การปฏิสนธิหรือการปฏิสนธิภายในเป็นกระบวนการระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยที่เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (อสุจิ) จะถูกปล่อยออกจากอวัยวะสืบพันธุ์ของเพศชายไปยังอวัยวะสืบพันธุ์ของเพศหญิงซึ่งการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์และการก่อตัวเกิดขึ้น ตัวอ่อน.
ผู้เขียนหลายคนพิจารณาว่าการปฏิสนธิภายในเริ่มต้นเมื่อตัวผู้ปล่อย gametes ภายในตัวเมียระหว่างการมีเพศสัมพันธ์และจบลงด้วยการก่อตัวของไซโกตซึ่งเป็นเซลล์ที่เกิดจากการรวมกันของเซลล์เพศหรือซินกามี
การปฏิสนธิของเซลล์ไข่การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ โปรแกรมการศึกษาจีโนมิกส์
แม้ว่าสัตว์ที่มีชีวิตมีชีวิตทุกชนิดจะมีการปฏิสนธิภายใน (เฉพาะ) แต่กระบวนการนี้ยังเกิดขึ้นในสัตว์ที่มีรังไข่และรังไข่บางชนิดและไม่ได้มีความสัมพันธ์กับการมีอวัยวะร่วมกันหรืออวัยวะที่ล่วงล้ำเสมอไป
สำหรับสัตว์ที่มีลักษณะการสืบพันธุ์โดยการปฏิสนธิภายในกระบวนการนี้แสดงให้เห็นถึงการปรับตัวที่ได้เปรียบให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน (ซึ่งในหลาย ๆ กรณีอาจส่งผลเสียได้) ที่ gametes เผชิญระหว่างการปฏิสนธิภายนอก ความสำเร็จในการสืบพันธุ์
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศด้วยการปฏิสนธิภายใน (ภาพโดย meineresterampe ที่ www.pixabay.com)
ตัวอย่างที่ดีของสัตว์ที่มีการปฏิสนธิภายในนอกเหนือไปจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งรวมถึงมนุษย์ด้วยเช่นกันนกที่แม้จะเป็นสัตว์ที่มีรังไข่ แต่ก็เข้าร่วมกับ cloacas ของมันเพื่อให้สเปิร์มของตัวผู้ไปถึงเซลล์ไข่ของตัวเมียภายใน ของผู้หญิง
กระบวนการปฏิสนธิภายใน
ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสัตว์สองชนิดการปฏิสนธิภายในจะเกิดขึ้นเมื่อตัวผู้ฝากเซลล์อสุจิของเขาไว้ในโพรงของตัวเมียซึ่งการรวมตัวกันหรือการหลอมรวมของเซลล์เพศที่ก่อให้เกิดไซโกตเกิดขึ้น จากนั้นตัวอ่อนจะก่อตัวและเป็นทารกในภายหลัง
แม้ว่าจะไม่รวมอยู่ในคำอธิบายของกระบวนการ แต่การปฏิสนธิภายในก็บอกเป็นนัยว่าก่อนหน้านี้ในสัตว์สองชนิดที่สืบพันธุ์ได้เกิดการสร้างเซลล์สืบพันธุ์นั่นคือการสร้างตัวอสุจิในอวัยวะสืบพันธุ์ของตัวผู้และของ รังไข่หรือเซลล์ไข่ในอวัยวะสืบพันธุ์เพศเมีย
สำหรับการปฏิสนธิภายในจึงจำเป็นที่ผู้ชายจะต้องสัมผัสกับตัวเมียซึ่งโดยปกติแล้วจะมีกลยุทธ์การผสมพันธุ์ที่แตกต่างกันซึ่งความสำเร็จมักขึ้นอยู่กับสัญญาณฮอร์โมนและ / หรือสิ่งแวดล้อมต่างๆ
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศด้วยการปฏิสนธิภายใน (ภาพโดย Murad Swaleh ที่ www.pixabay.com)
ไม่ใช่ทุกสายพันธุ์ที่มีการปฏิสนธิภายในจะมีอวัยวะที่มีการทำงานร่วมกันเฉพาะทาง แต่ในกลุ่มที่มีอยู่มักเป็นอวัยวะเพศชายที่มีความสามารถในการหดตัวและช่องคลอดซึ่งมีการปรับตัวที่เฉพาะเจาะจงเพื่อรับอวัยวะเพศชายในแต่ละชนิด
ขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์การพัฒนาเซลล์ทางเพศของมันอาจถึงจุดสุดยอดในระหว่างการมีเพศสัมพันธ์เช่นในกรณีของมนุษย์ซึ่งสเปิร์มต้องการสัญญาณและปัจจัยเฉพาะที่พบในระบบสืบพันธุ์ของตัวเมียเพื่อให้สมบูรณ์ การสุก
ในอีกกรณีหนึ่งเซลล์สืบพันธุ์ยังต้องการการปรากฏตัวของอสุจิในระบบสืบพันธุ์เพศหญิงเพื่อ "กระตุ้น" หรือ "เตรียม" สำหรับการมาถึงของตัวอสุจิ
เมื่อสเปิร์มที่เคลื่อนที่ได้หลอมรวมกับเซลล์ไข่ภายในตัวเมียแล้วมันจะ "แทรกซึม" เข้าไปในเยื่อที่มักจะปกคลุมและปกป้องมันและจะปล่อยสารไซโตโซลิกออกมาภายในไข่ ภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าอสุจิของมนุษย์ไปถึงไข่ได้อย่างไร
ต่อจากนั้นนิวเคลียสตัวอสุจิเดี่ยว (มีค่าโครโมโซมครึ่งหนึ่งของตัวผู้) หลอมรวมกับนิวเคลียสเดี่ยวของเซลล์ไข่ (โดยมีโครโมโซมครึ่งหนึ่งของตัวเมีย) สร้างโครงสร้างแบบไดพลอยด์ที่เรียกว่า "ไซโกต" ใน ซึ่งผสมสารพันธุกรรมของทั้งพ่อและแม่
ความได้เปรียบ
นกพิราบผสมพันธุ์
ไม่เหมือนกับการปฏิสนธิภายนอกกระบวนการปฏิสนธิภายในไม่ได้รับประโยชน์จากการผลิตและการปลดปล่อยเซลล์เพศจำนวนมากโดยเฉพาะจากตัวผู้ซึ่งแสดงถึงความได้เปรียบในการเผาผลาญเนื่องจากมีการจัดสรรทรัพยากรน้อยลงสำหรับการสร้างเซลล์สืบพันธุ์
เนื่องจากการสัมผัสและการหลอมรวมกันของเซลล์เพศเกิดขึ้นในพื้นที่ปิดภายใต้สภาวะของ pH ความเค็มและอุณหภูมิคงที่การปฏิสนธิภายในอาจหมายถึงความได้เปรียบสำหรับความสำเร็จหรือการอยู่รอดของลูกหลานโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสัตว์จำพวกที่มี การดูแลผู้ปกครองมากขึ้น
ท่าทาง (ภาพโดย redgular ที่ www.pixabay.com)
นอกจากนี้ความน่าจะเป็นของการสัมผัสระหว่างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียจะสูงกว่าในโพรงปิดภายในตัวเมียมากกว่าในสภาพแวดล้อมทางน้ำที่เกิดการปฏิสนธิภายนอก (ซึ่งเป็นเรื่องปกติของสัตว์น้ำเช่นปลา) และสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก)
ข้อเสีย
ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งของกระบวนการปฏิสนธิหรือการปฏิสนธิภายในคือจำนวนลูกหลานที่ผลิตได้ต่ำกว่าซึ่งเห็นได้ชัดจากมุมมองของความสามารถในการแบกรับของตัวเมียซึ่งมีโครงสร้างเฉพาะในกระบวนการเกิดขึ้น ของ syngamy และการพัฒนาครั้งแรกของลูกหลาน
ในทำนองเดียวกันและไม่เหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับการปฏิสนธิภายนอกกระบวนการนี้แสดงให้เห็นถึงความพยายามที่มากขึ้นในส่วนของพ่อแม่ในการหาคู่ครองเนื่องจากการติดต่อระหว่างชายและหญิงเป็นสิ่งสำคัญ
ข้อเสียอีกประการหนึ่งที่สามารถชี้ให้เห็นเกี่ยวกับการปฏิสนธิภายในคือการมีส่วนร่วมที่ใหญ่ที่สุดคือตัวเมียเนื่องจากโภชนาการของลูกหลานในรก (viviparous) การดูแลไข่ในรัง (oviparous ) หรือการดำรงอยู่ของการพัฒนาของไข่ในด้านในจนกระทั่งการฟักไข่ของเด็ก (ovoviviparous)
