De cyclische continuïteit van levende wezens vindt de verbanden tussen opeenvolgende generaties in de reproductieverschijnselen.
Voortplanting vindt plaats op verschillende niveaus van de evolutionaire schaal, in de verschillende vertakkingen van het planten- en dierenrijk, in de verschillende levende soorten, met zo'n verscheidenheid aan mechanismen dat alleen al een hele verhandeling rechtvaardigt.
Een eerste classificatie van de voortplantingsverschijnselen moet onderscheid maken tussen eencellige en meercellige organismen, aangezien alleen in de eerste celdeling samenvalt met voortplanting.
In meercellige kan reproductie agamisch of seksueel (of gamisch) zijn.
Agame reproductie, relatief minder frequent, is gebaseerd op het mechanisme van mitose, zodat de variabiliteit van de soort eerder wordt toevertrouwd aan het herhaaldelijk optreden van mutaties.
Er zijn ook verschillende mechanismen, zoals strobilisatie, sporulatie, enz., terwijl we in planten regeneratieve vormen vinden die bekend zijn in de landbouw (stekken, gelaagdheid, enz.).
Het meest wijdverbreide voortplantingsmechanisme in de hogere vormen is echter het seksuele, wat overeenkomt met het verschijnen van meiose, de vorming van gameten en hun fusie in de zygote (bevruchting).
Bij primitieve soorten zijn de gameten morfologisch niet gedifferentieerd: in dit geval spreken we van isogametie. Er zijn echter altijd twee reeksen gameten, geïdentificeerd met de symbolen (+) en (-) en bevruchting kan alleen plaatsvinden vanaf de "ontmoeting tussen gameten van tegengesteld teken: er is dus een biologisch verschil, nog niet morfologisch uitgedrukt.
Naarmate de evolutionaire schaal vordert, verschijnt morfologische en functionele differentiatie, waarbij een type vrouwelijke gameten over het algemeen is begiftigd met overvloedig reservemateriaal (het deutoplasma of kalf, dat de ontwikkeling van het embryo zal garanderen totdat het metabolisch onafhankelijk kan zijn) en een type van mannelijke gameten begiftigd met beweeglijkheid om vrouwelijke te bereiken Gameten zijn altijd haploïde en zijn het resultaat van meiose Hun fusie leidt tot de diploïde zygote.
Tussen meíosis en zygote kan een reeks haploïde celgeneraties verstrijken, net zoals tussen zygote en meiose een reeks diploïde celgeneraties kan verstrijken, waarbij de verschillende variëteiten van generatieve cycli uitgedrukt worden door de afwisseling van generaties.
Een diplonte-soort (met een diploïde organisme) wordt gekenmerkt door gametische meiose: meiose produceert direct de gameten, die door samenvoeging onmiddellijk de diploïde toestand herstellen. Dit is het meest voorkomende geval van de Metazoans, inclusief de mens.
gametogenese
Laten we, rekening houdend met de reproductie met gametische meiose, zoals die bij de mens voorkomt, proberen te verduidelijken hoe meiose past in gametogenese (vorming van gameten).
In de embryonale ontwikkeling, van mannelijke en vrouwelijke gametogenese (spermatogenese en oogenese genoemd), is er een vroeg onderscheid tussen de cellen die bestemd zijn om het lichaam te vormen (somatische lijn) en die welke bestemd zijn om gameten te produceren (kiemlijn). De eerste cellen van de kiemlijn worden protogonen genoemd. Met de differentiatie van de geslachtsklier in mannelijke of vrouwelijke zin is er de differentiatie van de geslachtscellen respectievelijk in spermatogonia en ovogonia.
Kijkend naar spermatogenese, zien we dat er een reeks celgeneraties is in de spermatogonia, die gedurende het hele leven voortduurt. Slechts een deel van de continu geproduceerde spermatogonia verschilt van de normale mitotische cyclus en in plaats daarvan begint de meiotische.
De geslachtscel waarin meiose begint (verdubbeling en vervolgens eerste deling) wordt eerste-orde spermatocyt genoemd; zijn deling geeft aanleiding tot twee tweede-orde spermatocyten, die met de tweede deling aanleiding geven tot in totaal vier spermatiden.
