinou determinované priamo geneticky.
Oplodnenie a vývin jedinca (Ontogenéza)
Oplodnenie (fertilizácia) je proces, pri ktorom dochádza k splynutiu gamét opačného pohlavného typu, konkrétne vajíčka a spermie. Tento proces vedie k vytvoreniu zygoty, čo je oplodnené vajíčko, a začína sa ním vývin nového jedinca, nazývaný ontogenéza. Ontogenéza sa začína oplodnením vajíčka a končí sa smrťou. Zahŕňa obdobie od splynutia gamét a vzniku zygoty až po vyliahnutie alebo narodenie nového jedinca. Toto obdobie je rozhodujúce pre organizáciu - vnútorné usporiadanie a stavbu tela jedinca.
Spôsoby oplodnenia
U živočíchov rozlišujeme dva spôsoby oplodnenia:
Vonkajšie oplodnenie
K splynutiu gamét dochádza mimo tela matky. Tento typ môže prebehnúť iba vo vodnom prostredí a je charakteristický pre mnohé vodné živočíchy, napríklad väčšinu rýb (neresenie), vodné bezstavovce a obojživelníky.
Vnútorné oplodnenie
Ak oplodnenie nastáva vnútri tela samice (resp. obojpohlavného organizmu), hovoríme o vnútornom oplodnení. Je typické pre väčšinu suchozemských bezstavovcov, drsnokožce, plazy, vtáky a cicavce. Aby sa dosiahlo vnútorné oplodnenie, živočíchy niekedy majú vyvinuté špeciálne orgány, tzv. kopulačné orgány (napr. hemipenis u niektorých plazov, penis u cicavcov), ktorými prenášajú spermie do tela samice počas pohlavného aktu (kopulácia, koitus). Niektoré živočíchy, ktoré tiež využívajú vnútorné oplodnenie, nemajú kopulačné orgány. Namiesto toho samce vytvárajú spermatofory, čo sú akési nosiče spermií, ktoré umiestňujú buď na telo samice, alebo na miesto, kde ich samica neskôr vyzdvihne (napr. niektoré druhy hmyzu, pavúkov alebo mlokov).
Priebeh ontogenézy
Po oplodnení sa zygota začína mitoticky deliť, prechádzajúc niekoľkými štádiami:
- Brázdenie: Oplodnené vajíčko sa mitotickým delením postupne brázdi, až vznikne guľovitý útvar - morula (pripomína morušu).
- Blastulácia: Množením buniek dochádza ku vzniku dutej gule - blastula, ktorej vnútro vypĺňa prvotná telová dutina - blastocél.
- Gastrulácia: Z jednovrstvovej blastuly vznikne vakovitý, dvojvrstvový útvar - gastrula. Tá má vonkajšiu vrstvu - ektoderm a vnútornú - endoderm. Pri dvojstranne súmerných živočíchoch sa vo vývine medzi ekto a endodermom tvorí aj tretia zárodočná vrstva - mezoderm.
Tieto štádiá sú rozhodujúce pre organizáciu a stavbu tela jedinca.
Stratégie vývinu mláďat
Pri rozmnožovaní živočíchov existujú rôzne stratégie, ako sa mláďatá vyvíjajú a prichádzajú na svet:
- Vajcorodosť (Oviparia): Samice kladú vajíčka, ktoré sa vyvíjajú mimo tela matky. Mláďatá sa vyliahnu z vajec, často až po určitom čase (väčšina vtákov, plazov, rýb a hmyzu).
- Živorodosť (Viviparia): Mláďatá sa vyvíjajú priamo v tele matky a sú narodené živé, teda nie v podobe vajec. Matka poskytuje mláďatám živiny počas ich vývinu (väčšina cicavcov, niektoré druhy hadov a jašteríc, žraloky).
- Vajcoživorodosť (Ovoviviparia): Je medzistupeň medzi vivipariou a ovipariou, pri ktorom sa vajíčka vyvíjajú a liahnu vo vnútri tela matky, ale mláďatá dostávajú výživu iba z vajíčka, nie priamo od matky.
