Размножение и развитие животных

Определение. Размножение животных

Размножение — воспроизведение себе подобных, обеспечивающее продолжение вида. Различают бесполое и половое размножение.

Размножение — воспроизведение организмами себе подобных. Бесполое размножение идёт без участия половых клеток. Половое размножение — с участием половых клеток (гамет).

Бесполое размножение бывает трёх видов: деление клетки одноклеточного организма на две, почкование (у гидры), фрагментация (восстановление из части тела). Половое размножение имеет преимущество: оно даёт потомство с новыми комбинациями признаков, что повышает приспособляемость.

Размножение животных: Бесполое: - Деление клетки надвое (простейшие) - Почкование (гидра) - Фрагментация Половое: - Половые железы (яичники, семенники) - Гаметы (яйцеклетки, сперматозоиды) - Оплодотворение → зигота - Партеногенез

Половые железы — яичники (у самок) и семенники (у самцов). Половые клетки — гаметы. При оплодотворении образуется зигота. Существует партеногенез — развитие из неоплодотворённой яйцеклетки.

Размножение — одно из важнейших свойств живых организмов. Оно обеспечивает продолжение вида: без размножения любой вид вымер бы за одно поколение. Существует два основных способа размножения — бесполое и половое.

Бесполое размножение

Бесполое размножение идёт без участия половых клеток. Оно бывает трёх видов. Деление клетки надвое — способ размножения одноклеточных животных: клетка делится на две дочерние, каждая из которых становится самостоятельным организмом. Так размножаются амёба, инфузория-туфелька. Почкование — способ размножения, при котором на теле материнского организма образуется вырост — почка, из которой развивается новый организм. Так размножается гидра. Фрагментация — восстановление целого организма из части тела; так размножаются некоторые черви и другие животные.

Амёба размножается делением клетки надвое: одна клетка делится на две дочерние. Гидра размножается почкованием: на её теле образуется почка, из которой вырастает новая гидра. Дождевой червь может восстановиться из части тела — это фрагментация.

Бесполое размножение даёт потомство, генетически идентичное родителю, — это как клонирование. Оно быстрое и не требует поиска партнёра, но не даёт разнообразия признаков. Поэтому бесполое размножение характерно для простейших и многих беспозвоночных.

Рассмотрим виды бесполого размножения подробнее. Деление клетки надвое — самый простой способ: одноклеточное животное делится на две дочерние клетки, каждая из которых становится самостоятельным организмом. Так размножаются амёба, инфузория-туфелька, эвглена. Почкование — на теле материнского организма образуется вырост-почка, которая растёт и отделяется, становясь новым организмом. Так размножается гидра; у неё почка может не отделяться, и тогда образуется колония. Фрагментация — восстановление целого организма из части тела. Так размножаются некоторые плоские и кольчатые черви, морские звёзды. Фрагментация основана на способности к регенерации — восстановлению утраченных частей тела.

object: Деление инфузории-туфельки magnification: 400× visible:

• Материнская клетка (делится надвое)
• Две дочерние клетки (новые организмы) note: При бесполом размножении делением клетка делится на две дочерние, каждая из которых становится самостоятельным организмом.

Половое размножение

Половое размножение идёт с участием половых клеток — гамет. Половые железы — яичники (у самок, образуют яйцеклетки) и семенники (у самцов, образуют сперматозоиды). При оплодотворении — слиянии яйцеклетки и сперматозоида — образуется зигота, из которой развивается новый организм. Половое размножение имеет преимущество: потомство получает новые комбинации признаков от обоих родителей, что повышает приспособляемость к изменяющимся условиям среды.

Гаметы — половые клетки: яйцеклетки (женские) и сперматозоиды (мужские). Оплодотворение — слияние яйцеклетки и сперматозоида, в результате которого образуется зигота. Зигота — оплодотворённая яйцеклетка, из которой развивается новый организм.

Существует партеногенез — развитие из неоплодотворённой яйцеклетки. При партеногенезе новый организм развивается без оплодотворения. Партеногенез встречается у некоторых насекомых (тли, пчёлы), ракообразных и других животных. Например, у пчёл из неоплодотворённых яиц развиваются трутни (самцы), а из оплодотворённых — рабочие пчёлы и матка.

У пчёл партеногенез: из неоплодотворённых яиц развиваются трутни, из оплодотворённых — рабочие пчёлы и матка. У тлей партеногенез позволяет быстро размножаться летом без самцов.

Половое размножение имеет важное преимущество перед бесполым. При половом размножении потомство получает наследственный материал от обоих родителей, поэтому у него появляются новые комбинации признаков. Это повышает приспособляемость потомства к изменяющимся условиям среды и даёт материал для естественного отбора. Поэтому половое размножение — более прогрессивный способ, характерный для большинства животных.

Оплодотворение бывает наружным (у рыб, земноводных — гаметы сливаются в воде) и внутренним (у насекомых, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих — гаметы сливаются в теле самки). Внутреннее оплодотворение более надёжно, так как не зависит от внешней среды.

