जीवित प्राणियों की चक्रीय निरंतरता प्रजनन की घटनाओं में क्रमिक पीढ़ियों के बीच संबंधों का पता लगाती है।
विभिन्न जीवित प्रजातियों में, विभिन्न जीवित प्रजातियों में, विकासवादी पैमाने के विभिन्न स्तरों पर प्रजनन किया जाता है, ऐसे विभिन्न तंत्रों के साथ जो अकेले पूरे ग्रंथ को सही ठहराते हैं।
प्रजनन की घटनाओं का पहला वर्गीकरण बहुकोशिकीय जीवों से एककोशिकीय को अलग करना चाहिए, क्योंकि केवल पूर्व में कोशिका विभाजन प्रजनन के साथ मेल खाता है।
बहुकोशिकीय में, प्रजनन अगामी या यौन (या गैमिक) हो सकता है।
एगैमिक प्रजनन, अपेक्षाकृत कम बार-बार, माइटोसिस के तंत्र पर आधारित होता है, जिससे कि प्रजातियों की परिवर्तनशीलता को उत्परिवर्तन की बार-बार होने वाली घटना को सौंपा जाता है।
विभिन्न तंत्र भी हैं, जैसे कि स्ट्रोबिलाइज़ेशन, स्पोरुलेशन, आदि, जबकि पौधों में हम पुनर्योजी रूपों को कृषि में अच्छी तरह से जाना जाता है (कटिंग, लेयरिंग, आदि)।
उच्च रूपों में सबसे व्यापक प्रजनन तंत्र, हालांकि, यौन है, जो अर्धसूत्रीविभाजन की उपस्थिति, युग्मकों के गठन और युग्मनज (निषेचन) में उनके संलयन के अनुरूप है।
आदिम प्रजातियों में युग्मक रूपात्मक रूप से विभेदित नहीं होते हैं: इस मामले में हम आइसोगैमेटिया की बात करते हैं। हालांकि, हमेशा युग्मकों की दो श्रृंखलाएं होती हैं, जिन्हें प्रतीकों (+) और (-) के साथ पहचाना जाता है और निषेचन केवल "विपरीत संकेत के युग्मकों के बीच मुठभेड़ से हो सकता है: इसलिए एक जैविक अंतर है, अभी तक रूपात्मक रूप से व्यक्त नहीं किया गया है।
जैसे-जैसे विकासवादी पैमाना आगे बढ़ता है, रूपात्मक और कार्यात्मक भेदभाव प्रकट होता है, जिसमें एक प्रकार की मादा युग्मक आम तौर पर प्रचुर मात्रा में आरक्षित सामग्री (ड्यूटोप्लाज्म या बछड़ा, जो भ्रूण के विकास को सुनिश्चित करेगा जब तक कि यह चयापचय रूप से स्वतंत्र न हो) और एक प्रकार का नर युग्मक मादाओं तक पहुँचने के लिए गतिशीलता से संपन्न होते हैं। युग्मक हमेशा अगुणित होते हैं और अर्धसूत्रीविभाजन का परिणाम होते हैं। उनका संलयन द्विगुणित युग्मज को जन्म देता है।
अर्धसूत्रीविभाजन और युग्मनज के बीच अगुणित कोशिका पीढ़ियों की एक श्रृंखला समाप्त हो सकती है, जैसे कि युग्मनज और अर्धसूत्रीविभाजन के बीच द्विगुणित कोशिका पीढ़ियों की एक श्रृंखला समाप्त हो सकती है, पीढ़ियों के प्रत्यावर्तन द्वारा व्यक्त विभिन्न प्रकार के जनन चक्रों के साथ।
एक द्विगुणित प्रजाति (एक द्विगुणित जीव के साथ) को युग्मक अर्धसूत्रीविभाजन की विशेषता है: अर्धसूत्रीविभाजन सीधे युग्मक उत्पन्न करता है, जो विलय करके द्विगुणित अवस्था को तुरंत पुनर्गठित करता है। यह मनुष्य सहित मेटाज़ोन्स का प्रचलित मामला है।
युग्मकजनन