Typy vývinu jedinca
Vývin jedinca môže byť priamy alebo nepriamy:
- Priamy vývin: Jedinec sa hneď po vyliahnutí alebo narodení podobá na dospelého jedinca a má aj všetky orgánové sústavy ako dospelý jedinec. Trvá dlhšie.
- Nepriamy vývin: Z vajíčka vzniká tvarovo aj funkčne odlišný jedinec, spravidla neschopný pohlavného rozmnožovania - larva. Larválnych štádií môže byť aj viac. Dospelý jedinec vzniká premenou larvy.
- S neúplnou premenou: vajíčko - larva - dospelý jedinec (napr. hmyz, obojživelníky).
- S úplnou premenou: vajíčko - larva - kukla - dospelý jedinec (napr. motýle, chrobáky).
Rozmnožovanie človeka
Človek sa, podobne ako všetky ostatné cicavce a drvivá väčšina eukaryotických organizmov, rozmnožuje pohlavne. Na pohlavnom rozmnožovaní sa podieľajú len dva typy pohlavných buniek - samčie spermie a samičie vajíčka, ktoré sú základom dvoch pohlaví.
Samčie pohlavné orgány a funkcie
Samčie pohlavné orgány tvoria semenníky (testes) a pomocné pohlavné žľazy. Semenníky sú párový orgán, ktorý sa nachádza mimo dutiny brušnej v miešku (scrotum), kde je teplota o 4°C nižšia ako v tele. Majú zmiešanú funkciu: sú miestom tvorby spermií a produkcie testosterónu - hormónu, ktorý podmieňuje vývin sekundárnych pohlavných znakov samcov (napr. ochlpenie, hlbší hlas, svalnatá postava). Tvorba spermií začína približne v 14. roku života a prebieha po celý život. Kým spermia dozrie, prejde 72 dní. Hlavičku spermie vypĺňa jadro s haploidným počtom chromozómov (22 telových a 1 pohlavný X alebo Y).
Samičie pohlavné orgány a funkcie
Samičie pohlavné orgány sa skladajú z pohlavných žliaz - vaječníkov (ováriá), ktoré sa nachádzajú v podbrušku. Sú to párové orgány s rôznorakou štruktúrou. Funkcia ovárií je zmiešaná, pretože tvoria hormóny (estrogény, progesterón) a pohlavné bunky - vajíčka. Vajíčko je nepohyblivé. Produkcia vajíčok je rôzna a druhovo špecifická. V čase ovulácie je pravdepodobnosť oplodnenia najväčšia, vajíčko je schopné oplodnenia približne 24 hodín, zatiaľ čo spermie môžu na ovuláciu počkať 4-5 dní.
Menštruačný cyklus
Jedna z folikulárnych buniek vo vaječníku sa začína obaľovať väzivovými bunkami a vytvára mnohobunkový útvar (folikul), ktorý má ochrannú a sekrečnú funkciu - produkuje estrogény. Estrogény umožňujú rozvoj pomocných pohlavných orgánov, pôsobia na centrálnu nervovú sústavu (CNS), podmieňujú typicky ženské pohlavné cítenie a vytvárajú sekundárne pohlavné znaky (napr. telesná hmotnosť, menšia štítna chrupka, rozvoj mliečnych žliaz, ochlpenie, rozširovanie panvy a ukladanie tuku v určitých miestach). Mnohobunkový útvar sa delí meiózou, pričom väzivové bunky ustupujú na povrch, čím sa vytvorí dutina vyplnená tekutinou a vzniká tak Graafov folikul. Po ovulácii (uvoľnení vajíčka) sa na mieste Graafovho folikulu vytvorí žlté teliesko (corpus luteum), ktoré produkuje progesterón. Progesterón spôsobuje rast a hrubnutie sliznice maternice, ktorá presakuje tekutinou slúžiacou na výživu vajíčka (ak je oplodnené), a tiež rozvoj mliečnych žliaz.
