Особенности размножения ходовых животных

Взаимосвязь условий жизни и особенностей размножения представителей разных классов хордовых животных. Размножение низших хордовых животных (оболочники, ланцетники) и низших позвоночных (миксины, миноги). Размножение рыб: забота о потомстве, живорождение. Размножение амфибий; забота о потомстве. Особенности размножения в связи с переходом к наземному образу жизни. Анамнии и амниоты. Яйцекладущие, яйцеживородящие и живородящие позвоночные. Особенности размножения рептилий, птиц и млекопитающих. Забота о потомстве у животных этих классов.

Ответ:

Размножение низших хордовых животных (оболочники, ланцетники).

Оболочники размножаются как бесполым путем (почкование), так и половым. Среди них есть и гермафродиты. Размножение оболочников представляет собой удивительный пример того, какие необычайно сложные и фантастические жизненные циклы животных могут быть в природе. Всем оболочникам, кроме аппендикулярий, свойствен как половой, так и бесполый способ размножения. В первом случае новый организм образуется из оплодотворенного яйца. Но у оболочников при этом развитие до взрослой особи происходит с глубокими преобразованиями в строении личинки в сторону ее значительного упрощения. При бесполом же размножении новые организмы как бы отпочковываются от материнской особи, получая от нее зачатки всех основных органов.

Все половые особи оболочников − гермафродиты, т. е. они обладают как мужскими, так и женскими половыми железами. Созревание мужских и женских половых продуктов всегда происходит в разное время, и поэтому самооплодотворение невозможно. У асцидий, сальп и пиросом протоки половых желез открываются в клоакальную полость, а у аппендикулярии сперматозоиды выходят в воду через протоки, открывающиеся на спинной стороне тела, тогда как яйца могут выйти наружу только после разрыва стенок тела, что ведет к гибели животного. Оплодотворение у большинства оболочников происходит в клоаке, но имеется и наружное, когда сперматозоид встречается с яйцеклеткой в воде и там ее оплодотворяет. У сальп и пиросом образуется только по одному яйцу, которое оплодотворяется и развивается в теле матери. Следует подчеркнуть, что приобретение пелагическими туникатами подвижности привело к утрате ими развитой свободноплавающей личинки. У сложных и у большинства одиночных асцидий оплодотворение яиц происходит в клоакальной полости матери, куда с током воды через сифоны проникают сперматозоиды других особей, а оплодотворенные яйца выводятся через анальный сифон. Иногда зародыши и развиваются в клоаке и лишь потом выходят наружу, т. е. имеет место своего рода живорождение.

Сидячим организмам для их успешного размножения необходимо, чтобы яйцеклетки и сперматозоиды у соседних особей созревали одновременно. Эта синхронизация достигается тем, что половые продукты, выведенные наружу первыми половозрелыми особями, с током воды попадают через вводной сифон к соседним животным и в короткий срок стимулируют начало их размножения на значительных территориях. Особую роль при этом играет околонервная железа, сообщающаяся с полостью глотки, воспринимающая соответствующий сигнал из воды. Через нервную систему она ускоряет созревание гонад.

Ланцетники − раздельнополые животные. В популяции число мужских и женских особей одинаково. У каждого животного развиваются либо яичники, либо семенники. Гонады самцов и самок внешне похожи − это шарообразные выпуклости, распределённые посегментно на стенке тела, примыкающей к атриальной полости. Половых желёз (гонад) обычно 25-26 пар. Половых протоков нет, и созревшие половые клетки попадают в атриальную полость через разрывы стенок гонад и стенок тела; с потоком воды через атриопор они выводятся во внешнюю среду. У неполовозрелых ланцетников половых органов нет.

Размножаются ланцетники в весенее, летнее или осеннее время. Сразу же после захода солнца самки начинают метать зрелые икринки (яйца). Так как половых протоков нет, созревшие половые клетки выходят в атриальную полость через разорванные стенки гонад и стенки тела, а уже оттуда попадают в воду. Оплодотворение происходит в воде, как и последующее индивидуальное развитие ланцетников.

