Gyvūnų Apvaisinimas: Išorinis ir Vidinis Procesai

Gyvūnų pasaulyje dauginimasis yra esminis gyvybės pratęsimo procesas. Dauguma gyvūnų yra skirtingų lyčių ir dauginasi lytiniu būdu, kurio metu susijungia vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės. Šis procesas, vadinamas apvaisinimu, gali vykti dviem pagrindiniais būdais: išoriniu ir vidiniu. Apvaisinimas - tai esminis gyvybės pradžios aktas, kurio metu susilieja vyriška lytinė ląstelė (spermatozoidas) ir moteriška lytinė ląstelė (kiaušinėlis).

Jų branduoliai susijungia, suformuodami naują ląstelę - zigotą, kurioje prasideda naujo organizmo vystymasis. Joje vyksta segmentacija, pradeda vystytis naujas organizmas. Apvaisinimo metu skiriamos 3 fazės: prasiskverbimas, branduolių susiliejimas ir chromosomų pasikeitimas. Spermatozoidai, patekę į lytinius takus, juda kiaušinėlio link, o judėjimą sąlygoja cheminės medžiagos. Spermatozoidas, susitikęs kiaušinėlį, išskiria fermentus, kurie ištirpdo jo spindulinį vainiką, skaidriąją zoną bei membraną ir prasiskverbia prie kiaušinėlio.

Spermatozoido ir kiaušinėlio prisilietimo vietoje jungiasi abiejų ląstelių plazminės membranos, susilieja jų turinys ir per kelias sekundes iš dviejų ląstelių susidaro viena. Spermatozoidui įsiskverbus, keičiasi kiaušinėlio apvalkalų laidumas ir kiti spermatozoidai nebegali patekti į kiaušinėlį. Susijungia abiejų lytinių ląstelių branduoliai, tuo metu susilieja jų chromosomos. Apvaisinimo procesas baigiasi lytinių ląstelių branduolių susijungimu ir zigotos susidarymu. Apvaisinti patelės lytinę ląstelę galima vienu spermatozoidu (monospermija; būdinga žinduoliams) arba daugiau kaip vienu (polispermija; būdinga ropliams).

Partnerio Paieška ir Poravimosi Ritualai

Prieš prasidedant apvaisinimo procesui, gyvūnai dažnai atlieka sudėtingus ritualus, skirtus partneriui rasti ir pritraukti. Artėjant tuoktuvių metui, patinai pradeda ieškoti patelių. Jie pateles prisišaukia baubimu, kurkimu, rėkimu ar giesmėmis. Nemažai žinduolių ir vabzdžių partnerį randa pagal kvapą. Patinai ir patelės skiriasi kūno dydžiu, spalvingumu. Pavyzdžiui, elnių, stirnų ir briedžių patinams prieš veisimosi sezoną užauga ragai. Paukščių patinų plunksnos tampa spalvingesnės.

Per tuoktuves stuburiniams gyvūnams būdingas sudėtingas elgesys. Patinai kovoja tarpusavyje arba stengiasi įsiteikti patelėms.

Išorinis Apvaisinimas: Vandens Gyvūnų Strategija

Skiriami 2 gyvūnų apvaisinimo būdai: išorinis vyksta ne patelės organizme (žuvys, varlės). Daugelis vandens gyvūnų vyriškąsias ir moteriškąsias lytines ląsteles išleidžia į vandenį. Plakdami žiuželiais spermatozoidai plaukioja, randa kiaušinėlius ir juos apvaisina. Procesas vyksta organizmo išorėje, todėl vadinamas išoriniu apvaisinimu. Šis apvaisinimo būdas būdingas žuvims ir daugumai varliagyvių.

Žuvų patelės į vandenį išleidžia ikrus. Tai smulkūs kiaušiniai plonu apvalkalu. Žuvų patinai į vandenį išleidžia spermą. Tai balkšvos spalvos skystis su spermatozoidais. Šis procesas vadinamas nerštu. Neršti žuvys renkasi į tinkamas vietas, vadinamąsias nerštavietes. Pavyzdžiui, lydekos neršia užliejamuose paupiuose bei paežerėse.

