Какие способы оплодотворения существуют у животных

Биология. 10 класс

§ 31. Осеменение и оплодотворение у животных. Способы полового размножения животных

Осеменение и оплодотворение у животных

Как известно, половое размножение у животных сопровождается половым процессом в форме копуляции. При этом слияние яйцеклетки и сперматозоида с образованием зиготы называется оплодотворением. Сближение мужской и женской половых клеток перед оплодотворением называется осеменением. Процесс осеменения обусловлен совокупностью факторов, повышающих вероятность встречи половых клеток. К ним относятся: брачное поведение (брачные игры), половая активность самцов и самок, избыточная продукция сперматозоидов, крупные размеры яйцеклеток, выделение половыми клетками специфических веществ, способствующих их сближению.

У многих животных процессу оплодотворения предшествует специфическое брачное поведение половых партнеров. Самцы лягушек древесных, надув голосовые мешки, поют хором, чтобы привлечь самок. Самцы сверчков, саранчи, кузнечиков для привлечения самок издают стрекотание за счет трения одной части тела о другую. Самки комаров в период спаривания привлекают самцов характерным тонким писком, который издают крыльями. Самцы тритонов европейских в брачный период украшены спинным гребнем и похожи на маленьких разноцветных драконов. Самец рябчика воротничкового привлекает самок при помощи звуков, напоминающих барабанную дробь, которые он издает, стоя на пне и стуча крыльями.

В зависимости от того, где происходит процесс осеменения — в водной среде или половых путях самки, различают два способа оплодотворения: внешнее и внутреннее. Отличительные особенности этих способов представлены в таблице.

Таблица. Сравнительная характеристика внешнего и внутреннего способов оплодотворения у животных

Внешнее оплодотворение

Внутреннее оплодотворение

Не требуется встреча половых партнеров

Необходима встреча самца и самки

Необходимо большое количество половых клеток обоих типов

Не требуется большого числа женских половых клеток

Копулятивные органы отсутствуют

Имеются копулятивные органы

Мужские и женские половые клетки выделяются в окружающую среду

Мужские половые клетки вводятся в половые пути самки, где находятся женские половые клетки

Оплодотворение происходит в водной среде

Оплодотворение происходит в половых путях самки

Внешнее оплодотворение встречается у водных животных: многощетинковых червей, двустворчатых моллюсков, костных рыб, земноводных. Преимущество внешнего оплодотворения заключается в том, что оно приводит к образованию многочисленного потомства. Однако недостатком его является наличие экологических опасностей, значительно снижающих вероятность выживания потомства. Как известно, животные с внешним оплодотворением обычно не заботятся о своем потомстве.

Внутреннее оплодотворение характерно для наземных животных: плоских и круглых червей, брюхоногих моллюсков, паукообразных, насекомых, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Оно встречается у некоторых водных животных (многощетинковые черви, головоногие моллюски, хордовые рыбы). После оплодотворения у птиц и пресмыкающихся оплодотворенные яйца покрываются защитной оболочкой, устойчивой к потере воды и повреждениям. У млекопитающих эмбрионы развиваются в теле матери и от нее получают все необходимое для процессов жизнедеятельности. Кроме того, большинство птиц и млекопитающих продолжают заботиться о своих детенышах и после рождения, что значительно повышает выживаемость потомства.

Независимо от способа осеменения оплодотворение включает три этапа:

1) проникновение ядра сперматозоида в яйцеклетку;
2) слияние ядер сперматозоида и яйцеклетки с образованием ядра зиготы;
3) активизация зиготы к дроблению и дальнейшему развитию.

Установлено, что оболочка сперматозоида имеет специфические рецепторы, которые узнают химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Поэтому сперматозоиды способны к направленному движению к яйцеклетке. Неоплодотворенная яйцеклетка покрыта несколькими защитными оболочками, предохраняющими ее от неблагоприятных условий. При достижении сперматозоидом яйцеклетки в месте их контакта происходит растворение оболочек, и сперматозоид проникает в яйцеклетку.