Наружное оплодотворение — слияние гамет в воде (рыбы, земноводные). Внутреннее оплодотворение — слияние гамет в теле самки (насекомые, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).

Зародышевое развитие

После оплодотворения начинается зародышевое развитие. У птиц яйцо имеет сложное строение. У млекопитающих развитие внутриутробное: зародыш развивается в матке, окружённый зародышевыми оболочками. Питание и дыхание зародыша обеспечивает плацента (детское место), связанная с зародышем пупочным канатиком (пуповиной).

Плацента (детское место) — орган, через который зародыш млекопитающих получает питание и кислород от матери. Пупочный канатик (пуповина) связывает зародыш с плацентой.

Строение яйца птицы

Яйцо птицы имеет сложное строение. Снаружи яйцо покрыто скорлупой — известковой оболочкой, защищающей зародыш. Под скорлупой находятся подскорлуповые оболочки. Внутри яйца — белок, который снабжает зародыш водой и питательными веществами. В центре яйца — желток с зародышевым диском, из которого развивается зародыш. На тупом конце яйца есть воздушная камера, обеспечивающая зародыш воздухом. Такое строение яйца обеспечивает развитие зародыша птицы вне тела матери.

Строение яйца птицы: Скорлупа: - Известковая оболочка, защита Подскорлуповые оболочки: - Дополнительная защита Белок: - Вода и питательные вещества Желток: - Питательные вещества, зародышевый диск Воздушная камера: - Воздух для зародыша

Рассмотрим строение яйца птицы подробнее. Скорлупа — прочная известковая оболочка, защищающая яйцо от повреждений и микробов; она пронизана порами, через которые идёт газообмен. Под скорлупой находятся подскорлуповые оболочки, которые дополнительно защищают содержимое яйца. Белок — вязкая жидкость, снабжающая зародыш водой и питательными веществами; он также защищает желток от ударов. Желток — запас питательных веществ, на поверхности которого находится зародышевый диск — место, из которого развивается зародыш. Воздушная камера — полость на тупом конце яйца, заполненная воздухом; она обеспечивает зародыш кислородом, особенно перед вылуплением, когда птенец начинает дышать лёгкими. Такое сложное строение яйца позволяет зародышу птицы развиваться вне тела матери, в яйце, которое содержит всё необходимое.

object: Строение яйца птицы magnification: ×1 visible:

• Скорлупа (известковая оболочка)
• Белок (вода и питательные вещества)
• Желток (запас питательных веществ)
• Зародышевый диск (из него развивается зародыш)
• Воздушная камера (воздух для зародыша) note: Яйцо птицы содержит всё необходимое для развития зародыша вне тела матери.

Внутриутробное развитие млекопитающих

У млекопитающих развитие внутриутробное: зародыш развивается в матке матери, окружённый зародышевыми оболочками, которые защищают его. Питание и дыхание зародыша обеспечивает плацента (детское место) — орган, через который зародыш получает от матери питательные вещества и кислород и отдаёт продукты обмена. Плацента связана с зародышем пупочным канатиком (пуповиной), по которому проходят кровеносные сосуды. Внутриутробное развитие обеспечивает надёжную защиту и питание зародыша, поэтому детёныши млекопитающих рождаются хорошо развитыми.

У человека и других плацентарных млекопитающих зародыш развивается в матке, получая питание и кислород через плаценту и пуповину. У кролика, кошки, собаки — тоже внутриутробное развитие с плацентой.

Постэмбриональное развитие

Постэмбриональное развитие бывает прямым и непрямым. При прямом развитии детёныш похож на взрослую особь. При непрямом — есть личинка, отличающаяся от взрослой особи. Развитие с превращением называется метаморфозом; он бывает полным и неполным.

У бабочки непрямое развитие с полным метаморфозом: яйцо → гусеница → куколка → бабочка. У кузнечика непрямое развитие с неполным метаморфозом: личинка похожа на взрослую особь. У млекопитающих развитие прямое.

Прямое и непрямое развитие

Прямое развитие — развитие, при котором детёныш похож на взрослую особь и постепенно растёт. Прямое развитие характерно для млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, рыб. Непрямое развитие — развитие с превращением, при котором есть личинка, отличающаяся от взрослой особи. Непрямое развитие характерно для насекомых, земноводных, многих беспозвоночных. При непрямом развитии личинка часто живёт в другой среде и питается другой пищей, чем взрослая особь, что уменьшает конкуренцию между поколениями.

Прямое развитие — детёныш похож на взрослую особь. Непрямое развитие — есть личинка, отличающаяся от взрослой особи. Метаморфоз — развитие с превращением, бывает полным и неполным.

Рассмотрим прямое и непрямое развитие подробнее. При прямом развитии детёныш рождается похожим на взрослую особь, только меньшего размера, и постепенно растёт, не претерпевая превращений. Так развиваются млекопитающие (детёныш похож на родителей), птицы (птенец похож на взрослую птицу), пресмыкающиеся, рыбы. При непрямом развитии из яйца выходит личинка, которая сильно отличается от взрослой особи и проходит превращение — метаморфоз. Личинка часто живёт в другой среде и питается другой пищей, чем взрослая особь. Например, головастик лягушки живёт в воде и дышит жабрами, а взрослая лягушка живёт на суше и дышит лёгкими. Такое различие уменьшает конкуренцию между молодыми и взрослыми особями за пищу и место обитания.