การดูแลผู้ปกครอง (ภาพโดย gilbertobal ที่ www.pixabay.com)
ความต้องการที่กว้างขวางสำหรับการดูแลผู้ปกครองที่มากขึ้นในสายพันธุ์ที่ปฏิสนธิภายในหลายชนิดอาจเป็นข้อเสียได้เช่นกันเนื่องจากลูกหลานมักไม่สามารถดูแลตัวเองได้เป็นเวลานานหลังคลอด
ตัวอย่างของการปฏิสนธิภายใน
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดเนื่องจากเป็นสัตว์ที่มีชีวิต (ของสัตว์ที่มีลูกหลานพัฒนาในแม่และเกิดมามีชีวิต) จึงมีการปฏิสนธิภายใน ตัวอย่างของสัตว์เหล่านี้ ได้แก่ :
- มนุษย์
- ปลาวาฬและปลาโลมา
- แมวและสุนัข (แมวและสุนัขทุกตัว)
- กระรอกหนูหนูกระต่ายหนูตะเภาและสัตว์ฟันแทะอื่น ๆ
- วัวหมูและม้า
- ช้างแรดและยีราฟ
- ท่ามกลางคนอื่น ๆ
การดูแลผู้ปกครอง (ภาพโดย Holger Detje ที่ www.pixabay.com)
อย่างไรก็ตามสัตว์ที่มีรังไข่และรังไข่บางชนิดมีการปฏิสนธิภายในและในกลุ่มที่โดดเด่นที่สุดคือนกและสัตว์เลื้อยคลาน แม้ว่าการปฏิสนธิภายนอกจะมีผลเหนือกว่าในสัตว์น้ำ แต่ปลาและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางชนิดก็มีลักษณะการปฏิสนธิภายใน
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกลุ่มสัตว์เหล่านี้ที่มีการปฏิสนธิภายในอยู่ใน "วิธีการ" เนื่องจากไม่ใช่ทุกชนิดที่มีอวัยวะในการมีเพศสัมพันธ์เฉพาะเพื่อจุดประสงค์นี้ (เช่นมนุษย์เป็นต้น)
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศด้วยการปฏิสนธิภายใน (ภาพโดย Elsemargriet ที่ www.pixabay.com)
เซลล์เพศของนกทุกชนิดและสัตว์เลื้อยคลานบางชนิดเข้ามาสัมผัสต้องขอบคุณ "การหลอมรวม" ของ cloacas ของพวกมันในขณะที่ในสัตว์ชนิดอื่นตัวผู้จะสร้างภาชนะชนิดหนึ่งที่เรียกว่า "สเปิร์มโตฟอร์" ซึ่งเติมอสุจิและ ที่พวกมันฝากไว้ใน cloaca ของตัวเมียซึ่งเกิดการปฏิสนธิภายใน
ในพืช
การปฏิสนธิภายในเป็นเรื่องปกติของพืชบกส่วนใหญ่ ในพืชดอกเมล็ดเรณูจะงอกบนปานทำให้เกิดท่อร้อยสายในลักษณะที่ช่วยให้มีการระบายไมโครสปอร์ในบริเวณใกล้เคียงกับรังไข่ (ในรังไข่)
ไมโครสปอร์เหล่านี้สามารถหลอมรวมกับออวุลที่อยู่ในรังไข่และทำให้เกิดไซโกตที่จะก่อให้เกิดเอ็มบริโอซึ่งจะถูก "ห่อหุ้ม" ภายในเมล็ด
อ้างอิง
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2001). หลักการบูรณาการสัตววิทยา (ฉบับที่ 15) นิวยอร์ก: McGraw-Hill
- การ์ดอง, KV (2002). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ (เลขที่ QL805 K35 2006) นิวยอร์ก: McGraw-Hill
- Moore, KL, Persaud, TVN และ Torchia, MG (2018) E-Book ของมนุษย์ที่กำลังพัฒนา: Clinically Oriented Embryology วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
- Nabors, MW (2004). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับพฤกษศาสตร์ (เลขที่ 580 N117i) เพียร์สัน
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011) ชีววิทยา (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: สหรัฐอเมริกา