Через 4-5 дней после оплодотворения из икры выходит личинка, имеющая очень малые размеры, которая начинает самостоятельно питаться. Некоторое время личинка плавает при помощи покрывающих тело ресничек, затем опускается на дно, где развивается с метаморфозом. Личинки, достигшие длины в 3,5-5,2 мм, поднимаются ночью к верхним слоям воды, а днём опускаются ко дну. Ланцетники пребывают в личиночной стадии около трёх месяцев. Численность личинок в ряде мест большая − до 300 особей на 1 кв. м дна.

Личинки ланцетников особенно интересны, так как обладают некоторыми любопытными особенностями: иногда они могут вырасти в так называемых гигантских «амфиоксидов» (англ. giant «amphioxides» form), а также обладают право-левой асимметрией (в то время как большинству животных присуща лево-правая асимметрия). Кроме того, личинки ланцетников составляют значительную часть запаса зоопланктона Атлантического океана и, соответственно, являются важным пищевым источником для морских животных.

Передвижение двухдневных эмбрионов осуществляется спиральными, ресничными плавательными движениями.

Эмбриональное развитие ланцетников используется во многих учебниках и пособиях в качестве примера для описания эмбриогенеза хордовых, так как представляет собой упрощённую схему развития всех высших хордовых.

Размножение низших позвоночных (миксины, миноги).

Размножение миксин. Половая железа миксин не имеет собственного выводного протока. Созревшие половые клетки выделяются прямо в полость тела и уже оттуда попадают в клоаку. Оплодотворение наружное. Миксины откладывают удлиненно-элипсоидальные яйца 20-25 мм длины, одетые в прочную роговую капсулу. Оба конца яиц снабжены пучками нитей с якорьками, которыми они сцепляются друг с другом и прикрепляются к субстрату. В отличие от миног, миксины после размножения не погибают и размножаются несколько раз в жизни. Развитие у них происходит без метаморфоза: личинки миксин, покидая роговую капсулу, становятся вскоре вполне похожими на взрослых родителей.

Размножаются миноги на глубоких участках реки с быстрым течением и галечниковым грунтом. Во время нереста миноги собираются стайками и строят гнезда, представляющие собой продолговатые, овальной формы ямки. Постройку гнезда начинает самец. Присасываясь ротовой воронкой к гальке, он поднимает ее, опираясь при этом на заднюю часть тела, и оттаскивает в сторону на значительное расстояние от места будущего гнезда. Затем, присосавшись к какому-нибудь большому камню у головной части гнезда, резкими змееобразными движениями тела разбрасывает гальку и песок в стороны. Все это время самка плавает над гнездом, описывая плавные круги, и каждый раз, когда оказывается непосредственно над самцом, немного опускается и проплывает, касаясь передней частью брюшка головы самца, как бы поощряя его труд. Строя гнездо, самец не забывает следить за тем, чтобы другие самцы не приближались к месту строительства. Если же какой-нибудь самец подплывает достаточно близко, то хозяин гнезда стремительно бросается на непрошеного гостя, впивается присоской в его бок и энергично выталкивает за пределы «строительного участка». Завершает постройку гнезда самка, которая, так же как и самец, упругими движениями тела разбрасывает гальку и песок, углубляя построенную самцом ямку. После того как гнездо построено, самка присасывается к камню в головной части гнезда, а самец присасывается к самке, сначала сбоку, в области первого спинного плавника, а потом, постепенно передвигая присоску, добирается до теменной части головы самки и хвостом обвивается вокруг ее тела. Выметывают половые продукты они одновременно. Истощенные после нереста, миноги прячутся под камни, коряги и в другие места, защищенные от света и течения, где вскоре и погибают.

Размножение рыб: забота о потомстве, живорождение.

