Внутреннее оплодотворение - Internal fertilization

Внутреннее оплодотворение это союз яйцеклетка с сперма в течение половое размножение внутри женского тела. Внутреннее оплодотворение, в отличие от своего аналога, внешнее оплодотворение, дает женщинам больше контроля над воспроизводством.^[1] Чтобы произошло внутреннее оплодотворение, у мужчины должен быть способ введения спермы в репродуктивные тракты женщины. В млекопитающие, рептилии, и некоторых других групп животных, это делается совокупление, интромитентный орган вводится в влагалище или же клоака.^[2][3] У большинства птиц клоакальный поцелуй используется, когда два животных сжимают свои клоаки вместе при передаче спермы.^[4] Саламандры, пауки, немного насекомые и немного моллюски провести внутреннее оплодотворение путем переноса сперматофор, пучок спермы от мужчины к женщине. После оплодотворения эмбрионы откладываются в виде яиц в яйцекладущий организмов, или продолжают развиваться в репродуктивном тракте матери, чтобы родиться позже, когда живут молодыми в живородящий организмы.

Способы внутреннего оплодотворения

Удобрение которое происходит внутри женского тела, называется внутренним оплодотворением. животные осуществляется следующими способами:^[5][6][7]

• Совокупление,^[8] что включает в себя вставку пенис или другой интромитентный орган в влагалище (в большинстве млекопитающие ) или в клоака в монотремы, наиболее рептилии, немного птицы, то амфибия хвостатая лягушка и немного рыбы, исчезнувшие динозавры, а также в других беспозвоночные животные.^[3][9]
• Клоакальный поцелуй, который заключается в том, что два животных соприкасаются своими клоаками вместе, чтобы передать сперма мужчины к женщине. Он используется у большинства птиц и в Tuatara, у которых нет интромитентного органа.^[4]
• Через сперматофор, колпачок, содержащий сперму, помещенный самцом в клоаку самки. Обычно сперма хранится в сперматеках на крыше клоаки до тех пор, пока она не понадобится во время откладки яиц. Он используется некоторыми виды саламандры и тритона, посредством паукообразный, некоторые насекомые и некоторые моллюски.^[10][11]
• В губки, сперматозоиды попадают в воду для оплодотворения яйцеклеток, которые у некоторых видов также высвобождаются (внешнее оплодотворение), а у других сохраняются «матерью» (внутреннее оплодотворение).^[12]

Высылка

Основная статья: Режимы воспроизведения

В какой-то момент растущий яйцо или же потомство должен быть исключен. Есть несколько возможных способы воспроизведения. Они традиционно классифицируются следующим образом:

• Яйцеклад, как и в большинстве насекомые и рептилии, монотремы, динозавры и все птицы, откладывающие яйца, которые продолжают развиваться после кладки и вылупляются позже.^[13]
• Живородство, как и почти у всех млекопитающих (таких как киты, кенгуру и люди ) которые несут своих детенышей живыми. Развивающиеся молодые люди проводят пропорционально больше времени в репродуктивном тракте самок. Позже молодых выпускают, чтобы они выжили сами по себе, с разной степенью помощи со стороны родитель (s) из разновидность.^[14]
• Яйцеводство, как в подвязка змея, наиболее гадюки, а Мадагаскарский шипящий таракан, в которых есть яйца (с снаряды ), которые вылупляются по мере закладки, что делает их похожими на живорождение.^[15]

Преимущества внутреннего оплодотворения

Внутреннее оплодотворение позволяет:

• женский выбор партнера, что дает самке возможность выбирать партнера до и после спаривания. Самка не может сделать это с помощью внешнего оплодотворения, потому что она может иметь ограниченный контроль над тем, кто оплодотворяет ее яйца и когда они оплодотворяются.^[1]
• Принятие решения об условиях воспроизводства, таких как место и время.^[16] При внешнем оплодотворении самка может выбирать только время, в которое она выпускает яйца, но не время их оплодотворения. Это похоже на загадочный женский выбор.
• Защита яиц на суше.^[17] В то время как яйцекладущие животные имеют либо желеобразную яйцеклетку, либо твердую оболочку, покрывающую яйцо, животные, оплодотворяющие изнутри, выращивают яйца и потомство внутри себя. Это обеспечивает защиту от хищников и от обезвоживания на суше.^[18] Это увеличивает шансы на выживание, когда у матери регулируемая температура и защищенная зона.