Varlių ir rupūžių kiekvieną pavasarį susirenka neršti į kūdras ar balas. Kiekvienas patinas stengiasi užšokti ant patelės nugaros ir tvirtai apkabinti priekinėmis galūnėmis. Kai tik patelė pradeda leisti kiaušinėlius, patinas į vandenį išskiria spermą. Varlių ir rupūžių kiaušiniai padengti drebučiais. Iš gumulė panašios jų sankaupos vadinamos kurkulais. Išorinio apvaisinimo metu kiaušinėliai apvaisinami ir vystosi vandenyne. Šiam apvaisinimo būdui būdingas didelis išleidžiamų lytinių ląstelių kiekis, nes apvaisinimo tikimybė vandenyje nėra didelė dėl aplinkos sąlygų ir plėšrūnų.

Varliagyvių dauginimosi organai patelių - kiaušidės, patinų - sėklidės. Subrendę kiaušiniai patenka į kūno ertmę, iš ten - į kiaušintakius (Müllerio latakus), atsiveriančius į kloaką. Beveik visų beuodegių ir daugumos uodegotųjų varliagyvių apvaisinimas yra išorinis. Palikuonių kiekis sviruoja nuo 10 iki net 300000 ir daugiau, pavyzdžiui, varlių patelės padeda apie 50000 kiaušinėlių.

Vidinio Apvaisinimo Būtinybė ir Mechanizmas

Vidinio apvaisinimas vyksta patelės lytiniuose takuose. Sausumos gyvūnai susiduria su iššūkiu, kurio metu lytinės ląstelės ore gali greitai išdžiūti. Dėl šios priežasties dauguma sausumos gyvūnų naudoja vidinį apvaisinimą. Šis procesas vyksta tiesiai patelės kūno viduje, užtikrinant spermatozoidų apsaugą nuo išdžiūvimo ir žymiai padidinant apvaisinimo tikimybę.

Vidinio apvaisinimo metu patinas spermą suleidžia tiesiai į patelės kūną, spermatozoidai pasiekia kiaušinėlius ir juos apvaisina. Procesas vyksta organizmo viduje, todėl vadinamas vidiniu apvaisinimu. Tai užtikrina, kad apvaisinimas įvyksta kontroliuojamoje aplinkoje. Apvaisinimo tikimybė vidinio apvaisinimo atveju yra didesnė, nes į patelės organizmą patenka daug spermatozoidų, o kiaušialąsčių subrandinama nedaug, palyginti su išoriniu apvaisinimu. Vidinis apvaisinimas atlieka kritinį vaidmenį sausumos gyvūnų reprodukcijoje, užtikrindamas lytinių ląstelių apsaugą ir padidindamas apvaisinimo tikimybę.

Vidinio Apvaisinimo Pavyzdžiai Gyvūnų Karalystėje

Šis apvaisinimo būdas būdingas ropliams, paukščiams, žinduoliams, daugumai sausumos bestuburių.

Ropliai

Ropliai gyvena ir veisiasi sausumoje. Jų oda yra sausa, liaukų nėra, o paviršius suragėjęs. Oda nepraleidžia vandens, todėl ropliai gali gyventi sausumoje ir vandenyje, nes organizmas neprigeria vandens. Ropliai deda kiaušinius kietu lukštu ir rūpinasi išsiritusiais jaunikliais. Palikuonių kiekis svyruoja, tačiau pvz. krokodilas padeda 50 kiaušinių. Nariuotakojai, moliuskai, ropliai, paukščiai deda kiaušinius tvirtu apvalkalu. Jis saugo gemalą nuo pažeidimų ir išdžiūvimo.

Paukščiai

Paukščiai taip pat naudoja vidinį apvaisinimą. Prieš dedant kiaušinį, patelės organizme įvyksta apvaisinimas. Vištos kiaušinėliai bręsta kiaušidėse. Jie yra dideli, nes turi daug trynio. Subrendę kiaušinėliai po vieną patenka į kiaušintakį. Jei kiaušinėlis apvaisinamas, pradeda augti gemalas. Trynio rutuliukas lėtai slenka kiaušintakiu, pasidengia dangalais ir virsta kiaušiniu. Paskui jis išstumiamas lauk.

