Gyvybės tęstinumas Žemėje yra užtikrinamas per dauginimąsi. Visi organizmai kada nors žūva. Jei žuvusių organizmų vietos neužimtų jų palikuonys, gyvybė Žemėje išnyktų. Dauguma gyvūnų yra skirtingų lyčių ir dauginasi lytiniu būdu. Tik kai kurie gali daugintis nelytiškai. Šioje temoje panagrinėsime dauginimosi ypatumus ir apvaisinimo būdus.
Dauginimosi būdai: lytinis ir nelytinis
Gyvūnų pasaulyje egzistuoja du pagrindiniai dauginimosi būdai: lytinis ir nelytinis.
Nelytinis dauginimasis
Paprastos sandaros organizmams būdingas nelytinis dauginimasis. Tokiam dauginimuisi reikia tik vieno motininio organizmo. Susidarę nauji individai yra tikslios jo kopijos. Pasižiūrėk į nelytinio dauginimosi schemą.
Ameba, klumpelė ir nemažai kitų vienaląsčių dauginasi dalydamiesi pusiau. Iš vieno motininio organizmo susidaro du lygiai tokie patys dukteriniai organizmai. Šis nelytinio dauginimosi būdas vadinamas dalijimusi.
Hidra gali daugintis pumpuravimo būdu. Iš pradžių motininio organizmo kūne atsiranda nedidelis kauburėlis. Iš jo išauga maža hidra.
Lytinis dauginimasis
Žmogui būdingas lytinis dauginimasis. Šiuo būdu palikuonių susilaukia dauguma gyvūnų ir augalų. Nemažai organizmų (pavyzdžiui, dauguma augalų) gali daugintis lytiškai ir nelytiškai.
Tokiam dauginimuisi būtini du skirtingų lyčių organizmai: vienas vyriškosios, kitas moteriškosios lyties. Jie turi lytinius organus, kuriuose susidaro lytinės ląstelės. Gyvūnų vyriškosios lytinės ląstelės yra spermatozoidai, moteriškosios lytinės ląstelės - kiaušinėliai.
Spermatozoidas mažas ir judrus. Priekinėje jo dalyje yra galvutė, o joje - branduolys. Spermatozoidas turi uodegėlę, kurią naudoja judėti.
Kiaušinėlis yra didesnis už spermatozoidą. Kiaušinėlis turi didelį branduolį. Jį gaubia storas citoplazmos sluoksnis, kuriame sukaupta maisto atsargų. Jos dar vadinamos tryniu.
Spermatozoidas turi pasiekti kiaušinėlį ir prasiskverbti į jo vidų. Paskui lytinių ląstelių branduoliai susilieja. Sakome: įvyko apvaisinimas. Apvaisintas kiaušinėlis daug kartų dalijasi. Iš jo susidaro gemalas. Po kurio laiko iš jo išsivysto naujas organizmas.
Lytiškai besidauginančių organizmų palikuonys panašūs į tėvus, tačiau tai nėra kopijos. Jie paveldi abiejų tėvų požymius.
Apvaisinimo būdai
Gyvūnai naudoja du pagrindinius apvaisinimo būdus: išorinį ir vidinį.
Išorinis apvaisinimas
Daugelis vandens gyvūnų vyriškąsias ir moteriškąsias lytines ląsteles išleidžia į vandenį. Plakdami žiuželiais spermatozoidai plaukioja, randa kiaušinėlius ir juos apvaisina. Procesas vyksta organizmo išorėje, todėl vadinamas išoriniu apvaisinimu. Šis apvaisinimo būdas būdingas žuvims ir daugumai varliagyvių.
Žuvų patelės į vandenį išleidžia ikrus. Tai smulkūs kiaušiniai plonu apvalkalu. Žuvų patinai į vandenį išleidžia spermą. Tai balkšvos spalvos skystis su spermatozoidais. Procesas vadinamas nerštu. Neršti žuvys renkasi į tinkamas vietas, vadinamąsias nerštavietes. Pavyzdžiui, lydekos neršia užliejamuose paupiuose bei paežerėse.
Varlių ir rupūžių kiekvieną pavasarį susirenka neršti į kūdras ar balas. Kiekvienas patinas stengiasi užšokti ant patelės nugaros ir tvirtai apkabinti priekinėmis galūnėmis. Kai tik patelė pradeda leisti kiaušinėlius, patinas į vandenį išskiria spermą. Varlių ir rupūžių kiaušiniai padengti drebučiais. Iš gumulė panašios jų sankaupos vadinamos kurkulais.
