Пчелиная матка откладывает два вида яиц: оплодотворенные диплоидные и неоплодотворенные гаплоидные. Из неоплодотво-ренных яиц развиваются трутни, а из оплодотворенных — самки, из которых при хорошем кормлении вырастают матки, а при создаваемом недостатке питания получаются рабочие пчелы.

Иногда партеногенез можно вызвать искусственно, воздействуя светом, кислотами, высокой температурой и другими агентами. Если, например, уколоть иглой неоплодотворенную яйцеклетку лягушки, то эта яйцеклетка может начать развитие во взрослую особь. Самопроизвольно партеногенез у лягушек не происходит. Деление яйцеклетки некоторых рыб может начаться после поверхностного контакта со сперматозоидом рыб близкого вида. Оплодотворения не происходит, но яйцеклетка начинает делиться.

Искусственный партеногенез впервые был осуществлен русским ученым А. А. Тихомировым в 1886 г. посредством обработки яиц тутового шелкопряда серной кислотой, а также механического воздействия. Основным современным способом разведения тутовых шелкопрядов является стимулирование партеногенеза путем кратковременного нагревания яиц до 46 °С. Из неоплодотворенных яйцеклеток развиваются полноценные в генетическом отношении самки шелкопряда. Значительный вклад в изучение генетических механизмов партеногенеза внесли отечественные ученые академики Б. П. Астауров (1936 г.) и В. А. Струнников (1974 г.).

Оплодотворение у покрытосеменных (цветковых) растений при общем сходстве с оплодотворением животных имеет некоторые особенности. Процесс формирования мужских гамет носит у них название микроспорогенеза, а женских — мегаспорогенеза. Развитие микроспор происходит в пыльниках. Каждая из четырех появившихся в результате мейоза микроспор (сравните со сперматогенезом) делится путем митоза и образует два гаплоидных ядра: генеративное и вегетативное. Из генеративного ядра в результате второго деления митоза образуется еще два ядра — спермии.

Из четырех мегаспор три дегенерируют (сравните с овогенезом), а четвертая дает начало зародышевому мешку. После периода роста мегаспоры ее гаплоидное ядро обычно делится трижды с образованием восьми гаплоидных ядер. Одно ядро обо-

собляется и дает начало ядру яйцеклетки, два других сливаются, образуя центральное диплоидное ядро. Три ядра (антиподы) перемещаются в дальнюю от пыльцевой трубки часть зародышевого мешка, еще два ядра (синергиды) располагаются у места проникновения спермия в зародышевый мешок (микропиле).

Пыльцевое зерно, попадая на рыльце пестика, набухает, вегетативное ядро формирует пыльцевую трубку, прорастающую по направлению к семяпочке. Вместе с этой трубкой спермии перемещаются внутрь пестика. Когда кончик трубки касается синергид, трубка разрывается, синергиды разрушаются, а спер-мии попадают в зародышевый мешок.

Один из них сливается с гаплоидным ядром яйцеклетки и образует зиготу, из которой формируется зародыш будущего растения. Второй спермий сливается с диплоидным ядром, в результате образуется триплоидное ядро, дающее начало эндосперму. Путем многократных митозов эндосперм формирует питательную среду вокруг зародыша. Таким образом, в одной развившейся многоядерной клетке мегаспоры (зародышевом мешке) происходят два акта оплодотворения.

Второе оплодотворение с образованием и развитием эндосперма происходит только после того как оплодотворится яйцеклетка. Этот универсальный для всех покрытосеменных растений половой процесс носит название двойного оплодотворения. Он открыт в 1898 г. известным русским ботаником С. Г. Навашиным.

1. В чем заключается генетическая сущность оплодотворения?

2. Как объяснить на молекулярном уровне присутствие у потомства признаков отца и матери?

3. Как происходит оплодотворение у животных?