После того как ядро сперматозоида проникает в яйцеклетку, под влиянием ее специфических ферментов происходит образование оболочки оплодотворения. Она препятствует доступу других сперматозоидов. Это обеспечивает слияние с яйцеклеткой только одного сперматозоида. Ядро сперматозоида продвигается к ядру яйцеклетки, набухает и сливается с ним — происходит процесс оплодотворения. В результате слияния ядер образуется оплодотворенная яйцеклетка — диплоидная зигота.

Активизация зиготы происходит закономерно: в ней изменяется интенсивность обмена веществ, повышается потребность в кислороде, начинается активный синтез питательных веществ. Клетка готовится к делению.

Источник

Какие способы оплодотворения существуют у животных

Раздел ЕГЭ: 3.2. Воспроизведение организмов, его значение. Способы размножения, сходство и различие полового и бесполого размножения. Оплодотворение у цветковых растений и позвоночных животных. Внешнее и внутреннее оплодотворение

Воспроизведение организмов — способность производить новое поколение особей того же вида, одно из обязательных и важнейших свойств живых организмов.

Бесполое размножение

Бесполое размножение — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи (гаметы не образуются). При любой форме бесполого размножения наблюдается увеличение численности вида без повышения его генетического разнообразия: все дочерние организмы являются точной копией материнского. Новые признаки возникают только в результате мутаций.

Преимущества бесполого размножения: простота и эффективность (не нужно искать партнёра); потомство может оставить любая особь в любом месте; удачные сочетания генов не теряются

Недостатки бесполого размножения: если в определённом место обитании возникают изменения, вызывающие гибель отдельных особей, то погибнут все организмы, так как они генетически сходны.

Способы бесполого размножения:

• Простое деление (деление надвое). Характерно для одноклеточных эукариот. В результате такого типа размножения из одной клетки образуются две дочерние, каждая из которых становится новым организмом.
• Почкование. Характерно для кишечнополостных, растений, одноклеточных грибов (дрожжей). В результате почкования от родительской особи отделяется небольшой вырост (почка), и из группы клеток исходного организма образуется дочерний.
• Спорообразование. Встречается у водорослей, простейших (споровики) и некоторых групп бактерий, служит как для переживания неблагоприятных условий, так и для расселения: попав в подходящую среду, спора прорастает, превращаясь в вегетативную (делящуюся) клетку,
• Вегетативное размножение. Чаще всего встречается у растений и представляет собой размножение отдельными органами, частями органов или тела (побегами, черенками, луковицами или клубнями). В его основе лежит способность организмов к регенерации.

Половое размножение

Половое размножение характеризуется наличием полового процесса, который обеспечивает обмен наследственной информацией и создаёт условия для возникновения наследственной изменчивости. В нём, как правило, участвуют две особи — женская и мужская, которые образуют гаплоидные половые клетки — гаметы.

Формы полового процесса:

• Конъюгация — форма полового процесса, при которой осуществляется взаимообмен мигрирующими ядрами, перемещающимися из одной клетки в другую по цитоплазматическому мостику, образуемому двумя особями. При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но осуществляется обмен генетическим материалом между клетками, что обеспечивает перекомбинацию наследственных свойств.
• Копуляция (гаметогамия) — слияние двух одинаковых или разных по форме, подвижности и размерам половых клеток. Выделяют следующие формы гаметогамии.
• Изогамия. Образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, различающиеся физиологически. Характерна для водорослей.
• Анизогамия. Формируются подвижные гаметы, различающиеся морфологически и физиологически. Характерна для водорослей.
• Оогамия. Гаметы сильно отличаются друг от друга, по строению и физиологическим свойствам делятся на мужские (подвижные — сперматозоиды, неподвижные — спермин) и женские (яйцеклетки). Характерна для животных, высших растений и многих грибов.
• Партеногенез (девственное развитие) — половой процесс, при котором оплодотворение не происходит, новый организм формируется из неоплодотворённой яйцеклетки. Встречается у дафний, пчёл, тараканов, некоторых ящериц, ряда растений.