Dauguma paukščių neturi varpos. Tik keletas jų turi, pavyzdžiui, stručiai, antys ir žąsys. Poravimosi metu paukščių patinų ir patelių kloakos angos išsipučia ir išsikiša iš jų kūno. Daugumos paukščių patinas ir patelė liečiasi vienas prie kito kloakomis, tai vadinama "kloakos bučiniu". Paukščiai paprastai mylisi tik vienoje padėtyje. Paprastai patinas įsitaiso ant patelės, o ši pasislenka uodegos plunksnomis į šoną, kad atidengtų kloaką. Paukščių poravimosi sezonų trukmė labai skiriasi. Kai kurių paukščių patinas kurį laiką maitina patelę, o ji maldauja kaip jaunas paukštis. Ne visi paukščiai prieš kopuliaciją šoka poravimosi šokius ar demonstruoja save. Paukščiai deda kiaušinius tvirtu apvalkalu, kuris saugo gemalą nuo išdžiūvimo. Daugelis paukščių rūšių rūpinasi savo jaunikliais, peri kiaušinius ir maitina išsirpo.

Žinduoliai

Žinduoliai (Mammalia) yra aukščiausios organizacijos stuburiniai gyvūnai, turintys dideles galvos smegenis. Apvaisinimas žinduolių būdingai yra vidinis. Visi žinduoliai (išskyrus kloakinius) yra gyvavedžiai. Žinduolių gemalas įsitvirtina patelės lytiniuose organuose ir čia kurį laiką vystosi. Gemalas, išskyrus kloakinių, vystosi motinos organizme. Būtinų medžiagų jis gauna iš trynio, paskui iš motinos organizmo. Tikrąją placentą turi tik kai kurie sterbliniai ir visi aukštesnieji žinduoliai. Jauniklis gimsta be kiaušinio dangalų ir dažniausiai visai išsivystęs. Tai vadinama gyvavedyste. Jauniklius maitina pienu.

Žinduolių spermatogenezės metu vyriškos lyties ląstelės vystosi per daugelį pagrindinių procesų, įskaitant diferenciaciją nuo kamieninių ląstelių populiacijos, mitozės stiprinimą ir mejozę. Po mejozės įvyksta dramatiškas morfologinis formos pasikeitimas, taip pat visuotinė epigenetinė perkonfigūracija, perjungiant chromatino struktūrą iš histonų į protaminus.

Nariuotakojai, Moliuskai ir Kai Kurie Varliagyviai

Dauguma sausumos bestuburių, įskaitant daugelį nariuotakojų (pvz., vorus, skorpionus, daugelį vabzdžių) ir moliuskų, taip pat naudoja vidinį apvaisinimą. Drugeliai, kaip ir daugelis gyvūnų, naudoja vidinį apvaisinimą. Patinas suleidžia savo spermatozoidus tiesiai į patelės kūną. Šis metodas yra būtinas, nes apvaisinimas sausumoje yra sunkesnis nei vandenyje dėl greito lytinių ląstelių išdžiūvimo.

Kai kurioms varliagyvių rūšims taip pat būdingas vidinis apvaisinimas. Daugumos bekojų varliagyvių apvaisinimas yra vidinis. Aksolotliai, Meksikoje gyvenanti endeminė varliagyvių rūšis, kuriai būdinga neotenija (išlaiko lervos požymius suaugus), poruojasi atlikdami šokio ritualus, kuomet patinas suka ratus aplink patelę ir stumdo ją savo snukučiu. Vėliau jis išskiria spermatoforą (spermatozoidų pakuotę), kurią patelė įtraukia į kloaką ir taip įvyksta vidinis apvaisinimas.

Palikuonių Vystymasis po Apvaisinimo

Gyvūnų vystymasis po apvaisinimo gali vykti dviem pagrindiniais būdais: tiesioginiu ir netiesioginiu.

