Ciklički kontinuitet živih bića poveznice između uzastopnih generacija nalazi u fenomenima reprodukcije.
Reprodukcija se provodi na različitim razinama evolucijske ljestvice, u različitim granama biljnog i životinjskog carstva, u različitim živim vrstama, s toliko raznolikih mehanizama koji jedini opravdavaju čitavu raspravu.
Prva klasifikacija fenomena reprodukcije mora razlikovati jednostanične od višestaničnih organizama, jer se samo u prvom dioba stanica poklapa s reprodukcijom.
U višestaničnim, reprodukcija može biti agamična ili spolna (ili gamična).
Agamičko razmnožavanje, relativno rjeđe, temelji se na mehanizmu mitoze, pa je varijabilnost vrste više povjerena ponovljenoj pojavi mutacija.
Postoje i različiti mehanizmi, poput strobilizacije, sporulacije itd., Dok u biljkama nalazimo regenerativne oblike dobro poznate u poljoprivredi (reznice, raslojavanje itd.).
Najrašireniji reproduktivni mehanizam u višim oblicima je, međutim, spolni, koji odgovara pojavi mejoze, stvaranju gameta i njihovom stapanju u zigoti (oplodnja).
U primitivnih vrsta gamete nisu morfološki diferencirane: u ovom slučaju govorimo o izogametiji. Međutim, uvijek postoje dvije serije gameta, identificirane sa simbolima (+) i (-), a oplodnja se može dogoditi samo iz "susreta gameta suprotnog predznaka: dakle, postoji biološka razlika, koja još nije izražena morfološki.
Kako se evolucijska ljestvica nastavlja, pojavljuju se morfološke i funkcionalne diferencijacije u kojima se javlja vrsta ženskih spolnih stanica općenito obdarenih obilnim rezervnim materijalom (deutoplazma ili tele, koje će osigurati razvoj embrija sve dok ne postane metabolički neovisan) i tip muške gamete obdarene pokretljivošću do ženskih. Gamete su uvijek haploidne i posljedica su mejoze. Njihovom fuzijom nastaje diploidna zigota.
Između meioze i zigote može proći niz generacija haploidnih stanica, baš kao što između zigote i mejoze može proći niz generacija diploidnih stanica, pri čemu se različite varijacije generativnih ciklusa izražavaju izmjenom generacija.
Za vrstu diplonte (s diploidnim organizmom) karakteristična je gametska mejoza: mejoza izravno proizvodi gamete koje spajanjem odmah rekonstituiraju diploidno stanje. Ovo je prevladavajući slučaj Metazoana, uključujući čovjeka.
Gametogeneza
Uzimajući u obzir reprodukciju s gametskom mejozom, kakva se javlja u čovjeka, pokušajmo razjasniti kako se mejoza uklapa u gametogenezu (stvaranje gameta).
U embrionalnom razvoju, muške i ženske gametogeneze (zvane spermatogeneza i oogeneza), postoji rana razlika između stanica koje su namijenjene stvaranju tijela (somatska linija) i onih koje su namijenjene stvaranju gameta (zametna linija). Početne stanice zametne linije nazivaju se protogoni. Diferencijacijom gonada u muškom ili ženskom smislu dolazi do diferencijacije zametnih stanica u spermatogoniju i ovogoniju.
Gledajući spermatogenezu, vidimo da u spermatogoniji postoji niz staničnih generacija koje se nastavljaju tijekom cijelog života. Samo dio tako kontinuirano proizvedene spermatogonije razlikuje se od normalnog mitotičkog ciklusa, a umjesto toga započinje mejotski.
Zametna stanica u kojoj će započeti mejoza (reduplikacija, a zatim i prva dioba) naziva se spermatociti prvog reda; njegovom podjelom nastaju dva spermatocita drugog reda, koji s drugim dijeljenjem daju ukupno četiri spermatida.
