gametogenesi
Il processo di formazione del gamete maschile e di quello femminile, ovvero la cellula con corredo cromosomico aploide che unendosi a coppia (gamia) nell’atto della fecondazione dà origine a un nuovo individuo. I due gameti possono essere uguali (isogameti), come in molti organismi unicellulari, o differenti (anisogameti), come nella maggior parte degli organismi. Negli animali superiori il gamete femminile o macrogamete è l’uovo, il gamete maschile o microgamete è lo spermio o spermatozoo.
Nelle piante i gameti più differenziati, ossia oosfere e spermi, hanno aspetto diverso nei vari gruppi sistematici e sono prodotti in apparati uni- o pluricellulari chiamati gametangi. Se ne distinguono diversi tipi: iso-, micro-, macrogametangi, spermatangi, oangi. È detta gametangiogamia la fusione di due gametangi, con successiva coniugazione di vari nuclei e conseguente formazione di più zigoti o di un polizigote; si osserva, per es., nelle Mucoracee.
La g. si distingue in spermatogenesi (fig. 1) e ovogenesi (fig. 2). Negli animali le primitive cellule germinali dell’embrione, protogoni, sono simili nei due sessi. Per un certo periodo (moltiplicazione) esse si moltiplicano ripetutamente e danno origine ai goni che si distinguono in spermatogoni e ovogoni, destinati a dare origine agli spermi e alle uova. Gli spermatogoni e ovogoni si dividono varie volte per mitosi, aumentando notevolmente di numero, e infine si differenziano in spermatociti e ovociti di primo ordine o primari. A un periodo di accrescimento (auxocitosi) nel quale gli spermatociti primari aumentano di grandezza, ne segue un altro caratterizzato da profonde trasformazioni del nucleo e del citoplasma. In tale periodo detto di maturazione si svolge la meiosi. Nella serie maschile lo spermatocito primario diploide, nel corso della prima divisione meiotica, si divide in due cellule figlie uguali, aploidi, dette spermatociti di secondo ordine o secondari. Nella seconda divisione meiotica i due spermatociti secondari danno origine a 4 spermatidi aploidi, che, dopo trasformazioni citologiche caratteristiche (periodo della spermiogenesi), diventano 4 spermi maturi, pronti per la fecondazione. L’ovocito primario si divide una prima volta in due cellule figlie, entrambe aploidi: una più grande, l’ovocito secondario, un’altra più piccola, il primo globulo polare. Nella seconda divisione l’ovocito secondario dà ancora origine a due cellule di differente grandezza: l’uovo e il secondo globulo polare. Talvolta anche il primo globulo polare si divide in due piccole cellule, così che alla fine da un ovocito primario si formano 4 cellule: 3 globuli polari – che hanno il significato di cellule abortive, destinate a scomparire – e una sola cellula destinata alla fecondazione: l’uovo. Nella fase transizione da spermatogonio a spermatozoo e da oogonio a uovo maturo, la cellula germinale è chiamata gametocito.
Nelle piante la meiosi ha luogo in una fase del ciclo ontogenetico (sporofito) diversa da quella in cui si formano i gameti (gametofito). Il gametofito, nell’alternanza di generazione, è l’individuo con numero aploide di cromosomi (detto anche aplofito); esso proviene da una spora e dà origine ai gameti (➔ alternanza). Da alcune cellule aploidi si originano i gameti, con modalità e in apparati diversi per le oosfere e gli spermi secondo i vari gruppi sistematici. Solo nel caso in cui si manifesti la meiosi gametica le 4 cellule prodotte dalla meiosi subiscono modificazioni morfologiche che le rendono atte alla funzione di gameti, e la generazione aploide (gametofito) manca (➔ meiosi).