Биология

Введение

 

Тема урока: «Размножение животных».

 

Цель урока – рассмотреть способы размножения и строение половой системы животных, представителей основных типов.

 

Типы размножения

 

 

Способность воспроизводить себе подобных это одно из важнейших ключевых свойств живого. У животных, как и других эукариотических организмов, существует 2 основных способа размножения – половое и бесполое.

 

Половым называется размножение при помощи специальных половых клеток – гамет. Мужские гаметы называются спермиями, или сперматозоидами, женские – яйцеклетками. Бесполое размножение происходит у клеток тела.

Существует также такой вариант полового размножения, как партеногенез. Партеногенез – это ситуация, когда новый организм формируется из неоплодотворенной яйцеклетки.

Большинство эукариотических организмов способны к половому размножению в той или иной его форме. Почему половое размножение так широко распространено? Дело в том, что в случае полового размножения дочерний организм наследует свойства двух своих родителей. В результате комбинации наследственных признаков потомство может оказаться более устойчивым к изменяющейся окружающей среде.

Простым делением материнской клетки на две дочерние способны размножатся амебы, жгутиконосцы и инфузории. Процесс деления протекает следующим образом: материнская клетка перестает питаться, освобождается от ненужных продуктов жизнедеятельности и вытягивается. Вначале делится ядро, оно удлиняется, затем перешнуровывается пополам, а затем перетягивается и вся клетка. Во время деления клетки надвое цитоплазма, сократительные вакуоли, жгутики распределяются по двум дочерним клеткам. Недостающие органоиды формируются заново, в данном случае исключение составляют митохондрии и пластиды, которые делятся независимо от клетки.

Заканчивается процесс деления клетки расхождением новых молодых клеток. Деление клетки может быть как бинарным, то есть на две дочерние клетки, так и множественным.

Множественное деление клетки характерно для некоторых паразитических простейших, например для малярийного плазмодия (рис. 1).

Рис. 1. Размножение малярийного плазмодия

У большинства животных, способных размножаться половым путем, существуют специальные органы половой системы, органы размножения. В них образуются половые клетки – гаметы. С помощью этих органов мужские и женские половые клетки получают доступ друг к другу и сливаются, в результате чего образуется зигота – будущее новое существо, несущее наследственные признаки обоих родителей.

 

Губки и Кишечнополостные

 

 

Губки и кишечнополостные лишены специализированной половой системы. Давайте рассмотрим способ размножения пресноводной гидры – представителя типа Кишечнополостные. Пресноводные гидры размножаются почкованием, это разновидность бесполого размножения и половым путем (рис. 2).

 

Рис. 2. Гидра зеленая на стадии почкования

Вначале снаружи на теле гидры образуется выпячивание стенки тела – почка, она постепенно растет. На свободном ее конце формируются щупальца, прорывается рот, внешне она становится похожа на маленькую гидру. Сформировавшаяся молодая гидра у основания отделяется от материнского организма и подошвой прикрепляется ко дну (рис. 3).

Рис. 3. Бесполое размножение гидры обыкновенной

Почкование – это быстрый способ размножения, оно осуществляется гидрами в теплое время года при обилии пищи. При наступлении холодов гидры переходят к половому размножению.

Снаружи на стенке тела гидры образуются бугорки, внутри одних из них созревают мужские половые клетки, сперматозоиды, а внутри других женские половые клетки, яйцеклетки. Созревшие сперматозоиды через разрывы в стенке выходят наружу. Это очень маленькие продолговатые клетки, жгутик помогает им передвигаться в воде.

Достигнув бугорка с яйцеклеткой, сперматозоиды проникают в него, один из них сливается с яйцеклеткой. Процесс слияния яйцеклетки со сперматозоидом называется оплодотворением.

Оплодотворенная яйцеклетка образует плотную оболочку, под которой многократно делится, это развивается зародыш. Зимой взрослые гидры погибают, а вот зародыши под плотными оболочками остаются живы. Весной из них формируются новые гидры, несущие наследственные признаки погибших родителей.

 

Плоские черви

 

 

Специализированная половая система имеется уже у плоских червей. Она состоит из половых желез, производящих гаметы, и протоков, которые эти гаметы проводят. Плоские черви являются гермафродитами: в их теле функционирует одновременно женская и мужская половые системы.

