Размножение человека

Генетическая изменчивость выгодна виду, так как он поставляет «сырье» для естественного отбора, а значит, и для эволюции.

Потомки, оказавшиеся наиболее приспособленными к среде, будут обладать преимуществом в конкуренции с другими представителями того же вида и будут иметь больше шансов выжить и передать свои гены следующему поколению.

Благодаря этому виду способны изменяться, т.е. возможен процесс видообразования.

Повышение изменчивости может быть достигнуто путем смещения генов двух разных особей – процесса, называемого генетической рекомбинацией и составляющего важную особенность полового размножения; в примитивной форме генетическая рекомендация встречается уже у некоторых бактерий. ПОЛОВОЕ РОЗМНОЖЕНИЕ При половом размножении потомство получается в результате слияния генетического материала гаплоидных ядер.

Обычно эти ядра содержаться в специализированных половых клетках – гаметах; при оплодотворении гаметы сливаются, образуя диплоидную зиготу, из которых в процессе развития получается зрелый организм.

Гаметы гаплоидны – они содержат один набор хромосом, полученный в результате мейоза; они служат связующим звеном между данным поколением и следующим (при половом размножении цветковых растений сливаются не клетки, а ядра, но обычно эти ядра тоже называются гаметами). Мейоз – важный этап жизненных циклов, включающих половое размножение, так как он ведет к уменьшению количества генетического материала вдвое.

Благодаря этому в ряду поколений, размножающихся половым путем, это количество остается постоянным, хотя при оплодотворении каждый раз удваивается. Во время мейоза в результате случайного рождения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер) возникают новые комбинации генов, попавших в одну гамету, и такая перетасовка повышает генетическое разнообразие.

Слияние содержащихся в гаметах галоидных ядер называют оплодотворением или сингамией; оно приводит к образованию диплоидной зиготы, т.е. клетки, содержащей по одному хромосомному набору от каждого из родителей. Это объединение в зиготе двух наборов хромосом (генетическая рекомбинация) представляет собой генетическую основу внутривидовой изменчивости.

Зигота растет и развивается в зрелый организм следующего поколения. Таким образом, при половом размножении в жизненном цикле происходит чередование диплоидной и гаплоидной фаз, причем у разных организмов эти фазы принимают различные формы.

Гаметы обычно бывают двух типов - мужские и женские, но некоторые примитивные организмы производят гаметы только одного типа. У организмов, образующих гаметы двух типов, их могут производить соответственно мужские и женские родительские особи, а может быть и так, что у одной и той же особи имеются и мужские, и женские половые органы. Виды, у которых существуют отдельные мужские и женские особи, называются раздельнополыми; таковы большинство животных и человек.

Партеногинез – одна из модификаций полового размножения, при которой женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения мужской гаметой.

Партеногенетическое размножение встречается как в царстве животных, так и в царстве растений, и преимущество его состоит в том, что в некоторых случаях оно повышает скорость размножения.

Существует два типа партеногенеза – гаплоидный и диплоидный, в зависимости от числа хромосом в женской гамете. РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЧЕЛОВЕКА МУЖСКИЕ ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ Мужская половая система состоит из парных семенников (яичек), семявыносящих протоков, ряда придаточных желез и полового члена (пениса). Семенник – сложная трубчатая железа яйцевидной формы; она заключена в капсулу – белочную оболочку – и состоит примерно из тысячи сильно извитых семенных канальцев, погруженных в соединительную ткань, в которой содержатся интерстициальные (лейдиговы) клетки. В семенных канальцах образуются гаметы – спермии (сперматозоиды), и интерстициальные клетки вырабатывают мужской половой гормон тестостерон.

Семенники расположены вне брюшной полости, в мошонке, а поэтому спермии развиваются при температуре, которая на 2-3 гр.С ниже температуры внутренних областей тела. Более низкая температура мошонки частично определяется ее положением, а частично – сосудистым сплетением, образуемым артерией и веной семенника и действующим как противоточный теплообменник.

