Дозрівання статевих клітин. Значення процесів дозрівання

Так як збереження видового кількості хромосом у особини залежить від мітозу, воно утримується з покоління в покоління за допомогою процесу дозрівання і запліднення. Слід повторити, що поділами дозрівання ми називаємо два останніх ділення при сперматогенезе або овогенезі. При цих розподілах кількість хромосом в гаметах зменшується вдвічі. Коли при заплідненні чоловічі і жіночі гамети, що несуть кожна половину нормального кількості хромосом, з`єднуються один з одним, у особини нового покоління відновлюється кількість хромосом, характерне для даного виду.

цитологи ретельно вивчили механізм поділів дозрівання у багатьох форм. Відкинувши деталі і не зупиняючись на особливостях цього механізму у різних тварин, можна сказати, що редукція до половинного числа хромосом здійснюється клітинним поділом, при якому хромосоми не розщеплюються під час метафази, як при соматичному мітозі, а замість цього перерозподіляються. При перерозподілі одна половина з них цілком переходить в одну дочірню клітину, а інша половина хромосом - у іншу.

При дозріванні, перед відокремленням хромосомних пар, спостерігається особливий підготовчий процес - сінапсіс, що відбувається тільки в профазі поділу дозрівання, але не при звичайному мітозі.

Якщо ми подивимося на веретено звичайної клітини в стані мітозу, то ми зможемо визначити членів хромосомних пар за їх розмірами та формою, хоча вони розкидані випадковим чином. Під час профази мітозу окремі хромосоми розташовуються по екватору веретенабез якогось певного порядку. Навпаки, під час тривалої профази першого поділу дозрівання члени пар розташовуються поруч один з одним і залишаються так протягом деякого часу. Таке відокремлення пар хромосом називається сінапсіс.

Хромосомні пари, що знаходяться в тісному зв`язку між собою, поступово пересуваються до екватора веретена. У більшості добре вивчених видів, включаючи людину, ці синаптичні пари хромосом при першому розподілі дозрівання утворюють особливу счетверенний структуру, що отримала назву «тетрада». Наявність таких зошити пояснюється лише тим, що розщеплення самих хромосом, як і при звичайному мітозі, добре помітно ще до початку переміщення дочірніх хромосом до полюсів веретена. Таким чином, тетрада - це синаптична пара хромосом, в якій кожен член пари вже виявляє розщеплення, що має місце на відповідній стадії будь-якого мітозу.

процес редукції характеризується тим, що в той час як при звичайному мітозі кожна окрема хромосома розщеплюється і рухається до полюса веретена, два члена синаптичної пари хромосом цілком відокремлюються одна від одної і переміщаються до кожного полюсу веретена.

Тому після редукційного поділу кожна дочірня клітина отримує одного з членів кожної пари хромосом, присутньої в соматичних клітинах даного виду, або половину їх видового кількості.

цитологи назвали половинне зміст хромосом гаплоїдний, на противагу диплоїдний або повного видовому їх кількості. Зазвичай це зменшення кількості хромосом відбувається при першому розподілі дозрівання. При другому розподілі дозрівання, яке слід за першим без повернення хромосом до спочиває фазі, хромосоми кожної дочірньої клітини лише закінчують розподіл, яке вже почалося, коли вони вступили в сінапсіс.

Так як тут немає подальшого зменшення кількості хромосом, а має місце тільки розщеплення, що спостерігається при звичайному мітозі, то такий розподіл на противагу редукційне називається екваціонним.

Поведінка хромосом під час редукції свідчить про те, що клітини, які утворюються при редукційний поділ, повинні володіти різними спадковими потенціями, так як вони містять різні хромосоми, а не їх половинки, як при звичайному мітозі. На 48 хромосомах людини було обчислено, що при редукційний поділ можливо близько 17 млн. Різних комбінацій.

Це не виключає того, що під час синапсиса може відбуватися обмін генами - процес, званий генетиками «кроссііговером», який ще більше збільшує число можливих поєднань генів. Які спадкові можливості йдуть в полярні, тільця і відкидаються жіночої гамет і що залишається в дозрілої яйцеклітини - це справа випадку. Які потенції потрапляють саме в той один з мільйонів сперматозоїдів, який запліднює яйцеклітину, - це точно так само справа випадку.

Таким шляхом створюється достатня стійкість, забезпечує безперервність і в той же час різноманітність в збереженні прогресу, бо потомство буде здебільшого походити на предків, успішно жили в переважаючих умовах минулого, але буде проявляти достатню різноманітність між різними його особинами, щоб забезпечити успішне існування в будь-яких умовах, можливих в майбутньому ».