We kunnen de reductie van de chromosomale kit van 4n van de eerste orde spermatocyten (na reduplicatie zijn er vier chromatielen voor elk paar homologen) naar de 2n van de tweede orde spermatocyten en naar de n van de spermatiden, zoals al gezien door het bestuderen van meiose, wat we dus concluderen. De spermatiden zijn daarom al haploïde, maar het zijn nog geen volwassen gameten. Vanuit de structuur van een haploïde type cel transformeert functionele rijping (sperma-histogenese genoemd) de spermatiden in spermatozoa, dat wil zeggen volwassen mannelijke gameten.
Bij vrouwelijke gametogenese (of oögenese) zijn er verschillende verschillen. Allereerst is het aantal te bereiden gameten veel kleiner. Geschat wordt dat ongeveer 5 x 105 ovogonen worden bereid in de geslachtsklieren van een vrouw van de menselijke soort; hiervan zijn er slechts ongeveer 400 geïnteresseerd in follikelrijping en daaropvolgende neerslachtigheid, in een cyclus die gewoonlijk slechts één follikel per maand aantast gedurende een vruchtbare periode van ongeveer 35 jaar.
Het verschillende aantal geslachtscellen dat bij de twee geslachten is aangemaakt, komt overeen met het reeds genoemde verschil in functie en gedrag: de spermatozoa zijn klein, mobiel en talrijk in verhouding tot de noodzaak om naar het ei te zoeken en de lage kans om het te vinden; de eieren zijn groot, inert en weinig, in verband met de functie om het embryo het reservemateriaal en de bescherming te garanderen die het door inwendige bevruchting wordt geboden (natuurlijk, vooral bij uitwendige bevruchting, moeten de eicellen ook talrijker zijn).
De noodzaak om gameten te voorzien van reservemateriaal komt overeen met de aanwezigheid, in de "oogenese, van een fase van arrestatie van meiose, waarin de chromosomen gedeeltelijk gedespiraliseerd zijn. We observeren dan de zogenaamde "veerchromosomen", waarin een reeks van extraversies identificeert de eigenschappen waarin de genen die verantwoordelijk zijn voor de synthese van deutoplasma worden onderdrukt.
Het kleinere aantal dat nodig is voor vrouwelijke gameten komt ook overeen met het feit dat van de vier haploïde cellen die door meiose worden geproduceerd, slechts één het volledige reservemateriaal ontvangt en een gameet wordt, terwijl de andere drie (de polocyten of poollichamen), die alleen chromosomaal materiaal, kunnen geen aanleiding geven tot zygoten en embryo's en zijn voorbestemd om terug te vallen.
Bevruchting
Bevruchting, dat wil zeggen de ontmoeting tussen de mannelijke en vrouwelijke gameet, kan op heel verschillende manieren worden uitgevoerd.In het dierenrijk zien we de overgang van uitwendige bevruchting (gameten blootgesteld aan elk milieurisico en dus noodzakelijk zeer talrijk bij beide geslachten) naar inwendige bevruchting, waarbij ouderlijke zorg verder is gekoppeld aan de metabole relatie van zoogdieren tussen moeder en foetus .
Bevruchting, zodra de ontmoeting tussen gameten van het andere geslacht heeft plaatsgevonden, moet plaatsvinden om twee voorwaarden te garanderen: specificiteit en uniciteit. Dat wil zeggen, er moet voor worden gezorgd dat de zaadcel van dezelfde soort is als het ei en dat, zodra de eerste binnenkomt, er geen andere meer binnenkomen.
Specificiteit wordt verzekerd door de biochemische eigenschappen van het acrosoom en het oppervlak van de eicel. In feite is er sprake van reacties tussen «fertilisinen» en «antifertilisinen», met een specificiteit die vergelijkbaar is met die van de ontmoeting tussen enzymen en substraat.
Het unieke van bevruchting wordt gegarandeerd door een wijziging van de oppervlaktestructuur van de eicel («corticale reactie») die begint op het moment van de eerste specifieke fertilisine / antifertilisine-reactie; na deze reactie wordt het membraan van de eicel veranderd, zodat andere spermatozoa die het bereiken niet langer in staat zijn om de specifieke bevruchtingsreactie te starten.
Na de bevruchting blijft de staart van de spermotozoa buiten de eicel, terwijl het chromosomale materiaal erin doordringt.Dit, de "mannelijke pronucleus" genoemd, voegt zich bij de "vrouwelijke pronucleus" van de eicel en vormt zo de diploïde kern van de zygote.