Недостатки внутреннего оплодотворения

• Беременность может и добавит дополнительные риски для матери.^[19] Дополнительные риски, связанные с беременностью, связаны с дополнительными потребностями в энергии.
• Вместе с внутренним оплодотворением наступает половое размножение , в большинстве случаев. Половое размножение также сопряжено с некоторыми рисками. Риски, связанные с половым размножением, связаны с половым актом, это нечасто и хорошо работает только во время пика. плодородие. В то время как животные, оплодотворяющие извне, способны выделять яйцеклетки и сперму, обычно в воду, не нуждаясь в конкретном партнере для размножения.^[19]
• От внутреннего оплодотворения рождается меньше потомства по сравнению с внешним оплодотворением. Причина в том, что мать не может удержать и вырастить столько потомства, сколько яиц, и мать не может обеспечить и получить достаточно ресурсов для большего количества потомства.^[20]

Рыбы

Некоторые виды рыб, такие как гуппи, обладают способностью к внутреннему оплодотворению, этот процесс происходит, когда самец вставляет трубчатый плавник в репродуктивное отверстие самки, а затем вносит сперму в ее репродуктивный тракт. Есть и другие виды рыб, у которых есть рот, что означает, что одна рыба кладет икру в рот для инкубации. Определенный вид рыб, которые являются родителями ротовой полости, называется цихлидами, и многие из них являются родоначальниками ротовой полости. Самка откладывает яйцо и берет его в рот. Затем самцы будут поощрять самку открыть рот, чтобы они могли оплодотворить яйца, пока они находятся во рту самки.^[21] Внутреннее оплодотворение у хрящевых рыб имеет то же эволюционное происхождение, что и рептилии, птицы и млекопитающие, которые оплодотворяют внутренне. Также у этих внутренне оплодотворяющихся рыб, когда сперма передается в репродуктивный тракт, не наблюдается заметного изменения тональности.^[22]

Амфибии

У большинства земноводных есть внешнее оплодотворение, но есть исключение для некоторых, таких как саламандры, которые в основном имеют внутреннее оплодотворение. У самцов саламандр нет пениса, чтобы вставлять и откладывать сперму внутрь самок. Их альтернатива этому состоит из заключенной в оболочку капсулы из сперматозоидов и питательных веществ, называемой сперматофором. Самец откладывает сперматофор на землю, а самка поднимает его своей клоакой (совмещенным мочевым и генитальным отверстием) и оплодотворяет им свои яйца.^[21] Со временем было обнаружено, что амфибии эволюционируют и увеличивают внутреннее оплодотворение. Внутри земноводных высокоразвитые позвоночные обычно оплодотворяются внутри из-за перехода от воды к суше во время эволюции позвоночных. Есть преимущество для земноводных, которые удобряют изнутри, позволяя выбрать время и место для размножения.^[23]

Птицы

У самцов обычно отсутствуют пенисы, поэтому они размножаются путем внутреннего оплодотворения. Птицы используют свой клоакальный контакт, который представляет собой поцелуй птиц. Клоака - это их рот, поэтому, чтобы начать процесс, они соединяют свои клоаки, и самец передает сперму в рот самки. Хотя у большинства птиц нет пениса, некоторые виды птиц действительно любят уток и гусей и используют свой пенис для внутреннего оплодотворения.^[21] Поскольку это единственный таксон позвоночных с внутренним оплодотворением, интромитентный фаллос птицы у большинства видов утрачен. Фаллос - это пенис, и, поскольку это происходит в результате эволюции без этого, их необходимо оплодотворять изнутри.^[24]