Vidinis apvaisinimas
Sausumos gyvūnai poruojasi. Patinai spermą suleidžia tiesiai į patelės kūną, spermatozoidai pasiekia kiaušinėlius ir juos apvaisina. Procesas vyksta organizmo viduje, todėl vadinamas vidiniu apvaisinimu. Šis apvaisinimo būdas būdingas ropliams, paukščiams, žinduoliams, daugumai sausumos bestuburių.
Nariuotakojai, moliuskai, ropliai, paukščiai deda kiaušinius tvirtu apvalkalu. Jis saugo gemalą nuo pažeidimų ir išdžiūvimo. Panagrinėk, kaip susidaro paukščio kiaušinis.
Vištos kiaušinėliai bręsta kiaušidėse. Jie yra dideli, nes turi daug trynio. Subrendę kiaušinėliai po vieną patenka į kiaušintakį. Jei kiaušinėlis apvaisinamas, pradeda augti gemalas. Trynio rutuliukas lėtai slenka kiaušintakiu, pasidengia dangalais ir virsta kiaušiniu. Paskui jis išstumiamas lauk.
Žinduolių gemalas įsitvirtina patelės lytiniuose organuose ir čia kurį laiką vystosi. Būtinų medžiagų jis gauna iš trynio, paskui iš motinos organizmo. Jauniklis gimsta be kiaušinio dangalų ir dažniausiai visai išsivystęs. Tai vadinama gyvavedyste.
Partnerio paieška ir poravimosi ritualai
Artėjant tuoktuvių metui, patinai pradeda ieškoti patelių. Jie pateles prisišaukia baubimu, kurkimu, rėkimu ar giesmėmis. Nemažai žinduolių ir vabzdžių partnerį randa pagal kvapą. Patinai ir patelės skiriasi kūno dydžiu, spalvingumu.
Elnių, stirnų ir briedžių patinams prieš veisimosi sezoną užauga ragai. Paukščių patinų plunksnos tampa spalvingesnės. Per tuoktuves stuburiniams gyvūnams būdingas sudėtingas elgesys. Patinai kovoja tarpusavyje arba stengiasi įsiteikti patelėms.
Kai kurie gyvūnai yra monogamiški, kitiems asmeniniame gyvenime tvyro chaosas. Patelių viliojimą jie paverčia nepaprasto grožio ritualais. Seksas tampa konkurencija, kitiems - bendradarbiavimu, tretiems - diskomfortu.
Vidutinis palikuonių skaičius ir vados dydis
Vidutinis gyvūno palikuonių skaičius per vieną gimimą yra įprastas arba numatomas palikuonių skaičius, kurį gyvūnas pagimdys per vieną gimimą. Šis skaičius gali skirtis priklausomai nuo gyvūno rūšies, nes ne visi gyvūnai vadoje susilauks kelių palikuonių, o atsives tik vieną.
Palikuonių vada yra paplitusi tarp žinduolių, kurie atsiveda gyvai, ir tikimasi, kad jie turės daugiau nei vieną palikuonį. Palikuonių vada bus išauginta iš tos pačios patelės per vieną gimimą, o tos pačios vados palikuonys vadinami vados draugais.
Tam tikri veiksniai gali turėti įtakos vidutiniam vados dydžiui, pavyzdžiui, genetika, gimdos tipas ir nėštumo trukmė.
Vidutiniškai katės turi 3-5 kačiukus. Tačiau vidutinis vados dydis yra maždaug pusė gyvūno turimų spenelių skaičiaus, kuris skiriasi vienu ar dviem. Jei gyvūnas turi tik 12 spenelių, vidutinis to konkretaus gyvūno vados dydis bus maždaug 6 palikuonys.
Yra gyvūnų, kurie yra šios taisyklės išimtis, ir jų vidutinis vados dydis gali viršyti arba atitikti jų turimų spenelių skaičių. Nuoga kurmio žiurkė yra geras pavyzdys gyvūno, kurio vidutinis vados dydis yra 11 jauniklių ir maždaug 12 spenelių.
Žiurkių patelės gali turėti nuo 8 iki 18 jauniklių vadoje.
Tam tikrų rūšių gyvūnai, tokie kaip tenrekas, natūraliai turi didesnį vidutinį vados dydį. Taip yra daugiausia dėl to, kad patelės turi 29 spenelius, o vidutinis vados dydis yra nuo 13 iki 20 palikuonių. Kartais per vieną gimdymą tenrekas gali susilaukti iki 32 palikuonių.