Oplodnenie a raný vývin človeka
Vajíčko je oplodnené len jednou spermiou. Spermia prejde dovnútra, jej bičík odpadá a hlavička splýva s jadrom vajíčka. Vzniká tak zárodok (zygota) s diploidným počtom chromozómov (2n), ktorý sa začne mitoticky deliť. Na 3-5 deň sa ako gastrula zárodok dostane do maternice (uterus). Zárodok sa vnára do mäkkej, tekutinou presiaknutej sliznice - tento proces sa nazýva zahniezdenie (nidácia), až kým sa úplne neponorí. Z trofoblastu sa vytvára vonkajší plodový obal chorion, ktorý tvorí výbežky, z ktorých sa neskôr vyvíja orgán - placenta (plodový koláč).
V placente sú cievy matky aj plodu, avšak krv matky sa s krvou dieťaťa nemieša. Prvé dva mesiace ide o zárodok (embryo). Na začiatku 3. mesiaca, keď už funguje placenta a niektoré orgány, ide o plod (foetus). S placentou je plod spojený pupočnou šnúrou, ktorá obsahuje cievy a žily vstupujúce do placenty. Objem maternice je v kľudovom stave 50 ml a počas tehotenstva sa zväčší až do 5000 ml. Gravidita (tehotenstvo), ktorá trvá približne 270 dní, vyžaduje správnu životosprávu (výživa s dostatkom bielkovín, sacharidov, tukov a minerálov), počas ktorej sa hmotnosť ženy zväčší o 10-12 kg.
Určenie pohlavia u človeka
Človek má 46 chromozómov nesúcich DNA, t.j. 23 párov. Posledný pár chromozómov nazývame pohlavné chromozómy. U mužov má jeden z dvojice chromozómov tvar X a druhý Y (XY), zatiaľ čo u žien majú oba pohlavné chromozómy tvar X (XX). V pohlavných bunkách (spermie, vajíčka) je len polovičný počet chromozómov, t. j. 23.
Pohlavný chromozóm v spermii môže mať tvar X alebo Y. U žien je to inak, lebo po rozdelení sady chromozómov má každé vajíčko pohlavný chromozóm X. Preto je za pohlavie dieťaťa primárne zodpovedný muž, pretože či ženské vajíčko splynie s X spermiou (narodí sa dievča) alebo s Y spermiou (narodí sa chlapec). V prírode to však nefunguje všade rovnako. Napríklad samice vtákov majú pohlavné chromozómy XY a samce XX, takže v ich prípade určuje pohlavie potomkov samica. U mnohých plazov je zas pohlavie mláďat ovplyvnené teplotou, v akej sa inkubovali znesené vajíčka.
Prečo len dve pohlavia?
Ak odhliadneme od genetických odchýlok, zapríčinených mutáciami pohlavných chromozómov alebo hormonálnymi anomáliami, ktoré sa v populácii vyskytujú v menšine, nie je dôvod domnievať sa, že by malo byť pohlaví viac. V prvom rade sa môžeme odraziť od samotnej DNA, ktorá je dvojzávitnicová. Aby sa dvojzávitnicová DNA najefektívnejšie rozdelila na odovzdanie jednej polovice jednej pohlavnej bunke a druhej polovice druhej bunke, je to možné len na dva kusy, nie viac ani menej.
Ďalej sa na dve pohlavia môžeme pozrieť z hľadiska pravdepodobnej evolúcie pohlavných buniek. Samčie pohlavné bunky vznikli podľa jednej teórie tak, že došlo k vytvoreniu malých buniek, ktorých bolo možné produkovať viac, lebo boli menej nákladné, a pri fúzii s väčšími, samičími bunkami, doslova parazitovali, lebo okrem svojej DNA do samičích buniek nič neinvestovali. Evolúcia pracuje na jasných a často jednoduchých princípoch, a preto by si to nekomplikovala ďalšími typmi buniek. Samozrejme, existujú výnimky, napríklad niektoré druhy motýľov majú okrem spermií, ktoré fúzujú s vajíčkami, aj tzv. paraspermiá, ktoré im môžu pomáhať lepšie zvládať súťaživosť s cudzími spermiami, ale tieto spermie neslúžia na oplodnenie vajíčok. Žiadny dôvod na vznik tretieho pohlavia z evolučného hľadiska nevzniká.
tags: #rozmnozovanie #zivocichov #a #cloveka