Розмноження

Тема

2 ПРОЦЕСИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ТВАРИН

& 45. Розмноження

1. Форми розмноження тварин. Життя на Землі підтримується завдяки розмноженню організмів. У біології виокремлюють три основні типи розмноження.

Нестатеве розмноження. Новий організм розвивається з однієї спеціалізованої клітини батьківського організму. Цей спосіб розмноження поширений у рослин (так у них утворюються спори) та в одноклітинних організмів (наприклад, саме так розмножуються одноклітинні твариноподібні організми – амеби й інфузорії, рис. 45.1).

Вегетативне

розмноження. Новий організм утворюється з частини тіла батьківського організму. Зазвичай це група клітин, що мають й інші, окрім розмноження, функції. Ви вже ознайомилися з брунькуванням у гідри (рис. 6.8, с. 28). Саме так утворюються медузи під час розмноження поліпів (рис. 7.3, с. 30), унаслідок цього процесу з’являються колонії коралів (рис. 7.4, с. 30). Ці процеси можна спостерігати на прикладах розмноження актинії (поодинокого коралового поліпа, рис. 45.2) та морського кільчастого черва (рис. 45.3). Чому ж у && 6 і 7 розмноження поліпів визначалося як нестатеве? А тому, що для багатоклітинних тварин справжнє нестатеве

розмноження (рис. 45.1) не є характерним. У зоології вегетативне розмноження також називають нестатевим.

Рис. 45.1. Нестатеве розмноження інфузорії туфельки, що належить до найпростіших

Статеве розмноження. Новий організм утворюється внаслідок злиття двох клітин, які називаються гаметами (статевими клітинами). Порівняно великі гамети мають назву яйцеклітини, вони утворюються в організмах самок. Дрібні статеві клітини називають сперматозоїдами, і утворюються вони в організмах самців. Гамети зливаються під час запліднення (рис. 45.4); утворюється зигота (запліднена яйцеклітина), з якої розвивається новий організм (рис. 45.5, 45.6).

2. Переваги статевого розмноження. Причини, унаслідок яких статеве розмноження є характерним для більшості складно побудованих організмів, до цього часу обговорюються вченими. Розглянемо лише кілька обставин.

Чому живі істоти пристосовані до середовища? Тому що залишають нащадків тільки ті особини, які змогли вижити й дожити до зрілості. Можна сказати, що всі особини, які змогли розмножитися, пройшли “перевірку” на відповідність своєму способу життя в певному середовищі. їхні нащадки, швидше за все, теж успадкують ті ознаки, які сприяли успіхові їхніх батьків.

Якщо нащадків при нестатевому (вегетативному) розмноженні залишає одна особина, усі вони будуть однаковими й подібними до батьківської особини. А потомство

Від статевого розмноження двох батьківських особин буде набагато різноманітнішим. Кожен із нащадків отримає одні ознаки від батька, а інші – від матері. Унаслідок цього види, що розмножуються статевим шляхом, швидше виробляють нові пристосування й швидше еволюціонують. Виникнення статевого розмноження значно прискорило еволюцію життя.

Рис. 45.2. Брунькування кінської актинії, звичайного чорноморського виду

Рис. 45.3. Вегетативне розмноження одного з видів морських кільчастих червів

Рис. 45.4. Запліднення в людини: яйцеклітина та сперматозоїди поруч із нею. Один із них зіллється з яйцеклітиною, утворюючи зиготу

Рис. 45.5. Нерест лососів. Самка викидає яйцеклітини (ікру), а самець поливає їх сперматозоїдами (молочком), які викидаються у воду

3. Удосконалення статевого розмноження. Перебіг статевого розмноження в різних видів має свої особливості. Передусім потрібно розрізняти зовнішнє й внутрішнє запліднення. У разі зовнішнього запліднення яйцеклітина та сперматозоїд можуть злитися в зовнішньому середовищі, зазвичай у воді (рис. 45.5), де неминучою є загибель значної кількості гамет і зигот. Зовнішнє запліднення є характерним для кишковопорожнинних, морських кільчастих червів, морських молюсків, кісткових (променеперих і лопатеперих) риб, безхвостих амфібій та ін.

