Vnitřní hnojení - Internal fertilization

Část série na
Sex
Myši X Y chromozomy.jpg
Biologické termíny
Sexuální reprodukce
Sexualita

Vnitřní hnojení je svazek vaječná buňka s spermie v průběhu sexuální reprodukce uvnitř ženského těla. Vnitřní hnojení, na rozdíl od svého protějšku, vnější hnojení přináší ženě větší kontrolu nad reprodukcí.[1] Aby mohlo dojít k vnitřnímu oplodnění, musí existovat metoda, jak muž zavede spermie do reprodukčního traktu ženy. v savci, plazi, a některé další skupiny zvířat, to provádí páření, an intromitentní orgán zaváděny do pochva nebo kloaka.[2][3] U většiny ptáků je kloakální polibek se používá, obě zvířata lisují své kloaky k sobě při přenosu spermatu.[4] Salamandry, pavouci, někteří hmyz a nějaký měkkýši provést vnitřní oplodnění převodem a spermatofor, svazek spermií, od muže po ženu. Po oplodnění jsou embrya uložena jako vejce oviparous organismy, nebo se nadále vyvíjejí uvnitř reprodukčního traktu matky, která se narodí později jako živá mláďata viviparous organismy.

Metody vnitřního hnojení

Oplodnění který se odehrává uvnitř ženského těla, se nazývá vnitřní oplodnění zvířata se provádí následujícími různými způsoby:[5][6][7]

Vyhoštění

Hlavní článek: Režimy reprodukce

V určitém okamžiku roste vejce nebo potomek musí být vyloučen. Existuje několik možných režimy reprodukce. Ty jsou tradičně klasifikovány takto:

Výhody interního oplodnění

Vnitřní hnojení umožňuje:

  • ženský volba partnera, což dává ženě možnost vybrat si partnera před a po krytí. Samice to nemůže dělat s vnějším oplodněním, protože může mít omezenou kontrolu nad tím, kdo oplodňuje její vajíčka a kdy jsou oplodněna.[1]
  • Rozhodování o podmínkách reprodukce, jako je umístění a čas.[16] Při vnějším oplodnění si žena může vybrat pouze čas, ve kterém uvolní vajíčka, ale ne tehdy, když jsou oplodněna. To je svým způsobem podobné tajemná ženská volba.
  • Ochrana vajec na souši.[17] Zatímco oviparous zvířata mají buď želé jako vajíčko nebo tvrdou skořápku obklopující jejich vejce, interně plodící zvířata pěstují vajíčka a potomky uvnitř sebe. To poskytuje ochranu před predátory a před dehydratací na souši.[18] To umožňuje vyšší šanci na přežití, když je v matce regulovaná teplota a chráněná oblast.

Nevýhody interního hnojení

  • Těhotenství může a bude pro matku znamenat další rizika.[19] Další rizika spojená s těhotenstvím pocházejí z dodatečných energetických požadavků.
  • Spolu s vnitřním oplodněním přichází sexuální reprodukce , většinou. Sexuální reprodukce přináší také určitá rizika. Rizika při pohlavním rozmnožování jsou při pohlavním styku, jsou řídká a fungují dobře pouze během špičky plodnost. Zatímco zvířata, která zevně oplodňují, jsou schopna uvolňovat vajíčko a spermie, obvykle do vody, nepotřebují k reprodukci konkrétního partnera.[19]
  • Méně potomků se vyprodukuje vnitřním oplodněním ve srovnání s vnějším oplodněním. Je to tak proto, že matka nemůže držet a růst tolik potomků jako vajec, a matka nemůže poskytnout a získat dostatek zdrojů pro větší množství potomků.[20]