Гаметогенез — последовательный процесс образования половых клеток. Центральное событие гамето-генеза — редукция диплоидного набора хромосом (в ходе мейоза) и формирование гаплоидных гамет. У человека и животных развитие яйцеклеток (оогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) осуществляется в гонадах, или половых железах, — яичниках и семенниках соответственно.

Сперматогенез заканчивается стадией формирования сперматозоидов. В результате этого процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид, приобретая все свойственные ему структуры.

При оогенезе из каждой последующей клетки оогония образуются одна крупная яйцеклетка с п набором хромосом и три редукционных тельца, которые не участвуют в оплодотворении, а служат для равномерного распределения хромосом в мейозе.

Стадии гаметогенеза:

Стадия размножения. Клетки, из которых в последующем образуются мужские и женские гаметы, называются сперматогониями и оогониями соответственно. Они несут 2n набор хромосом. На этой стадии первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество возрастает. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме, оогонии — главным образом в эмбриональном периоде.

Стадия роста. Клетки увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты и ооциты I порядка (достигают особенно больших размеров в связи с накоплением питательных веществ в виде желтка и белковых гранул). Соответствует интерфазе I мейоза.

Стадия созревания. Происходят два последовательных деления — редукционное (мейоз I) и равное (мейоз II), которые вместе составляют мейоз. В результате этого один сперматоцит I порядка (мейоз I) даёт два сперматоцита II порядка (мейоз II) -» четыре сперматиды; один ооцит I порядка (мейоз I) даёт два ооцита II порядка (мейоз II) -> одна зрелая яйцеклетка (с большим количеством питательных веществ) и три редукционных тельца.

Значение полового размножения в том, что оно обеспечивает появление пусть и небольшого числа потомков, но они имеют новые комбинации генов и признаков родителей, позволяющие* им приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Оплодотворение у цветковых растений.
Внешнее и внутреннее оплодотворение

Оплодотворение у цветковых растений — двойное оплодотворение, в результате которого происходит слияние одного спермия с яйцеклеткой (развивается зародыш), а другого — с центральной клеткой зародышевого мешка (вторичный эндосперм семени, содержащий питательные вещества). Семяпочка у покрытосеменных не запасает питательных веществ впрок. Питательные ткани активно формируются уже после оплодотворения. Поэтому семяпочка развивается гораздо быстрее, чем у других отделов растений.

Способы оплодотворения у животных:

• Наружное (внешнее) — мужские и женские гаметы выделяются в воду,
• Внутреннее — сперматозоиды в спермальной жидкости переносятся из тела самца в тело самки, где и происходит оплодотворение.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Воспроизведение организмов. Размножение, оплодотворение». Выберите дальнейшее действие:

Источник

Размножение животных. Оплодотворение

Урок 29. Биология 7 класс. Животные. ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Размножение животных. Оплодотворение»

Способность воспроизводить себе подобных — одно из основных свойств живого. У животных, как и у растений, существуют два основных размножения — бесполое и половое.

В биологическом плане более прогрессивным оказалось половое размножение, так как в этом случае наследуются признаки двух организмов и в результате комбинации наследственных признаков потомство может быть более приспособленным к условиям среды, чем родители.

У большинства животных, размножающихся половым путём, существуют специальные органы размножения, с помощью которых половые клетки родителей соединяются, в результате чего образуется новый организм, несущий наследственность обоих родителей.

Впервые половая система, состоящая из половых органов, то есть половых желёз и протоков, проводящих половые клетки, возникает у плоских червей. Плоские черви являются гермафродитами. Это значит, что в их теле функционирует одновременно и мужская половая система, состоящая из семенников, семяпроводов и мужского полового отверстия, и женская половая система, состоящая из яичников, яйцеводов, матки и женского полового отверстия.

Круглые черви являются раздельнополыми организмами с выраженным половым диморфизмом — это явление, когда самцы и самки внешне различимы.

Женская половая система представлена яичниками, в которых образуются яйцеклетки, а мужская — семенниками, в которых образуются сперматозоиды.