Смотрите также

• Осеменение
• Удобрение

Рекомендации

1. Алонзо С.Х., Стивер К.А., Марш-Ролло С.Е. (август 2016 г.). «Жидкость яичников позволяет направить скрытый выбор самки, несмотря на внешнее оплодотворение». Nature Communications. 7 (1): 12452. Bibcode:2016НатКо ... 712452A. Дои:10.1038 / ncomms12452. ЧВК  4990696. PMID  27529581.
2. Хайман Л.Х. (15 сентября 1992 г.). Сравнительная анатомия позвоночных Хаймана. Издательство Чикагского университета. ISBN  978-0-226-87013-7.
3. Остин CR (1984). «Эволюция копулятивного аппарата». Bolletino di Zoologia. 51 (1–2): 249–269. Дои:10.1080/11250008409439463.
4. Ромер А.С., Парсонс Т.С. (1977). Тело позвоночного. Филадельфия, Пенсильвания: Holt-Saunders International. С. 396–399. ISBN  978-0-03-910284-5.
5. Райхард UH (2002). «Моногамия - изменчивые отношения» (PDF). Макс Планк Исследования. 3: 62–7. Архивировано из оригинал (PDF) 14 мая 2011 г.. Получено 24 апреля 2013.
6. Липтон Дж. Э., Бараш Д. П. (2001). Миф о моногамии: верность и неверность животных и людей. Сан-Франциско: W.H. Фримен и компания. ISBN  978-0-7167-4004-9.
7. Морелл V (сентябрь 1998 г.). «Новый взгляд на моногамию». Наука. 281 (5385): 1982–3. Дои:10.1126 / science.281.5385.1982. PMID  9767050. S2CID  31391458.
8. Lombardi J (6 декабря 2012 г.). Сравнительное воспроизводство позвоночных. Springer Science & Business Media. ISBN  978-1-4615-4937-6.
9. Бриллиант J (1991). Взлет и падение третьего шимпанзе. Радиус. С. 360 стр. ISBN  978-0091742683.
10. Веделл Н., Трегенца Т., Симмонс Л.В. (июль 2008 г.). «Брачные дары не разрешают сексуальный конфликт у насекомого». BMC Эволюционная биология. 8: 204. Дои:10.1186/1471-2148-8-204. ЧВК  2491630. PMID  18627603.
11. Созоу П.Д., Сеймур Р.М. (сентябрь 2005 г.). «Дорогие, но бесполезные подарки облегчают ухаживание». Ход работы. Биологические науки. 272 (1575): 1877–84. Дои:10.1098 / rspb.2005.3152. ЧВК  1559891. PMID  16191592.
12. Бергквист PR (1978). Губки. Лондон: Хатчинсон. ISBN  9780520036581.
13. Лоде Т (2001). Les stratégies de reproduction des animaux [Стратегии воспроизводства в животном мире] (На французском). Париж: Dunod Sciences.
14. Blackburn DG (январь 2000 г.). «Классификация репродуктивных паттернов амниот». Герпетологические монографии. 14: 371–7. Дои:10.2307/1467051. JSTOR  1467051.
15. Carrier JC, Musick JA, Heithaus MR, ред. (2012). Биология акул и их родственников. CRC Press. С. 296–301. ISBN  978-1439839249.
16. Ёкоэ М., Такаяма-Ватанабэ Э., Сайто Ю., Куцудзава М., Фудзита К., Очи Х. и др. (2016-08-31). Климковский М (ред.). «Новый белок цистеинового узла для улучшения подвижности сперматозоидов, который может способствовать развитию внутреннего оплодотворения у земноводных». PLOS ONE. 11 (8): e0160445. Bibcode:2016PLoSO..1160445Y. Дои:10.1371 / journal.pone.0160445. ЧВК  5007030. PMID  27579691.
17. Алтиг Р., МакДиармид Р. В. (декабрь 2007 г.). «Морфологическое разнообразие и эволюция строения яиц и кладок амфибий». Герпетологические монографии. 21 (1): 1–32. Дои:10.1655/06-005.1. S2CID  55728625.
18. «43.2A: Внешнее и внутреннее оплодотворение». Биология LibreTexts. 2018-07-17. Получено 2020-11-09.
19. Валлен К., Зер Дж. Л. (февраль 2004 г.). «Гормоны и история: эволюция и развитие женской сексуальности приматов». Журнал сексуальных исследований. 41 (1): 101–12. Дои:10.1080/00224490409552218. ЧВК  1255935. PMID  15216429.
20. Паркер, Г. А. (1970). «Конкуренция сперматозоидов и его эволюционные последствия у насекомых». Биологические обзоры. 45 (4): 525–567. Дои:10.1111 / j.1469-185X.1970.tb01176.x. ISSN  1469–185X. S2CID  85156929.
21. Котнер, Сехоя; Вассенберг, Дина. Эволюция и биология пола.
22. Энгель, Катрин М., Дзюба, Виктория, Нинхаус-Сильвейра, Александр, Вериссимо-Сильвейра, Розиклер, Данненбергер, Дирк, Шиллер, Юрген,. . . Дзюба, Борис. (2020). Липидный состав сперматозоидов у ранних видов рыб: внутренний и внешний способ оплодотворения. Биомолекулы (Базель, Швейцария), 10(2), 172.
23. Ёкоэ, Мисато, Такаяма-Ватанабэ, Эрико, Сайто, Йоко, Куцудзава, Мэгуми, Фудзита, Косуке, Очи, Харуки,. . . Ватанабэ, Акихико. (2016). Новый белок цистеинового узла для улучшения подвижности сперматозоидов, который может способствовать развитию внутреннего оплодотворения у амфибий. PLOS ONE, 11 (8), E0160445.
24. Бреннан, Патриция Л. Р., Биркхед, Тим Р., Зысковски, Кристоф, Ван дер Вааг, Джессика и Прам, Ричард О. (2008). Независимые эволюционные сокращения фаллоса у базальных птиц. Журнал биологии птиц, 39 (5), 487-492.