Ryba

Některé druhy ryb, jako jsou guppies, mají schopnost vnitřního oplodnění, k tomuto procesu dochází tak, že samec vloží trubicovou ploutev do reprodukčního otvoru samice a poté uloží spermie do jejího reprodukčního traktu. Existují i ​​jiné druhy ryb, které jsou tlamovci, což znamená, že jedna ryba vkládá vejce do tlamy pro inkubaci. Určitému druhu ryby, kterému se říká tlamovec, se říká cichlidy a mnoho z nich jsou tlamovci mateřští. Proces je takový, že žena položí vajíčko a zvedne ho do úst. Poté muži povzbudí samici, aby otevřela ústa, aby mohla oplodnit vajíčka, zatímco je v ústech samice.[21] Vnitřní oplodnění chrupavčitých ryb obsahuje stejný evoluční původ jako plazi, ptáci a savci, kteří interně oplodňují. Také u těchto ryb s vnitřním oplodněním, když jsou spermie přenášeny do reprodukčního traktu, není patrná žádná změna tonality.[22]

Obojživelníci

Většina obojživelníků má vnější hnojení, ale existuje výjimka pro některé, jako jsou mloky, které mají většinou vnitřní hnojení. Samci mloků nemají penis, aby mohli vkládat a ukládat spermie do žen. Jejich alternativní řešení spočívá v zapouzdřené tobolce spermií a živin zvané spermatofor. Samec uloží spermatofor na zem a samice ho zachytí svou kloakou (kombinovaný močový a genitální otvor) a oplodní jí vajíčka.[21] Postupem času bylo zjištěno, že obojživelníci se vyvíjejí ke zvýšení vnitřního oplodnění. U obojživelníků je běžné, že se vysoké obratlovce vnitřně oplodňují z důvodu přechodu z vody na pevninu během vývoje obratlovců. Výhodou je, že obojživelníci, kteří interně hnojí, umožňují výběr času a místa pro reprodukci.[23]