युग्मक अर्धसूत्रीविभाजन के साथ प्रजनन को ध्यान में रखते हुए, जैसा कि मनुष्य में होता है, आइए यह स्पष्ट करने का प्रयास करें कि अर्धसूत्रीविभाजन युग्मकजनन (युग्मकों का निर्माण) में कैसे फिट बैठता है।
भ्रूण के विकास में, नर और मादा युग्मकजनन (शुक्राणुजनन और अंडजनन कहा जाता है) में, शरीर (दैहिक रेखा) बनाने के लिए नियत कोशिकाओं और युग्मक (रोगाणु रेखा) का उत्पादन करने के लिए नियत कोशिकाओं के बीच एक प्रारंभिक अंतर होता है। रोगाणु रेखा की प्रारंभिक कोशिकाओं को प्रोटोगोन कहा जाता है। नर या मादा अर्थ में गोनाड के भेदभाव के साथ क्रमशः शुक्राणुजन और ओवोगोनिया में रोगाणु कोशिकाओं का भेदभाव होता है।
शुक्राणुजनन को देखते हुए, हम देखते हैं कि शुक्राणुजन में कोशिका पीढ़ियों की एक श्रृंखला होती है, जो जीवन भर चलती रहती है। इस प्रकार लगातार उत्पादित शुक्राणुजन का केवल एक हिस्सा सामान्य समसूत्री चक्र से भिन्न होता है और इसके बजाय अर्धसूत्रीविभाजन शुरू होता है।
रोगाणु कोशिका जिसमें अर्धसूत्रीविभाजन शुरू होगा (पुनरावृत्ति और फिर प्रथम विभाजन) प्रथम क्रम शुक्राणुकोशिका कहलाता है; इसका विभाजन दो दूसरे क्रम के शुक्राणुकोशिकाओं को जन्म देता है, जो दूसरे विभाजन के साथ कुल चार शुक्राणुओं को जन्म देता है।
हम पहले क्रम के शुक्राणुनाशकों के 4n से गुणसूत्र किट की कमी को स्नातक कर सकते हैं (दोहराव के बाद होमोलॉग के प्रत्येक जोड़े के लिए चार क्रोमैटाइल हैं) दूसरे क्रम के शुक्राणुनाशकों के 2n और शुक्राणुओं के n तक, जैसा कि पहले से ही अध्ययन द्वारा देखा गया है अर्धसूत्रीविभाजन, जो इस प्रकार हम निष्कर्ष निकालते हैं। इसलिए शुक्राणु पहले से ही अगुणित हैं, लेकिन वे अभी तक परिपक्व युग्मक नहीं हैं। एक अगुणित प्रकार की कोशिका की संरचना से, कार्यात्मक परिपक्वता (शुक्राणुजनन कहा जाता है) शुक्राणुओं को शुक्राणुजोज़ा में बदल देती है, अर्थात परिपक्व पुरुष युग्मक।
मादा युग्मकजनन (या अंडजनन) में कई अंतर होते हैं। सबसे पहले, तैयार किए जाने वाले युग्मकों की संख्या बहुत कम है। यह अनुमान लगाया गया है कि मानव प्रजाति की मादा के गोनाडों में लगभग 5 X 105 अंडाणु तैयार होते हैं; इनमें से केवल 400 ही कूप की परिपक्वता और बाद में निराशा में रुचि रखते हैं, एक चक्र में जो आमतौर पर लगभग 35 वर्षों की उपजाऊ अवधि के लिए प्रति माह केवल एक कूप को प्रभावित करता है।
दो लिंगों में तैयार किए गए युग्मकों की अलग-अलग संख्या पहले से बताए गए कार्य और व्यवहार में अंतर से मेल खाती है: अंडे की खोज करने की आवश्यकता और इसे खोजने की कम संभावना के संबंध में शुक्राणु छोटे, मोबाइल और असंख्य हैं; अंडे हैं बड़े, निष्क्रिय और कुछ, भ्रूण को आरक्षित सामग्री की गारंटी देने के कार्य के संबंध में और आंतरिक निषेचन द्वारा उन्हें प्रदान की गई सुरक्षा (स्वाभाविक रूप से, विशेष रूप से बाहरी निषेचन में ओवा भी अधिक होना चाहिए)।