Tiesioginis Vystymasis

Tiesioginis vystymasis būdingas daugumai stuburinių (ropliai, paukščiai, žinduoliai) ir kai kuriems bestuburiams (dėlės, vorai). Ką tik gimęs organizmas būna panašus į suaugėlį, skiriasi tik dydžiu, proporcijomis ir kai kurių organų išsivystymu. Žinduoliams, kaip minėta, būdinga tikra gyvavedystė, kai vaisius vystosi gimdoje ir turi ryšį su motinos organizmu.

Netiesioginis Vystymasis

Netiesioginis vystymasis būdingas vabzdžiams, varliagyviams ir kitiems gyvūnams. Vystymosi metu organizmas pereina kelias skirtingas stadijas, kurios gali labai skirtis nuo suaugusio individo.

• Vabzdžių Metamorfozė: Vabzdžių vystymasis gali būti pilnas arba nepilnas. Pilnas kitimas (metamorfozė) būdingas daugumai vabzdžių (vabalams), apimantis stadijas: kiaušinis, lerva, lėliukė, suaugėlis. Nepilnas kitimas (metamorfozė) būdingas kai kuriems vabzdžiams (laumžirgiams), kur lervos stadija yra panašesnė į suaugėlį.
• Varlės Vystymosi Stadijos: Varlės vystymosi stadijos apima: kiaušinėliai (kurkulai), lerva (buožgalvis), maža varlytė, suaugusi varlė.

Rūpinimasis Palikuonimis: Sėkmės Garantas

Dauguma gyvūnų, ypač tų, kuriems būdingas išorinis apvaisinimas, išneršia tūkstančius ikrų ar padeda šimtus kiaušinių ir palieka juos likimo valiai. Dėl to daugybė kiaušinių ir išsiritusių jauniklių žūva. Tačiau beveik visi paukščiai ir žinduoliai, kuriems būdingas vidinis apvaisinimas ir tiesioginis vystymasis, rūpinasi savo jaunikliais. Šie gyvūnai susilaukia mažiau palikuonių, tačiau jie turi žymiai didesnes galimybes likti gyvi dėl tėvų priežiūros, apsaugos ir maisto tiekimo.

Apvaisinimo Būdų Palyginimas

Pagrindinis skirtumas tarp išorinio ir vidinio apvaisinimo yra apvaisinimo vieta. Išorinis ir vidinis apvaisinimas skiriasi, tuo jog vidiniui apvaisinimui reikia dviejų tėvinių organizmų, o išoriniam apvaisinimui reikia vieno arba dviejų tėvinių organizmų. Abu apvaisinimo būdai turi ir panašumų - jie abu suteikia gyvybę ir abiejais apvaisinimo būdais yra pratęsiama giminė. Vidinis apvaisinimas suteikia didesnį saugumą ir kontrolę lytinėms ląstelėms, ypač sausumos aplinkoje, ir dažnai yra susijęs su didesniu palikuonių išgyvenamumu dėl tėvų rūpinimosi.

Nelytinis Dauginimasis: Alternatyvi Strategija

Nors dauguma gyvūnų dauginasi lytiškai, kai kurios rūšys gali daugintis ir nelytiškai. Tik kai kurie gali daugintis nelytiškai. Nelytinis dauginimasis yra procesas, kurio metu naujas organizmas susidaro iš vieno tėvinio organizmo ir nėra susiliejamos lytinės ląstelės. Pavyzdžiui, hidra gali daugintis pumpuravimo būdu. Iš pradžių motininio organizmo kūne atsiranda nedidelis kauburėlis. Iš jo išauga maža hidra. Nelytinis dauginimasis, nors ir nėra pagrindinis gyvūnų dauginimosi būdas, rodo biologinės įvairovės turtingumą.

tags: #vidinis #apvaisinimas #gyvunai

• išsamus vadovas, kaip įveikti alergiją
• Kaip patiems sukurti atviruką mergaitės gimtadieniui
• Planavimas ir įgyvendinimas darželio scenarijams
• aktyvios treniruotės vaikams sporto klube
• kodėl verta lankyti baseiną su kūdikiu