З часом у багатьох груп тварин виникало внутрішнє запліднення, коли самець уводить сперматозоїди до статевих шляхів самки (рис. 45.6). Запліднення відбувається в тілі самки у пристосованих для цього умовах. Таке запліднення є характерним для головоногих молюсків, більшості членистоногих, хрящових риб, хвостатих амфібій та, звісно, для рептилій, птахів і ссавців. Крім того, внутрішнє запліднення започатковує розвиток потомства

В тілі самки, про що ви дізнаєтеся більше в наступному параграфі.

4. Гермафродитизм та роздільностатевість. У багатьох видів тварин, включаючи людину, сперматозоїди виробляються в статевих залозах самця, що дістали назву сім’яники, а яйцеклітини – у яєчниках самок. Це явище має назву роздільностатевість (у рослин роздільностатеві види називають дводомними). Але існує й інший варіант, коли обидва типи гамет продукує одна особина – гермафродит (у рослин це називають однодомністю). Зрозуміло, гермафродити мають і сім’яники, і яєчники.

Наприклад, гермафродитними є дощові черви. Отвори жіночої та чоловічої систем розташовуються в них у особливій зоні – на пояску. Два черви обмінюються статевими клітинами й відкладають запліднені яйцеклітини в спільний шар слизу (рис. 45.7, с. 180).

Рис. 45.6. Парування червоноклопа червоного. Одна з цих особин є самцем, який уводить свої сперматозоїди до статевих шляхів самки

Рис. 45.7. Парування у гермафродитів – дощових червів (угорі) та виноградних слимаків (унизу)

Рис. 45.8. Для горил (і деяких інших приматів) є характерним статевий диморфізм. Самець горили крупнішій за самку і має “сиву” спину

Важливою особливістю роздільностатевості є існування значних відмінностей між самцями й самками. Якщо ці відмінності стосуються інших систем, крім статевої, це явище називається статевим диморфізмом (рис. 12.2, с. 48; 12.4, с. 49; 45.8).

Серед тварин поширені статеве й вегетативне (яке також називають нестатевим) типи розмноження. За статевого розмноження гамети (яйцеклітина й сперматозоїд) зливаються під час запліднення, утворюючи зиготу. Розрізняють зовнішнє й внутрішнє запліднення. Статеве розмноження є характерним для гермафродитних і роздільностатевих видів. Роздільностатевість часто поєднується зі статевим диморфізмом.

Нестатеве, вегетативне та статеве розмноження; гамети: яйцеклітини та сперматозоїди; зигота; зовнішнє й внутрішнє запліднення; самки, самці; гермафродити; статевий диморфізм.

1. Яке розмноження називають статевим? Що таке запліднення? Які клітини беруть у ньому участь?

2. Знайдіть в уявному ставку (див. форзац 1) види з нестатевим (вегетативним) і статевим розмноженням; із зовнішнім і внутрішнім заплідненням, гермафродитів і роздільностатевих.

3. Чи є характерним статевий диморфізм для людини?

4. Які символи використовують, щоб позначати самців і самок? Як вони пов’язані з міфологією?

5. Поясніть значення чергування поколінь у життєвому циклі певних груп тварин.

5. Партеногенез. Існує різновид статевого розмноження, при якому не відбувається запліднення. Він має назву партеногенез (від грецьк. діва та виникнення, зародження). При ньому нова особина розвивається з яйцеклітини, яка не потребує запліднення. Через те, що йдеться про розвиток зі статевої клітини, партеногенез уважають особливою формою статевого розмноження.

Існує чимало видів, які чергують партеногенетичне та справжнє статеве розмноження. Це, зокрема, дафнії та попелиці. Протягом літа всі дафнії представлені партеногенетичними самками. Вони відкладають яйця беззапліднення, і з цих яєць виходять нові партеногенетичні самки. Восени, коли умови стають гіршими, самки відкладають яйця, з яких виходять самки та самці. Вони паруються, і самки відкладають яйця на зиму (зимуючі яйця). Навесні з них вийдуть нові партеногенетичні самки (рис. 45.9).

У чому полягає пристосувальне значення такого чергування поколінь? У статевого покоління безпосередньо залишає потомство

(тобто відкладає яйця) тільки половина особин – самки. У партеногенетичного покоління – усі особини. За сприятливих умов утворення різноманітного потомства

Є неважливим – навіщо змінюватися, поки все добре. А перед настанням суворих умов краще подбати про нащадків. Це – завдання покоління зі справжнім статевим розмноженням.