Подавляющее большинство кольчецов — раздельнополые животные, реже гермафродиты.

Размножение возможно бесполым и половым путями. При бесполом размножении тело червя распадается на несколько частей, а затем каждая из них достраивает недостающие головные и хвостовые отделы.

Половое размножение протекает с участием двух особей даже у гермафродитов. Соприкасаясь, они обмениваются половыми клетками. После оплодотворения яйца поступают в специальное образование на теле — поясок, который затем, как муфта, сползает с переднего конца тела и остаётся в почве.

У большинства водных кольчатых червей оплодотворение внешнее, у почвенных форм — внутреннее.

Усложнение органов размножения наблюдается у членистоногих и моллюсков. Длительное развитие личинок во внешней среде, их превращения привели к большому снабжению женских половых клеток питательными веществами. Возникли сложные белковые оболочки, защищающие зародыш.

У хордовых животных происходит дальнейшее усложнение половых органов. Хордовые — в основном раздельнополые организмы, у которых наружное оплодотворение, характерное для более низкоорганизованных животных, сменяется внутренним оплодотворением — у представителей более эволюционно развитых групп.

У самок и самцов ланцетника — примитивного морского животного, половые органы (семенники и яичники) парные. Располагаются в стенках околожаберной полости и не имеют половых протоков. Созревшие половые клетки — спермии и яйцеклетки, или яйца (икринки), через разрывы стенок половых желёз выпадают вначале в околожаберную полость, подхватываются потоком воды и выносятся наружу. Оплодотворение яйцеклеток икринок наружное.

У рыб яйцеклетки и сперматозоиды развиваются в яичниках и семенниках, расположенных в полости тела. Для их вывода существует специальное половое отверстие.

Оплодотворение у большинства костных рыб наружное, происходит в водной среде. Самки вымётывают икринки, а самцы — молоки, которые содержат сперматозоиды.

Но есть некоторые рыбы с внутренним оплодотворением и живорождением. Их икринки после оплодотворения развиваются в теле матери, а затем из них появляются мальки, способные самостоятельно плавать и питаться.

Половые органы земноводных парные, располагающиеся в полости тела.

У бесхвостых земноводных оплодотворение наружное, а у хвостатых — внутреннее.

Половые клетки — яйца и сперматозоиды — через извитые канальцы яйцеводов и семяпроводов выносятся в клоаку.

Половые органы у пресмыкающихся и у земноводных сходны: они лежат в полости тела по бокам позвоночника. Каналы семенников и яичников открываются в клоаку. Оплодотворение происходит внутри организма самки. Для спаривания у пресмыкающихся есть специальные органы.

Откладываемые самкой яйца снабжены большим количеством желтка и защищены от внешних повреждений кожистой оболочкой (у змей и ящериц) или скорлупой (у черепах и крокодилов).

Половые органы птиц лежат в брюшной полости. У самцов — бобовидные семенники и семяпроводы открываются в клоаку. У самки обычно развит левый яичник и непарный длинный яйцевод, также открывающийся в клоаку. Яйца в яичнике формируются не одновременно. Оплодотворение яиц происходит в верхней части яйцевода, где они покрываются белковой оболочкой, а в нижней — известковой скорлупой. При выходе из яйцевода скорлупа яиц у птиц некоторых видов окрашивается.

Половая система млекопитающих характеризуется наибольшей сложностью. Органы размножения находятся в полости тела.

У самцов они представлены двумя семенниками, семяпроводами и совокупительным органом. Органы размножения самок — два яичника, яйцеводы, матка и влагалище.

Яйцеклетка, созревшая в яичнике, при встрече со сперматозоидом оплодотворяется в верхних отделах яйцевода. Процесс слияния яйцеклетки со сперматозоидом называется оплодотворением. Оплодотворённая яйцеклетка образует плотную оболочку, содержимое её многократно делится — так развивается зародыш.