У млекопитающих прямое развитие: детёныш похож на взрослого. У лягушки непрямое развитие: головастик живёт в воде, а взрослая лягушка — на суше. У бабочки непрямое развитие: гусеница ест листья, а бабочка — нектар.

Метаморфоз: полный и неполный

Метаморфоз — развитие с превращением. Он бывает полным и неполным. При полном метаморфозе развитие проходит стадии: яйцо → личинка → куколка → взрослая особь. Личинка сильно отличается от взрослой особи, а на стадии куколки происходит полное превращение. Полный метаморфоз характерен для бабочек, жуков, мух, пчёл. При неполном метаморфозе развитие проходит стадии: яйцо → личинка → взрослая особь, без стадии куколки. Личинка похожа на взрослую особь, но меньше и без крыльев. Неполный метаморфоз характерен для кузнечиков, тараканов, стрекоз.

Рассмотрим метаморфоз подробнее. При полном метаморфозе личинка сильно отличается от взрослой особи: гусеница бабочки совсем не похожа на бабочку, личинка жука — на жука. На стадии куколки личинка неподвижна, и внутри неё происходит полное превращение во взрослую особь. Полный метаморфоз характерен для бабочек, жуков, мух, пчёл, муравьёв. При неполном метаморфозе стадии куколки нет: из яйца выходит личинка, похожая на взрослую особь, но меньшего размера и без крыльев. Личинка растёт, линяет и постепенно превращается во взрослую особь. Неполный метаморфоз характерен для кузнечиков, тараканов, стрекоз, клопов.

Метаморфоз: Полный: - Яйцо → личинка → куколка → взрослая особь - Бабочки, жуки, мухи, пчёлы Неполный: - Яйцо → личинка → взрослая особь - Кузнечики, тараканы, стрекозы

У бабочки полный метаморфоз: яйцо → гусеница → куколка → бабочка. Гусеница совсем не похожа на бабочку. У кузнечика неполный метаморфоз: из яйца выходит личинка, похожая на взрослого кузнечика, но без крыльев; она растёт и превращается во взрослую особь без куколки.

name: Лягушка озёрная latin: Pelophylax ridibundus classification: kingdom: Животные type: Хордовые class: Земноводные habitat: Водоёмы и их берега features:

• Половое размножение
• Непрямое развитие с метаморфозом
• Личинка — головастик
• Оплодотворение наружное

Связь размножения и развития

Размножение и развитие тесно связаны. Размножение даёт начало новому организму, а развитие превращает его во взрослую особь. У животных с бесполым размножением потомство генетически идентично родителю, у животных с половым — разнообразно. Способ развития связан с образом жизни: у животных, живущих в разных средах на разных стадиях (личинка в воде, взрослая особь на суше), развитие непрямое с метаморфозом; у животных, детёныши которых живут в той же среде, что и взрослые, развитие прямое.

У лягушки непрямое развитие: головастик живёт в воде и дышит жабрами, а взрослая лягушка живёт на суше и дышит лёгкими. У млекопитающих прямое развитие: детёныш похож на взрослого и живёт в той же среде.

Способ размножения и развития — важное приспособление к условиям жизни. Животные, живущие в нестабильной среде, часто размножаются бесполым способом или партеногенезом, чтобы быстро увеличить численность. Животные с заботой о потомстве (птицы, млекопитающие) имеют прямое развитие и небольшое число детёнышей, но хорошо заботятся о них. Животные без заботы о потомстве (рыбы, насекомые) откладывают много яиц, но развитие у них часто непрямое. Так размножение и развитие отражают стратегию выживания вида.

Заключение

Размножение обеспечивает продолжение вида, а развитие — превращение зародыша во взрослую особь. Половое размножение даёт преимущество в приспособляемости. Развитие бывает прямым и непрямым (с метаморфозом).

Мы проследили, как устроены размножение и развитие животных. Бесполое размножение (деление, почкование, фрагментация) даёт копии родителя, половое (с гаметами) — разнообразное потомство. Зародышевое развитие у птиц идёт в яйце со сложным строением, у млекопитающих — внутриутробно с плацентой и пуповиной. Постэмбриональное развитие бывает прямым (детёныш похож на взрослого) и непрямым с метаморфозом (полным и неполным). Каждый способ размножения и развития — приспособление к условиям жизни животного.

Понимание размножения и развития — основа для изучения конкретных групп животных: почему у бабочки есть гусеница и куколка, почему у млекопитающих детёныши рождаются похожими на родителей, почему у птиц яйцо устроено так сложно. Эти знания помогают понять, как животные обеспечивают продолжение своего вида.

Не путай: бесполое размножение (деление, почкование, фрагментация) идёт без гамет, половое — с гаметами. Прямое развитие — детёныш похож на взрослого, непрямое — есть личинка (метаморфоз). Полный метаморфоз — с куколкой, неполный — без куколки.