fecondazione
Momento fondamentale della riproduzione sessuale, consistente nell’unione di due gameti di sesso diverso allo scopo di produrre un uovo fecondato, o zigote, da cui si svilupperà un nuovo individuo.
F. animale
La f. può avvenire all’esterno del corpo materno, e questo è il caso più frequente negli animali acquatici, oppure nel corpo della madre, come avviene nei Mammiferi, Uccelli, Rettili, Insetti ecc. I gameti possono essere morfologicamente uguali (isogamia) o molto diversi tra loro (anisogamia), come avviene nella maggioranza dei casi. I gameti maschili, gli spermatozoi o spermi, sono cellule piccole, molto spesso mobili e costituite prevalentemente dal nucleo, con scarso citoplasma; i gameti femminili ( ovocellule o uova) sono invece cellule di grandi dimensioni, immobili, per lo più tondeggianti, ricche di citoplasma e provviste di sostanze di riserva costituenti il tuorlo, o deutoplasma, o lecite. Lo spermio è capace di fecondare soltanto dopo aver completato la maturazione, l’uovo invece può essere fecondato anche prima di aver raggiunto la maturazione, come, per es., nei Mammiferi, in cui la f. avviene dopo l’emissione, da parte dell’ovocito, del primo globulo polare e prima dell’emissione del secondo. Non appena gli spermatozoi, molto numerosi e mobili, giungono in vicinanza delle uova, il loro movimento si fa più attivo e rapidamente uno di essi penetra nell’uovo. La penetrazione avviene in un punto qualsiasi, oppure in una regione ben determinata, che nelle uova con tuorlo abbondante corrisponde alla zona più povera di tuorlo, indicata come polo animale. La penetrazione dello spermatozoo è favorita da particolari sostanze emesse dall’uovo, dette gamoni, che hanno la proprietà di attivare gli spermi rendendone più vivace il movimento, di provocarne l’agglutinazione e di attirarli chemiotatticamente. Una delle principali azioni dello spermatozoo è l’attivazione dell’uovo: appena fecondato, l’uovo si contrae ed emette un liquido che separa la massa cellulare dalla membrana vitellina, prima strettamente aderente. Nella grande maggioranza degli animali un solo spermatozoo penetra nell’uovo; anche nei casi di polispermia, come nelle salamandre e negli uccelli, lo spermio fecondatore è uno solo, gli altri degenerano e vengono riassorbiti.
Quando lo spermio è entrato nell’uovo, la testa, che contiene la sostanza nucleare molto condensata, si gonfia gradualmente assumendo l’aspetto di un normale nucleo cellulare. Tale nucleo ( pronucleo maschile) si sposta verso il centro dell’uovo fino a incontrarne il nucleo ( pronucleo femminile). I due pronuclei sono entrambi forniti di corredo aploide, sono cioè provvisti di un numero di cromosomi che è la metà del numero diploide, caratteristico delle cellule somatiche della specie. La riduzione del corredo cromosomico è avvenuta durante la gametogenesi attraverso i processi di divisione meiotica (➔ meiosi). Quando i due pronuclei giungono in contatto (fig. 1), si individuano i cromosomi, scompaiono le membrane nucleari, si instaura il fuso fra i due centrosomi provenienti per divisione dal centrosoma del pronucleo maschile e sul fuso si dispongono i due corredi cromosomici complementari. Si instaura così la prima mitosi (➔) dello zigote, che ripristina il numero normale di cromosomi. La cellula uovo si divide in due cellule ( blastomeri) iniziando così lo sviluppo embrionale. La copulazione dei pronuclei, o cariogamia è il fenomeno fondamentale della f.; con essa non solo si ripristina la condizione diploide, ma si provoca l’unione di due diversi patrimoni genetici, portati l’uno dallo spermatozoo, l’altro dall’uovo. Con la riproduzione sessuale, attraverso la meiosi e la f., a ogni generazione si ha una anfimissi, cioè una mescolanza dei patrimoni genetici parentali che accresce la variabilità degli organismi.
Anche nella specie umana l’uovo è fecondato da un solo spermatozoo. In genere l’incontro tra i due gameti avviene nel canale della tromba uterina e successivamente alla f. l’uovo viene spinto nella cavità del corpo dell’utero. La penetrazione dello spermatozoo attraverso la capsula che protegge l’uovo è resa possibile da uno speciale enzima, mesomucinasi o ialuronidasi, elaborato dall’epitelio germinativo del testicolo e presente nel liquido seminale e negli stessi spermatozoi maturi.
F. vegetale
La f. vegetale, analogamente a quanto avviene negli animali, consiste nella fusione di due cellule sessuali differenti, una maschile (spermio, elemento fecondatore) e una femminile (oosfera o cellula-uovo, che viene fecondata). Nelle Angiosperme avviene la doppia f. (fig. 2) nella quale dei due spermi, uno feconda l’oosfera, l’altro si unisce al nucleo secondario del sacco embrionale per dare origine all’albume.
F. artificiale
Pratica molto usata nella zootecnia, che consiste nel portare il seme maschile a contatto con le ovocellule con mezzi artificiali. Ottenuta per la prima volta nel 1725 da A. Jacobi nelle trote e poi da L. Spallanzani negli Anfibi, in seguito alla sperimentazione sistematica, iniziata alla fine del 19° sec. da I.I. Ivanov, è divenuta di uso corrente, specialmente per i bovini. Questo metodo è vantaggioso sia dal lato sanitario (si evita la diffusione di malattie contagiose, si può rimediare ad alcune forme di para-sterilità femminile) sia dal lato del miglioramento della razza. Si può infatti utilizzare il seme ottenuto da un maschio di razza selezionata per inseminare un notevole numero di femmine; inoltre si può spedire il seme anche a grande distanza (mantenendolo a bassa temperatura). Oltre che nei bovini la f. artificiale si pratica nei cavalli, maiali, capre, pecore, conigli, cani e nel pollame.
Per la f. artificiale nella specie umana ➔ procreazione.