Сокращения особых мышц перемешают семенники ближе или дальше от тела в зависимости от температуры воздуха, чтобы поддерживать температуру в мошонке на уровне, оптимальном для образования спермы. Если мужчина достиг половой зрелости, а семенники не опустились в мошонку (состояние, называемое крипторхизмом), то он навсегда остается стерильным, а у мужчин, носящих слишком тесные трусы или принимающих очень горячие ванны, образование спермиев может так сильно понизиться, что это приведет к бесплодию. Лишь у немногих млекопитающих, в том числе у китов и слонов, семенники всю жизнь находятся в брюшной полости.

Семенные канальцы достигают 50 см. в длину и 200 мкм в диаметре и расположены в участках, называемых дольками семенника. Оба конца канальцев соединяются с центральной областью семенника – сетью семенника ( rete testis) – короткими прямыми семенными канальцами. Здесь сперма собирается в 10 – 20 выносящих канальцах; по ним она переносится в головку придатка (эпидидимикса), где концентрируется в результате обратного всасывания жидкости, выделяемой семенными канальцами. В головке придатка спермии созревают, после чего они приходят по извитому 5-метровому выносящему канальцу к основанию придатка; здесь они остаются в течение короткого времени, прежде чем попадают в семявыносящий проток.

Семявыносящий проток – это прямая трубка длиной около 40 см., которая вместе с артерией и веной семенника образует семенной квантик и переносит сперму в уретру (мочеиспускательный канал), проходящую внутри полового члена.

Взаимоотношения между этими структурами, мужскими придаточными железами и половым членом показаны на рисунке. ЖЕНСКИЕ ПОЛОВЫЕ ОРГАНЫ Роль женщины в процессе размножения гораздо больше, чем роль мужчины, и она сопряжена с взаимодействиями между гипофизом, яичниками, маткой и плодом.

Женская половая система состоит из парных яичников и фаллопиевых труб, матки, влагалища и наружных половых органов.

Яичники прикреплены к стенке брюшной полости с помощью складки брюшины и выполняют две функции: производят женские гаметы и секретируют женские половые гормоны.

Яичник имеет миндалевидную форму, состоит из наружного коркового и внутреннего мозгового слоев и заключен в соединительнотканую оболочку, называемую белочной оболочкой.

Наружный слой коркового вещества состоит из клеток зачяткового эпителия, из которого образуются гаметы.

Корковое вещество образованно развивающимися фолликулами, а мозговое вещество – стромой, содержащей соединительную ткань, кровеносные сосуды и зрелые фолликулы.

Фаллопиева труба – это мышечная трубка длиной около 12 см. , по которой женские гаметы выходят из яичника и попадают в матку.

Отверстие фоллопиевой трубы заканчивается расширением, край которого образует бахромку, приближающуюся во время овуляции к яичнику.

Просвет фоллопиевой трубы выстлан ресничным эпителием; перемещению женских гамет к матке способствует перестальтические движения мышечной стенки фоллопиевой трубы. Матка представляет собой толстостенный мешок картошки длиной примерно 7.5 см. шириной 5 см, состоящий из трех слоев .Наружний слой называется серозной оболочкой. Под нею находится самый толстый средний слой – миометрий; его образуют пучки гладких мышечных клеток, которые во время родов чувствительны к окситоцину.

Внутренний слой – эндометрий - мягкий и гладкий; он состоит из эпителиальных клеток, простых трубчатых желез и спиральных артериол, снабжающих клетки кровью. Во время беременности полость матки может увеличиваться в 500 раз – от 10 см. куб. до 5000 см. куб.

Нижним входом в матку служит ее шейка, соединяющая матку с влагалищем.

Влагалищем. Вход во влагалище, наружное отверстие мочеиспускательного канала и клитор прикрыты двумя кожными складками – большими и малыми половыми губами, образующими вульву.