Tu tarpu kitų rūšių gyvūnai gali turėti mažiau spenelių ir jiems nereikia turėti tokio didelio palikuonių skaičiaus.
Genetika vaidina svarbų vaidmenį nustatant vidutinį tam tikros rūšies gyvūnų vados dydį. Pavyzdžiui, šuo, turintis mažesnį genofondą, gali turėti mažesnę vados, palyginti su šunimis, turinčiais didesnį genofondą.
Amžius gali turėti įtakos motininės vados dydžiui, o kai kurios jaunos ir pirmą kartą gimusios motinos dažnai veda mažesnę kraiką. Tačiau motinai artėjant optimaliam veisimosi amžiui, vada taip pat gali sumažėti.
Jei gyvūnas susilauktų kelių palikuonių, gimda turėtų prisitaikyti prie kelių vaisių. Tai reiškia, kad gimda turi susidoroti su palikuonių pajėgumu, kurį motina turės nėštumo metu.
Šikšnosparnių ausų lapės vadoje turi nuo trijų iki šešių rinkinių.
Vadą vedantys gyvūnai visada turės daugiau nei vieną palikuonį, nes patelė išleidžia kelis kiaušinėlius. Iš šių kiaušinėlių atsiras keli embrionai, kai jie bus apvaisinti, tačiau kai kuriais atvejais motina pagimdys tik vieną kūdikį, net jei tai yra normalu, kad rūšis susilauks kelių palikuonių.
Šunys vidutiniškai turi nuo 4 iki 6 šuniukų.
Monogamija ir kitos poros santykių strategijos
Gyvūnų pasaulyje egzistuoja įvairios poros santykių strategijos. Kai kurie gyvūnai yra monogamiški, t. y., sudaro ilgalaikes poras, kiti renkasi kitokias strategijas.
Monogamiški gyvūnai
Lygiai kaip ir žmonės, paukščiai yra monogamiški gyvūnai, paprastai pasirenkantys vieną partnerį, su kuriuo liekama bent jau iki palikuonių išauginimo.
Tačiau Vokietijos mokslininkai iš Maxo Plancko ornitologijos tyrimų centro tvirtina, kad kai kurių rūšių moteriškos lyties atstovės linkusios palaikyti šeimyninius santykius su keliais patinėliais, nes taip padidėja galimybė susilaukti sveikesnių palikuonių. Toks atradimas gali būti reikšmingas norint perprasti žmonių seksualinį elgesį.
B. Kempenaersas, padedamas kitų darbuotojų, elgesį pastebėjo tirdami mėlynąsias zyles, kurios poravosi Austrijoje, Vienos miškuose išdėliotose specialiose dėžėse. Pastebėta, kad paukščių patelės, susiporavusios su jaunais patinėliais, neretai būna neištikimos su stambesniais ir senesniais patinėliais, o jaunikliai, kurių jos susilaukia, dažniau išgyvena iki kito poravimosi sezono. Jei atžala būdavo patelė, tuomet ji užaugusi dėdavo daugiau kiaušinių, o „pasileidusių“ motinų sūnūs buvo pasidabinę gražesnėmis plunksnomis, svarbiomis ieškant poros.
„Mūsų tyrimo rezultatai verčia manyti, kad patelės paleistuvauja tam, kad būtų išvengta neigiamos įtakos palikuonims“, - sakė B. Kempenaersas. Mokslininkas įsitikinęs, kad patelės žino būdų savo partneriui įvertinti, ir jei jos potencialiu savo vaikų tėvu nėra visiškai patenkintos, tuomet genetinės informacijos ieškoma kitų patinų glėbyje.
„Mūsų surinkti duomenys rodo, jog būtent patelės skatina neištikimybę", - sakė mokslininkas, kurio darbas išspausdintas žurnale „Nature“. Tokį elgesį būtų sunku sulyginti su paleistuvišku vakarojimu mieste, tačiau mokslininkai pastebėjo, kad patelės „į šoną“ dažniausiai nuklysta anksti ryte, kol saulė dar nepatekėjusi ir patinėliai dalyvauja rytinio choro užsiėmimuose.
„Būtent šiomis ankstyvomis valandomis patelės būna vaisingos ir leidžiasi ieškoti patinėlių, su kuriais būtų tikslinga susiporuoti“, - sakė B. Kempenaersas. Dabar mokslininkai tikisi išsiaiškinti, ar tokia patelių paleistuvystė susijusi su kokiais nors genetiniais ypatumais, ar su charakterio bruožais.