Možemo postupno smanjiti redukciju kromosomskog kompleta sa 4n spermatocita prvog reda (nakon redukcije postoje četiri kromatila za svaki par homologa) na 2n spermatocita drugog reda i na n spermatida, kao što je već vidljivo proučavanjem mejoze, što Tako zaključujemo. Spermatide su dakle već haploidne, ali još nisu zrele gamete. Iz strukture stanice haploidnog tipa, funkcionalno sazrijevanje (nazvano spermiohistogeneza) pretvara spermatide u spermatozoide, odnosno zrele muške spolne stanice.
U ženskoj gametogenezi (ili oogenezi) postoji nekoliko razlika. Prije svega, broj gameta koje treba pripremiti je mnogo manji. Procjenjuje se da je oko 5 X 105 ovogona pripremljeno u spolnim žlijezdama ženke ljudske vrste; od njih je samo oko 400 zainteresirano za sazrijevanje folikula i kasnije izbacivanje, u ciklusu koji obično pogađa samo jedan folikul mjesečno tijekom plodnog razdoblja od oko 35 godina.
Različit broj spolnih stanica pripremljenih u dva spola odgovara već spomenutoj razlici u funkciji i ponašanju: spermatozoidi su mali, pokretni i brojni u odnosu na potrebu traženja jajašca i malu vjerojatnost da će ga pronaći; jaja su veliki, inertni i malobrojni, u odnosu na funkciju jamčenja embriju za rezervni materijal i zaštitu koju im pruža unutarnja oplodnja (prirodno, osobito kod vanjske oplodnje jajne ćelije također moraju biti brojnije).
Potreba za osiguravanjem gameta s rezervnim materijalom odgovara prisutnosti, u "oogenezi, faze zaustavljanja mejoze, tijekom koje se kromosomi djelomično despiraliziraju. Zatim promatramo takozvane" pernate kromosome ", u kojima niz ekstroverzija identificira osobine u kojima se geni odgovorni za sintezu deutoplazme deprimiraju.
Manji broj potreban za ženske spolne stanice također odgovara činjenici da od četiri haploidne stanice nastale mejozom samo jedna prima cijeli rezervni materijal i postaje gameta, dok ostale tri (polociti ili polarna tijela) koje sadrže samo kromosomski materijal, ne mogu stvoriti zigote i embrije i predodređeni su za regresiju.
Gnojidba
Oplodnja, odnosno susret muške i ženske spolne stanice može se provesti na vrlo različite načine.U životinjskom carstvu promatramo prijelaz s vanjske oplodnje (spolne stanice izložene bilo kakvom riziku iz okoliša i stoga nužno vrlo brojne u dva spola) na unutarnju oplodnju, na koju je roditeljska skrb dodatno povezana s metaboličkim odnosom sisavaca između majke i fetusa .
Oplodnja, nakon što je došlo do susreta gameta suprotnog spola, mora se dogoditi jamčeći dva uvjeta: specifičnost i jedinstvenost. Odnosno, mora se osigurati da spermatozoidi budu iste vrste kao i jaje te da, kad prvi uđe, drugi ne ulaze.
Specifičnost osiguravaju biokemijske karakteristike akrosoma i površine jajne stanice. Zapravo, govori se o reakcijama između «fertilisina» i «antifertilisina», sa specifičnošću usporedivom sa onom u susretu između enzima i supstrata.
Jedinstvenost oplodnje zajamčena je modifikacijom površinske strukture jajne stanice («kortikalna reakcija») koja počinje točno u trenutku prve specifične reakcije fertilisin / antifertilisin; nakon ove reakcije opna jajne stanice se mijenja, tako da svi drugi spermatozoidi koji dođu do nje više nisu u stanju pokrenuti specifičnu reakciju oplodnje.
Nakon oplodnje, rep spermotozoana ostaje van jajne stanice, dok kromosomski materijal prodire u nju. To se naziva "muški pronukleus", pridružuje se "ženskom pronukleusu" jajne stanice formirajući tako diploidnu jezgru zigote.