Клитор – это небольшое способное к эрекции образование, гомологичное мужскому половому члену. В стенах вульвы находятся бартолиниевы железы, выделяющиеся при половом возбуждении слизь, которая увлажняет влагалище во время полового акта. НАЧАЛО НОВОЙ ЖИЗНИ ( ЗАЧАТИЕ ) Начало новой жизни – зачатие. Оно происходит, когда мужская половая клетка – сперматозоид – проникает в женскую яйцеклетку.

Соединение сперматозоида с яйцеклеткой называется оплодотворением. Весь процесс зачатия, как у человека, так и у животных, - одна из величайших загадок природы.

Сперма остается во влагалище возле отверстия шейки матки.

Миллионы крошечных сперматозоидов настолько слабы, что могут прожить лишь несколько минут, если им не удается попасть в матку. У сперматозоида есть хвост, который помогает ему двигаться.

Вообще сперматозоиды очень похожи на миниатюрных головастиков, шевеля хвостиком из стороны в сторону. После того как клетки спермы оказываются возле шейки матки, им нужно проплыть сквозь слизистый барьер, закрывающий выход в полость матки.

Десять миллионов сперматозоидов гибнут, не сумев этого сделать. А те которые проникли в шейку матки, продвигаются вперед на несколько сантиметров и попадают в полость матки. Там они доходят к двум отверстиям, где начинаются фоллопиевы трубы.

Проплыв в узкий проход фоллопиевой трубы, они наконец могут встретиться с яйцеклеткой.

Однако такая встреча может произойти только в течении двух – трех дней каждого месяца.

Обычно раз в месяц женская яйцеклетка, размером не больше булавочной головки, покидает яичник. Это называется овуляцией.

Овуляция, как правило, происходит между двумя менструаль периодами. Выйдя из яичника, яйцеклетка находит дорогу в отверстие фоллопиевой трубы.

Внутри фоллопиевой трубы яйцеклетка очень медленно идет по направлению к матке. Ей помогают передвигаться крошечные волоски, покрывающие фоллопиевы трубы изнутри. Эти волоски называются ресничками – они так малы, что видны только под микроскопом.

Путешествие по фоллопиевой трубе длиной примерно в 10 см. занимает от 3 до 5 дней. За это время яйцеклетка может встретить там сперму. Если это произойдет, то один из сперматозоидов, вполне вероятно, проникнут в нее и они объединятся в одну клетку. Это называется оплодотворением. Когда это происходит, все остальные сперматозоиды погибают.

Иногда из яичников появляются 2 – 3 яйцеклетки и больше. Они также могут быть оплодотворены. Тогда в них будет развиваться и потом появится на свет двойня или тройня. Кроме того, близнецы могут появиться в результате разделения одной оплодотворенной клетки на две.

Однако объединение сперматозоида и яйцеклетки не всегда приводит к зарождению новой жизни.

Оплодотворенная клетка может продолжать свой путь по фоллопиевой трубе и через несколько дней попасть в шейку матки. А для того, чтобы наступила беременность, оплодотворенная яйцеклетка должна внедриться во внутреннюю оболочку матки, закрепиться в ней и начать расти. Все это очень похоже на то, что происходит с зерном, посаженным в землю. Если оболочка заражена или в этой части матки нарушено кровообращение, яйцеклетка не сможет там прочно закрепиться и начать расти. ВНУТРИУТРОБНОЕ РАЗВИТИЕ Как только сперматозоид проникает в яйцеклетку, ядра этих клеток объединяются в одно ядро. Ядро – это главная часть любой клетки, в том числе яйцеклетки и сперматозоида. Под микроскопом оно выглядит как большое темное пятно.

Внутри ядра находятся хромосомы, гены и другие жизненно важные элементы клетки. В похожих на волокна хромосомах содержатся гены, которые отвечают за внешность и характер будущего ребенка, например как он будет выглядеть и как будет себя вести. От хромосом и ген зависит на кого из родителей он будет похож. Они определяют цвет глаз ребенка; карий, зеленый, голубой.