B.Kempenaersas patikino, kad kai kurių paukščių rūšių atstovams (pavyzdžiui, gulbėms ar albatrosams) vis dar būdinga visiška ištikimybė, kuomet poruojamasi visam gyvenimui, o neištikimybės atvejų nepasitaiko. Tačiau jis pabrėžė, kad tokie atvejai - daugiau išimtis iš taisyklės nei taisyklė.
Imperatoriškieji pingvinai yra tikri monogamiškų santykių sekėjai, jie būna ištikimi savo partneriams visą sezoną, tuomet keliauja prie kito partnerio. Tikima, kad šis poravimosi modelis galėjo išsivystyti dėl jauniklių auginimo būdo. Visų pirma, patelė perduoda savo vieną išperėtą kiaušinį patinėliui, kuris jį apgaubia savo oda. Taip jis šildo kiaušinį iki 38 laipsnių, kuomet lauke temperatūra krenta ir iki 35 laipsnių šalčio. Tuomet gimus jaunikliui, iki kol jis tampa nepriklausomu, jis turi būti ginamas savo kolonijoje nuo atšiaurių Antarktikos reiškinių ir nuo plėšrūnų vieno iš tėvų. Tuomet kitas augintojas keliauja ieškoti maisto sau ir palikuoniui - pasidalinama atsakomybe, kuri vienai motinai būtų per didelė.
Pilkieji vilkai dažniausiai yra monogamiški ir gyvena gaujose, kurioms vadovauja viena alfa vilkų pora. Svarbiausias žodis čia yra dažniausiai. Kadangi tipiškai yra vienas dominuojantis patinas ir viena dominuojanti patelė, kai ši pora susilaukia jauniklių, niekas nesustabdo vieno iš poros nuo poravimosi su kitu suaugusiųjų netoliese. Vilkų patelės gali veistis su kaimynystėje gyvenančiais vilkais. Šie vilkai nėra vienintelė rūšis, iš šuninių laikomų monogamiškais. Rudieji vilkai ir Meksikos vilkai tai pat panašiai elgiasi.
Gerai žinomas faktas, kad tam tikrų rūšių jūrų arkliukų patinėliai yra tie, kurie išnešioja vaikus. Bet yra ir kitas intriguojantis jų poravimosi aspektas: jie yra monogamiški. Jie nebūtinai yra seksualiai monogamiški. Greičiau, jie yra genetiškai monogamiški ar vienas patinas susilaukia palikuonių su viena patele. Nepaisant to, viename tyrime pastebėta, kad kartais jie elgiasi kitaip, kai kurios rūšys apsikeičia partneriais po dauginimosi sezono.
Gulbės nėra patys maloniausi gyvūnai, kuomet per daug prie jų priartėji, jos šnypščia ir demonstruoja agresyvų elgesį. Bet šie paukščiai poruojasi visam gyvenimui. Jie taip pat gedi, jei praranda partnerį. Gedėjimo procesas netrunka amžinai. Gulbės iš naujo susiporuoja, jei jų partneris miršta. Jei patinas praranda patelę, ir susiporuoja su jauna patele, ji atkeliauja į jo teritoriją. Jei jis susiporuoja su vyresne patele, jie keliauja į jos teritoriją. Jei patelė praranda partnerį, ji greitai susiporuoja, dažniausiai su jaunesniu patinu.
Bebrai gali susiporuoti visam gyvenimui, bet jei jų partneris miršta jie greitai išsirenka kitą partnerį. Mama ir tėtis bebrai yra tvirtai susiję, nes kartu rūpinasi jaunikliais, gimusiais plačiai atmerktomis akimis, kurie gali plaukti jau kitą dieną, tačiau jie lieka su tėvais du metus prieš tai, kol yra išsiunčiami iš namų.
Kitos poros santykių strategijos
Bonobo, užuot konfliktavę su gentainiais, imituoja lytinį aktą tiek su tos pačios, tiek su priešingos lyties asmenimis. Tai padeda jiems išvengti konfliktų ir stiprinti socialinius ryšius.
Kai kurie gyvūnai, pavyzdžiui, kai kurie vabzdžiai, turi brutalų poravimosi elgesį. Kai kurios patelės poravimosi metu suėda savo partnerį. Maždaug 80 proc. maldininkų patelių raciono sudaro patinai.