 

Мужская половая система состоит из семенников, семяпроводов и мужского полового отверстия (рис. 3).

Рис. 3.1. Мужская половая система плоских червей

Женская половая система состоит из яичников, яйцеводов, матки и женского полового отверстия (рис. 4).

Рис. 4. Женская половая система плоских червей

Оплодотворение у плоских червей может быть как внутренним, так и наружным. Возможно перекрестное оплодотворение – когда яйцеклетки одного организма оплодотворяются сперматозоидами другого – или самооплодотворение – когда яйцеклетки червя оплодотворяются его же собственными сперматозоидами. Плоские черви способны также к бесполому размножению путем поперечного деления тела.

 

Круглые черви и Кольчатые черви

 

 

Представители типа Круглые черви, как правило, являются раздельнополыми организмами. Известно только несколько гермафродитных видов (рис. 5). Кольчатые черви, как правило, – гермафродиты, оплодотворение у них наружное (рис. 6).

 

Рис. 5. Репродуктивная система круглых червей

Рис. 6. Земляной (дождевой) червь

 

Моллюски

 

 

Среди представителей типа Моллюски встречаются как гермафродиты, так и раздельнополые животные. У двустворчатых моллюсков, которые раздельнополы, самцы выбрасывают половые продукты в воду. Сперматозоиды из воды попадают в тело самки, где оплодотворяют яйцеклетки. У брюхоногих гермафродитных моллюсков существуют специальные органы для спаривания (рис. 7).

 

Рис. 7. Брюхоногий моллюск

 

Членистоногие

 

 

Членистоногие – это раздельнополые животные, оплодотворите у них бывает как внутренним, так и наружным (рис. 8).

 

Рис. 8. Членистоногие (паукообразные)

 

Иглокожие

 

 

Представители типа Иглокожие, за редчайшими исключениями, – раздельнополые животные. Оплодотворение у них наружное (рис. 9). Иглокожие обладают ярко выраженными способностями к регенерации, а стало быть, могут размножаться и бесполым путем.

 

Рис. 9. Репродуктивная система иглокожих

 

Хордовые

 

 

И, наконец, рассмотрим размножение хордовых. Все представители типа Хордовые на той или иной фазе жизненного цикла размножаются половым путем. В огромном большинстве случаев хордовые – это раздельнополые животные, как и у прочих животных, сперматозоиды у хордовых образуются в мужских половых железах семенниках, а яйцеклетки – в женских половых железах яичниках.

 

У самок и самцов ланцетника яичники и семенники парные, специальных выводных протоков они не имеют и располагаются в стенках околожаберной полости. Созревшие половые клетки выходят через разрыв стенки железы сначала в околожаберную полость, затем они подхватываются током воды и выносятся в окружающую воду, оплодотворение, естественно, наружное (рис. 10).

Рис. 10. Репродуктивная система ланцетника

 

Костные и Хрящевые рыбы

 

 

У рыб половые железы лежат в полости тела. Для вывода половых клеток существует специальное отверстие – половое отверстие. Оплодотворение у хрящевых рыб внутреннее, а у большинства костных рыб наружное (рис. 11). Из костных рыб с внутренним оплодотворением и живорождением вам, наверное, знаком морской окунь и некоторые аквариумные рыбки (рис. 12, 13).

 

    

Рис. 11. Репродуктивная система рыб

Рис. 12. Акула мако (внутреннее оплодотворение) (Источник)

У живородящих рыб икринки первое время развиваются внутри тела матери. На свет появляются уже маленькие мальки, способные к самостоятельному передвижению. Надо заметить, что число выводящихся мальков у живородящих видов рыб намного меньше, чем у откладывающих икру.

Рис. 13. Гуппи (Источник)

 

Земноводные

 

 

У земноводных семянки и яичники парные, они лежат в полости тела по бокам от позвоночника. Половые клетки яйцеклетки и сперматозоиды при помощи извитых семявыводящих протоков и яйцеводов выносятся в клоаку. Оплодотворение у бесхвостых наружное, а у хвостатых амфибий внутреннее (рис. 14, 15).