Размножение у рыб происходит половым путем. У самца имеются семенники или молоки, где вырабатываются сперматозоиды. У самок есть яичники, где вызревает икра. Икра имеет тонкую студенистую оболочку. Процесс оплодотворения у рыб называется нерестом. В природе нерест часто проходит в другом месте, иногда сильно удаленном от обычных мест обитания. Так, до сих пор неизвестно, почему угри нерестятся только в Саргассовом море, хотя, чтобы добраться туда, им нужно преодолеть весь Атлантический океан. Такие рыбы, как лосось и осетр, перед нерестом собираются в большие стаи.

Обычно нерест проходит в водной среде. Икринки выбрасываются самкой наружу. Там они оплодотворяются семенной жидкостью, которую извергает самец. Количество икринок в одной кладке сильно рознится у разных рыб. Далеко не вся икра благополучно проходит стадию оплодотворения, часть ее гибнет. В оплодотворенной икринке развивается эмбрион. Перед тем как стать взрослым, он проходит стадии личинки и малька. Первое время после выклевывания личинка не нуждается в дополнительном корме, питаясь запасами из оболочки икринки. Активно питаясь, она все время увеличивается в размерах и весе, пока наконец не достигнет габаритов взрослой особи.

Выше был описан процесс внешнего оплодотворения. Некоторые виды рыб имеют внутреннее оплодотворение. У самцов таких видов есть специальный половой орган гоноподий. Он используется для введения спермы в тело самки. Во время спаривания самец плывет рядом с самкой, и его гоноподий, имеющий форму трубки, направлен вперед, чтобы ввести сперму в ее генитальный тракт. Этот способ размножения более "экономичный", потому что оплодотворяется большее количество яйцеклеток.

У живородящих рыб рождаются вполне жизнеспособные мальки, созревшие в утробе матери. Правда, процесс созревания эмбриона сильно отличается от известных нам примеров из мира млекопитающих. Обеспечение развивающихся личинок питательными веществами носит самый примитивный характер. Сперма, попадающая в тело самки, сохраняет жизнеспособность и активность в течение многих месяцев. Средняя температура, благоприятная для них, находится на уровне 24°С. Живородящие рыбы обладают одним преимуществом: они находят себе пару даже в переполненном декоративном аквариуме. Через три-четыре недели после оплодотворения рождаются полностью сформировавшиеся и готовые к свободному плаванию личинки. Для них лучшей пищей служат свеже-вылупившиеся науплии артемии.

Забота о потомстве. Как показывает статистика, какая-либо забота о потомстве характерна для очень небольшого числа видов рыб. Причем чаще всего эта забота падает на плечи самцов, самки заботятся об икре и мальках значительно реже, а участие в этом процессе обоих родителей представляет собой большую редкость.

Охрана самцами некоторых видов рыб отложенной икры и молоди связана с территориальностью, которую они проявляют в период сезона размножения. Отвоеванный в борьбе с соперниками участок и все, что на нем находится, самец рассматривает в качестве своей бесспорной собственности. Под определение собственности попадает и выстроенное им гнездо, и отложенная самкой икра. Многие территориальные самцы, сразу же после откладки икры в заранее подготовленное самцом место, изгоняют самку со своего участка.

У ряда видов рыб во время периода размножения начинают функционировать специальные приспособления для инкубации икры. Так, у самцов морских коньков и морских игл в задней части брюшка имеется специальная выводковая сумка, куда самки откладывают оплодотворенную икру. К этому моменту на внутренней поверхности сумки развивается густая сеть кровеносных сосудов, обеспечивающих поступление кислорода к находящимся здесь икринкам. Юные морские коньки выходят из яиц в полость выводковой сумки самца, а затем, научившись плавать самостоятельно, еще некоторое время держатся поблизости от папаши, прячась при опасности в привычное убежище.

Явление, подобное образованию выводковых сумок у самцов морского конька или морской иглы, может быть названо частичной реверсией пола. В данном случае самец не превращается в самку полностью, а лишь временно приобретает некоторые особенности, черты поведения и строения, типичные для самок. Выводковая сумка морского конька фактически оказывается аналогом матки млекопитающих.