Maldininko patinai nebūna nusiteikę aukotis ir kovoja dėl išlikimo, pavyzdžiui, poruodamiesi su sočiomis patelėmis arba užšokdami ant jų iš didesnio atstumo, kad būtų sunkiau pačiupti. Ilgą gyvenimą ir ramią mirtį maldininko patinui gali užtikrinti tik susilaikymas nuo poravimosi, taigi ir nuo giminės pratęsimo.
Paukščiai, kaip žinoma, penio neturi. Išskyrus vieną šeimą, kuriai priklauso antys, žąsys ir gulbės. Vienos Argentinoje gyvenančios anties patino penis gali būti pusantro karto ilgesnis nei pats paukštis - 45 cm.
Rūpinimasis palikuonimis
Dauguma gyvūnų išneršia tūkstančius ikrų, padeda šimtus kiaušinių ir palieka likimo valiai. Dėl to daugybė kiaušinių ir išsiritusių jauniklių žūva. Beveik visi paukščiai ir žinduoliai rūpinasi savo jaunikliais. Šie gyvūnai susilaukia mažiau palikuonių, tačiau jie turi daugiau galimybių likti gyvi.
Šiuolaikiniai moksliniai tyrimai ir genetinė modifikacija
Šiuolaikiniai mokslininkai atlieka įvairius tyrimus, susijusius su gyvūnų dauginimusi ir genetika. Praėjo jau beveik 16 metų, kai gimė klonuota avis Doli. Tyrinėtojai iš Ontarijo universiteto genetiškai pakeitė Jorkšyro kiaules tokiu būdu, kad jų mėšlas, kuris 30-70 procentais mažiau teršia aplinką, nei įprastas, kuris yra pagrindinis užterštumo fosforu šaltinis dideliuose kiaulininkystės ūkiuose.
Pietų Korėjos mokslininkų komanda implantavo dviejų metų amžiaus šunyčiui Tegonui geną, kuris verčia jį švytėti tamsoje. „Tegonas atveria naujus horizontus, kadangi įvestas genas, verčiantis šunį švytėti, gali būti pakeistas genais, kurie paleidžia letalinių žmogiškų susirgimų mechanizmus“ - pareiškė projekto vadovas Li Bjon Čunas.
Šiuo metu Amerikoje svarstoma galimybė leisti genetiškai modifikuoti lašišas, kurios užauga dvigubai greičiau, nei įprastos. Jeigu tai bus leista, ši lašiša taps pirmuoju oficialiai leistu genetiškai sukonstruotu produktu, skirtu žmonėms.
Mokslininkai surado būdą kurti medicinos preparatus iš proteinų, gaunamų iš genetiškai modifikuotų ožkų ir karvių pieno.
Daugybę metų mokslininkai kūrė daugybę pelių rūšių, išimdami ar pridėdami į jų genomus atskirus genus. Stebėdami tokias „apkarpytas“ peles, mokslininkai neretai išsiaiškina vieno ar kito geno funkcijas.
Mūsų dienomis galite įsigyti nuosavą genetiškai suprojektuotą augintinį; GloFish (žodžių žaismas - „švytinti žuvelė“). Iš pradžių mokslininkai suprojektavo šitą mažą fluorescencinę žuvytę taip, kad ji imdavo švytėti susidūrusi su medžiagomis, teršiančiomis jos gyvenamą aplinką, tačiau komercinė žuvytės versija švyti pastoviai.
Šitos ypatingos, atsarginėms dalims skirtos kiaulės buvo suprojektuotos tokiu būdu, kad genas, kuris paprastai verčia žmogaus imuninę sistemą atmesti persodintą organą, išsijungia.
2002 metais grupė japonų mokslininkų iš Kinki universiteto tapo pirma komanda, kuri sugebėjo sėkmingai įdiegti funkcionuojantį augalinį geną - špinato geną - į gyvūną. Šiuo atveju tuo gyvūnu tapo kiaulė.
Turbūt žinomiausia Frankenšteino pabaisos versija iš mūsų dienų realaus pasaulio - tai taip vadinama Pelė Vakanti, sukurta 1995 metais Masačiusetso universitete. Iš pelės nugaros auga žmogiška ausis. Mokslininkų tikslas buvo pademonstruoti, kad egzistuoja galimybė priversti gyvas būtybes išauginti kremzlines struktūras, kurias paskui galima būtų persodinti žmogui.
tags: #kaip #gyvunai #susilaukia #palikuoniu