 

Рис. 14. Репродуктивная система земноводных

Рис. 15. Лягушачья икра

 

Рептилии

 

 

Рептилии размножаются при помощи откладки богатых желтком яиц. Оплодотворение у пресмыкающихся  происходит внутри организма самки, то есть оно внутреннее. У рептилий для спаривания имеются специальные органы. Откладываемые самкой яйца защищены от внешних повреждений либо относительно плотной кожистой оболочкой, как у большинства змей и ящериц, либо известковой скорлупой, как у черепах и крокодилов (рис. 16, 17).

 

Рис. 16. Кладка прыткой ящерицы

Рис. 17. Вылупившийся из яйца крокодил

Самки, как правило, помещают кладку в песок, почву или кучу гниющей растительности (рис. 18). Зародыши в яйцах развиваются под влиянием тепла внешней среды или тепла, выделяемого гниющими растениями.

Рис. 18. Кладка морской черепахи

Однако для некоторых рептилий характерно живорождение, среди таких вам, наверное, известны, живородящая ящерица и обыкновенная гадюка (рис. 19).

Рис. 19. Новорожденная змея

 

Птицы

 

 

Для самцов птиц характерно наличие бобовидных семенников и семяпроводов, которые открываются в клоаку (рис. 20).

 

Рис. 20. Репродуктивная система птиц (самец)

У самок птиц, как правило, развит лишь один левый яичник, яйца в яичниках развиваются не одновременно. Оплодотворение яиц происходит в верхних частях яйцевода, где яйца покрываются белковой оболочкой. В нижних частях яйцевода яйца покрываются твердой известковой скорлупой (рис. 21).

Рис. 21. Репродуктивная система птиц (самок)

В отличие от рептилий птицы, как правило, строят для откладки яиц гнезда и яйца насиживают, то есть согревают теплом собственного тела (рис. 22).

Рис. 22. Яйца бурокрылой ржанки (Источник)

 

Млекопитающие

 

 

У представителей класса Млекопитающие оплодотворение внутреннее. У плацентарных млекопитающих зародыш развивается в специальном органе – матке (рис. 23), и на свет появляются вполне развитые детеныши.

 

 

Рис. 23. Схема строения матки

Органы размножения плацентарных млекопитающих находятся в полости тела. У самцов они представлены двумя семенниками, двумя семяпроводами и совокупительным органом (рис. 24).

Рис. 24. Половая система кошки (самец)

Органы размножения самок – два яичника, яйцеводы, матка и влагалище. Яйцеклетка, созревшая в яичнике, вместе со сперматозоидом оплодотворяется в верхних отделах яйцевода. Продвигаясь по яйцеводу, оплодотворенное яйцо превращается в многоклеточный зародыш и затем попадает в матку (рис. 25).

Рис. 25. Половая система кошки (самка)

Зародыш в матке хорошо защищен и получает от матери питание через плаценту. Плацента – это специальный орган, осуществляющий связь между матерью и развивающимся зародышем (рис. 26).

Рис. 26. Плацента

Самки плацентарных млекопитающих рождают развитых детенышей, которых они выкармливают молоком. Молоко, как известно, вырабатывается специальными молочными железами, которые произошли от потовых.

Таким образом, в ходе эволюции у различных животных совершенно независимо возникают специализированные половые железы, внутреннее оплодотворение, живорождение и приспособление для развития зародыша внутри материнского организма. Для многих животных характерно рождение небольшого числа относительно развитых потомков.

 

Список литературы

1. Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. – М.: Дрофа, 2011.

2. Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс. – М.: Дрофа, 2009.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Размножение (Источник)

2. Половое размножение (Источник)

3. Половое размножение (Источник)

4. Вегетативное размножение животных и растений (Источник)

5. Размножение рыб (Источник)

6. Размножение рептилий (Источник)

7. Клонирование (Источник)

 

Домашнее задание

1. Какие основные типы размножения вам известны?

2. Каково биологическое значение размножения?

3. Опишите способы размножения, характерные для представителей основных типов царства Животные. Какие специализированные органы размножения для них характерны?

4. Как тип размножения связан с образом жизни животного и заботой о потомстве?

5. Обсудите с друзьями и близкими перспективы клонирования человека или другие альтернативные способы размножения представителей нашего вида.