În linii mari, procesul de fertilizare este mijlocul prin care se reproduce viața, sau cel puțin este primul pas al acestui fenomen mai amplu. Viața pe pământ este în general alcătuită din două părți distincte: materialul genetic atât al unui părinte masculin, cât și al unui părinte feminin. Acest lucru este valabil atât pentru animale, cât și pentru plante. Termenul biologic pentru unirea acelor materiale este fertilizare. La oameni și la majoritatea celorlalte mamifere, fertilizarea are loc prin actul sexual, când spermatozoizii masculini se întâlnesc cu ovulul feminin. La reptile, păsări și pești, de obicei implică, de asemenea, spermatozoizi și ovule, prin intersecție și procesul real de fertilizare nu este de obicei la fel de eficient. Uneori, femela depune ouăle cu mult înainte ca masculul să vină să le fertilizeze sau poate primi fertilizare printr-un act real de copulare. Fertilizarea plantelor are loc de obicei atunci când polenul și alte materiale din partea masculină a unei plante sunt plasate într-o parte feminină, adesea cu ajutorul albinelor sau altor insecte.
La oameni și alte mamifere
La oameni și la majoritatea celorlalte mamifere, fertilizarea are loc cel mai adesea atunci când actul sexual are loc în timpul perioadei „fertile” sau de ovulație a unei femele. Diferitele animale au cicluri diferite, unele ovulând doar o dată pe an; oamenii ovulează de obicei o dată pe lună. O femeie umană matură sexual este de obicei fertilă în aproximativ a 14-a zi a ciclului ei menstrual. Cu câteva zile înainte ca femeia să ovuleze, colul uterin secretă mucus, care permite spermatozoizilor să se deplaseze mai repede spre uter și în trompele uterine. În timpul ovulației, un ovul matur este eliberat de ovar în trompele uterine. Timp de aproximativ 12 până la 24 de ore, ovulul matur este gata pentru a fi fertilizat.
Spermatozoizii eliberați în interiorul vaginului călătoresc spre uter spre trompele uterine pentru a căuta ovulul. Sute de mii de spermatozoizi pot fi eliberați în timpul ejaculării, dar numai unul ajunge să pătrundă în ovul și să înceapă procesul de proces. Spermatozoizii umani sunt capabili să rămână în viață timp de 48 până la 72 de ore în interiorul tractului reproducător feminin și pot fertiliza ovulul de îndată ce are loc ovulația. Când spermatozoizii și ovulul se întâlnesc, se formează un zigot.
Dezvoltarea zigotică
Zigotul suferă apoi diviziunea celulară și devine embrion. În decurs de cinci până la șapte zile, embrionul este implantat în uter. După implantare, embrionul va trece prin mai multe etape de dezvoltare, care, cel puțin în cazul oamenilor, sunt finalizate în aproximativ nouă luni în interiorul uterului. În timpul sarcinii, corpul feminin eliberează un hormon specific numit hormonul gonadotropin corionic uman (hCG), care poate fi detectat în urină și sânge. Un test de sarcină pozitiv la domiciliu după o perioadă menstruală ratată indică de obicei că fertilizarea a avut succes.
Inseminare artificiala
Procesul de fertilizare poate avea loc și în afara uterului, prin fertilizare in vitro (FIV). Oamenii de știință efectuează de obicei această procedură numai atunci când cuplurile nu sunt capabile să conceapă în mod natural, deși este uneori folosită și de către îngrijitorii grădinii zoologice și alți mânuitori de animale pentru a crește animalele care sunt ținute în captivitate. În aceste situații, mijloacele tradiționale de fertilizare ar putea să nu fie posibile dacă masculii și femelele locuiesc departe, sau dacă ar putea fi traumatizați de schimbările necesare împerecherii în mod natural.
FIV se face de obicei într-un laborator, unde ouăle mature recoltate din ovarele femelei și spermatozoizii de la bărbat sunt plasate într-un vas închis pentru fertilizare. Orice embrioni care rezultă sunt apoi implantați în pântecele femeii și lăsați să se dezvolte și să crească în mod natural. Bebelușii născuți în urma acestui proces sunt uneori numiți „bebe eprubetă”.
În non-mamifere
Există câteva moduri diferite în care reptilele, păsările și alte non-mamifere, cum ar fi peștii, se reproduc. În general, aceste creaturi depun ouă în loc să nască copii vii. Ouăle sunt uneori fertilizate în timp ce sunt încă în interiorul mamei, dar pot fi și fertilizate ulterior; depinde mult de animal și de circumstanțe. În majoritatea cazurilor, totuși, dezvoltarea și creșterea embrionare din acest punct sunt mai mult sau mai puțin analoge cu oamenii, deși se află în interiorul unui ou mai degrabă decât într-un pântec.
În Plante
Procesul de fertilizare a plantelor este adesea izbitor de diferit. Nu numai că nu există spermatozoizi și nici ovule, dar de obicei nu există nici un „bebe” identificabil. Totuși, plantele au material genetic care este hotărât atât masculin, cât și feminin, care trebuie să se unească pentru ca reproducerea să aibă loc. Multe plante au ambele părți. Ca rezultat, florile, copacii și arbuștii nu sunt de obicei bărbați sau femele, deseori sunt atât bărbați, cât și femele.
Fertilizarea în aceste cazuri implică aproape întotdeauna transferul de polen de la stamină, sau partea masculină a plantei, la stigmat sau partea feminină; de obicei este introdus apoi în pistil, care este practic ovarul plantei. Rezultatul este, de obicei, un fruct, o floare sau un mugur care conține în sine o replică a materialului genetic – adesea ca sămânță sau o nouă configurație de polen – care poate ajuta procesul să înceapă din nou într-o altă generație.