Попав в матку зародыш получает от матери питание через плаценту — орган, осуществляющий связь между матерью и зародышем в период его внутриутробного развития. В матке происходит формирование детёныша. Млекопитающим свойственно живорождение.

Таким образом, эволюция органов размножения шла по пути появления специализированных половых желёз живорождения; органов для развития зародыша внутри материнского организма; сокращения численности детёнышей в процессе размножения.

Знаете ли вы, что: Самой плодовитой из рыб считается луна-рыба, которая вымётывает до 300 млн икринок.

Способы размножения животных. Оплодотворение

Размножение животных — обычное и необходимое явление в природе. Молодые организмы сменяют умерших животных, если нет резких изменений среды, вид продолжает своё существование. Процесс воспроизведения организмами себе подобных называется размножением. Как мы уже говорили существует два способа размножения — бесполое и половое.

При бесполом размножении новый организм может возникнуть в результате деления материнского на две или несколько частей.

Если при делении простейших наблюдается появление двух новых организмов, но при этом старый как бы исчезает, то можно говорить о потенциальном бессмертии этих животных.

Простым делением родительской клетки на две дочерние размножаются амёбы, эвглены, инфузории.

Процесс деления происходит следующим образом. Материнская клетка перестаёт питаться, освобождается от ненужных продуктов жизнедеятельности, вытягивается. Вначале делится ядро. Оно удлиняется, затем перешнуровывается пополам. Одновременно образуется перетяжка клетки. Во время деления клетки надвое цитоплазма, сократительные вакуоли, жгутики распределяются по двум половинкам, недостающие органоиды в обоих клетках формируются заново. Заканчивается процесс деления расхождением молодых дочерних клеток.

Пресноводные гидры размножаются почкованием и половым путём. Почкование — тип бесполого размножения. Вначале снаружи на теле гидры образуется выпячивание стенки тела — почка, она постепенно растёт. На её свободном конце формируются щупальца, прорывается рот, и внешне она становится похожа на маленькую гидру.

Сформировавшаяся молодая гидра у основания отделяется от материнского организма, прикрепляется подошвой ко дну водоёма и ведёт самостоятельную жизнь. Почкование гидр осуществляется в тёплое время года при обилии пищи.

С наступлением холодов пресноводные гидры размножаются половым способом. При этом снаружи на теле гидр возникают бугорки. Внутри одних образуются мужские половые клетки — сперматозоиды, в других — женские половые клетки — яйцеклетки. Созревшие сперматозоиды через разрывы стенки бугорка выходят наружу. Это очень маленькие продолговатые клетки с ядром и цитоплазмой, жгутик помогает им передвигаться в воде. Достигнув бугорка с яйцеклеткой, сперматозоиды проникают в него, и один сливается с яйцеклеткой.

Зимой гидры погибают, однако зародыши под плотными оболочками остаются жизнеспособными. Весной из них развиваются новые гидры, сочетающие признаки обоих родительских организмов.

Среди червей много гермафродитов, которые имеют в организме как женские, так и мужские половые органы.

Оплодотворение может осуществляться перекрёстно, если происходит разновременное созревание женских и мужских половых клеток. Возможно оплодотворение яйцеклеток сперматозоидами этого же животного, если половые клетки созревают одновременно.

Моллюски могут быть как гермафродитами (улитки), так и раздельнополыми (большинство двустворчатых). У раздельнополых моллюсков самцы выбрасывают половые клетки в воду, откуда они попадают в тело самки и оплодотворяют яйца.

Ракообразные и иглокожие в основном раздельнополые.

Паукообразные и насекомые раздельнополы. Оплодотворение у них обычно внутреннее.

Все хордовые животные размножаются половым путём. У большинства рыб и земноводных яйцеклетки оплодотворяются сперматозоидами в окружающей их водной среде.

У пресмыкающихся, птиц и млекопитающих внутреннее оплодотворение. Яйцеклетки этих животных оплодотворяются в половых путях самок.

У живородящей ящерицы, обыкновенной гадюки развитие зародыша заканчивается в организме самки. В этом случае наблюдается живорождение.

Источник