Ptactvo

Mužský druh má tendenci postrádat penisy, takže se množí vnitřním hnojením. Ptáci používají svůj kloakální kontakt, kterým je líbání ptáků. Kloaka je jejich ústa, takže k zahájení procesu spojují své kloaky a mužský přenos spermatu do úst žen. Ačkoli většina ptáků nemá penis, některé druhy ptáků mají rádi kachny a husy a používají svůj penis k vnitřnímu oplodnění.[21] Jako jediný taxon obratlovců s vnitřním oplodněním byl intromitentní falus ptáka u většiny druhů ztracen. Falus je penis a je evolucí, aniž by to vedlo k jejich vnitřnímu oplodnění.[24]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Alonzo SH, Stiver KA, Marsh-Rollo SE (srpen 2016). „Ovariální tekutina umožňuje směrovou kryptickou volbu žen navzdory vnějšímu oplodnění“. Příroda komunikace. 7 (1): 12452. Bibcode:2016NatCo ... 712452A. doi:10.1038 / ncomms12452. PMC  4990696. PMID  27529581.
  2. ^ Hyman LH (15. září 1992). Hymanova srovnávací anatomie obratlovců. University of Chicago Press. ISBN  978-0-226-87013-7.
  3. ^ A b Austin CR (1984). „Vývoj kopulačního aparátu“. Bolletino di Zoologia. 51 (1–2): 249–269. doi:10.1080/11250008409439463.
  4. ^ A b Romer AS, Parsons TS (1977). Tělo obratlovců. Philadelphia, PA: Holt-Saunders International. 396–399. ISBN  978-0-03-910284-5.
  5. ^ Reichard UH (2002). „Monogamie - variabilní vztah“ (PDF). Max Planck Research. 3: 62–7. Archivovány od originál (PDF) dne 14. května 2011. Citováno 24. dubna 2013.
  6. ^ Lipton JE, Barash DP (2001). Mýtus o monogamii: věrnost a nevěra u zvířat a lidí. San Francisco: W.H. Freeman a společnost. ISBN  978-0-7167-4004-9.
  7. ^ Morell V (září 1998). "Nový pohled na monogamii". Věda. 281 (5385): 1982–3. doi:10.1126 / science.281.5385.1982. PMID  9767050. S2CID  31391458.
  8. ^ Lombardi J (6. prosince 2012). Srovnávací reprodukce obratlovců. Springer Science & Business Media. ISBN  978-1-4615-4937-6.
  9. ^ Diamond J (1991). Vzestup a pád třetího šimpanze. Poloměr. str. 360 stran. ISBN  978-0091742683.
  10. ^ Wedell N, Tregenza T, Simmons LW (červenec 2008). „Svatební dary nevyřeší sexuální konflikt s hmyzem“. BMC Evoluční biologie. 8: 204. doi:10.1186/1471-2148-8-204. PMC  2491630. PMID  18627603.
  11. ^ Sozou PD, Seymour RM (září 2005). „Drahé, ale bezcenné dary usnadňují námluvy“. Řízení. Biologické vědy. 272 (1575): 1877–84. doi:10.1098 / rspb.2005.3152. PMC  1559891. PMID  16191592.
  12. ^ Bergquist PR (1978). Houby. Londýn: Hutchinson. ISBN  9780520036581.
  13. ^ Lodé T (2001). Les strategies de reproduction des animaux [Strategie reprodukce v živočišné říši] (francouzsky). Paris: Dunod Sciences.
  14. ^ Blackburn DG (leden 2000). "Klasifikace reprodukčních vzorců amniotů". Herpetologické monografie. 14: 371–7. doi:10.2307/1467051. JSTOR  1467051.
  15. ^ Carrier JC, Musick JA, Heithaus MR, eds. (2012). Biologie žraloků a jejich příbuzných. CRC Press. str. 296–301. ISBN  978-1439839249.
  16. ^ Yokoe M, Takayama-Watanabe E, Saito Y, Kutsuzawa M, Fujita K, Ochi H a kol. (2016-08-31). Klymkowsky M (ed.). „Nový protein cysteinových uzlů pro zvýšení motility spermií, který by mohl usnadnit vývoj vnitřního oplodnění u obojživelníků“. PLOS ONE. 11 (8): e0160445. Bibcode:2016PLoSO..1160445Y. doi:10.1371 / journal.pone.0160445. PMC  5007030. PMID  27579691.
  17. ^ Altig R, McDiarmid RW (prosinec 2007). "Morfologická rozmanitost a vývoj struktury vajec a spojek u obojživelníků". Herpetologické monografie. 21 (1): 1–32. doi:10.1655/06-005.1. S2CID  55728625.
  18. ^ „43.2A: Vnější a vnitřní hnojení“. Biology LibreTexts. 2018-07-17. Citováno 2020-11-09.
  19. ^ A b Wallen K, Zehr JL (únor 2004). „Hormony a historie: vývoj a vývoj sexuality ženských primátů“. Journal of Sex Research. 41 (1): 101–12. doi:10.1080/00224490409552218. PMC  1255935. PMID  15216429.
  20. ^ Parker, G. A. (1970). „Soutěž o spermie a její evoluční důsledky pro hmyz“. Biologické recenze. 45 (4): 525–567. doi:10.1111 / j.1469-185X.1970.tb01176.x. ISSN  1469-185X. S2CID  85156929.
  21. ^ A b C Cotner, Sehoya; Wassenberg, Deena. Evoluce a biologie sexu.
  22. ^ Engel, Kathrin M, Dzyuba, Viktoriya, Ninhaus-Silveira, Alexandre, Veríssimo-Silveira, Rosicleire, Dannenberger, Dirk, Schiller, Jürgen,. . . Dzyuba, Borys. (2020). Složení spermatu lipidů u časně odlišných druhů ryb: vnitřní vs. vnější způsob hnojení. Biomolekuly (Basilej, Švýcarsko), 10(2), 172.
  23. ^ Yokoe, Misato, Takayama-Watanabe, Eriko, Saito, Yoko, Kutsuzawa, Megumi, Fujita, Kosuke, Ochi, Haruki,. . . Watanabe, Akihiko. (2016). Nový protein cysteinových uzlů pro zvýšení motility spermií, který by mohl usnadnit vývoj vnitřního oplodnění u obojživelníků. PLOS ONE, 11 (8), E0160445.
  24. ^ Brennan, Patricia L. R, Birkhead, Tim R, Zyskowski, Kristof, Van Der Waag, Jessica, & Prum, Richard O. (2008). Nezávislé evoluční redukce falusu u bazálních ptáků. Journal of Avian Biology, 39 (5), 487-492.