आरक्षित सामग्री के साथ युग्मक प्रदान करने की आवश्यकता उपस्थिति से मेल खाती है, "अर्धसूत्रीविभाजन, अर्धसूत्रीविभाजन की गिरफ्तारी के एक चरण में, जिसके दौरान गुणसूत्र आंशिक रूप से निराश हो जाते हैं। हम तब तथाकथित" पंख गुणसूत्र "का निरीक्षण करते हैं, जिसमें एक श्रृंखला बहिर्मुखता उन लक्षणों की पहचान करती है जिनमें ड्यूटोप्लाज्म के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीन निष्क्रिय होते हैं।
मादा युग्मकों के लिए आवश्यक छोटी संख्या भी इस तथ्य से मेल खाती है कि अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा निर्मित चार अगुणित कोशिकाओं में से केवल एक ही संपूर्ण आरक्षित सामग्री प्राप्त करता है और एक युग्मक बन जाता है, जबकि अन्य तीन (पोलोसाइट्स या ध्रुवीय निकाय), जिनमें केवल होते हैं गुणसूत्र सामग्री, युग्मज और भ्रूण को जन्म नहीं दे सकती है और उनका वापस आना तय है।
निषेचन
निषेचन, यानी नर और मादा युग्मक के बीच मुठभेड़, बहुत अलग तरीकों से की जा सकती है।जानवरों के साम्राज्य में हम बाहरी निषेचन (किसी भी पर्यावरणीय जोखिम के संपर्क में आने वाले युग्मक और इसलिए आवश्यक रूप से दो लिंगों में बहुत अधिक) से आंतरिक निषेचन तक संक्रमण का निरीक्षण करते हैं, जिससे माता और भ्रूण के बीच स्तनधारियों के चयापचय संबंध से माता-पिता की देखभाल आगे जुड़ी होती है। .
निषेचन, एक बार जब विपरीत लिंग के युग्मकों के बीच मुठभेड़ हो जाती है, तो दो स्थितियों की गारंटी होनी चाहिए: विशिष्टता और विशिष्टता। अर्थात्, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि शुक्राणु उसी प्रजाति के हों जैसे अंडे में और यह कि, एक बार पहला प्रवेश करने के बाद, कोई अन्य प्रवेश नहीं करता है।
विशिष्टता एक्रोसोम की जैव रासायनिक विशेषताओं और डिंब की सतह द्वारा सुनिश्चित की जाती है। वास्तव में, "उर्वरक" और "एंटीफर्टिलिसिन" के बीच प्रतिक्रियाओं की बात हो रही है, जिसकी विशिष्टता एंजाइम और सब्सट्रेट के बीच मुठभेड़ की तुलना में है।
निषेचन की विशिष्टता की गारंटी डिंब की सतह संरचना ("कॉर्टिकल रिएक्शन") के संशोधन द्वारा दी जाती है जो पहले विशिष्ट फर्टिलिसिन / एंटीफर्टिलिसिन प्रतिक्रिया के क्षण में शुरू होती है; इस प्रतिक्रिया के बाद, डिंब की झिल्ली को बदल दिया जाता है, ताकि कोई भी अन्य शुक्राणु जो उस तक पहुंच जाए, विशिष्ट निषेचन प्रतिक्रिया शुरू करने में सक्षम न हो।
निषेचन के बाद, शुक्राणु की पूंछ डिंब के बाहर रहती है, जबकि गुणसूत्र सामग्री इसमें प्रवेश करती है। यह, जिसे "नर प्रोन्यूक्लियस" कहा जाता है, डिंब के "फीमेल प्रोन्यूक्लियस" से जुड़ जाता है और इस प्रकार युग्मनज के द्विगुणित नाभिक का निर्माण करता है।
