Seksuaalse paljunemise eelis mittesugulise paljunemise ees on seotud. elutsüklid. Paljunemise tüübid. Miks on järglased sugulisel paljunemisel erinevad?

Küsimus 1. Mis on sugulise paljunemise eelis aseksuaalse ees?
Sugulisel paljunemisel on mittesugulise paljunemise ees väga suured evolutsioonilised eelised. See on tingitud asjaolust, et järglaste genotüüp tekib mõlemale vanemale kuuluvate geenide kombinatsioonist. Selle tulemusena suureneb organismide kohanemisvõime keskkonnatingimustega. Seksuaalne protsess seisneb kahe raku – sugurakkude – ühinemises. Sugurakkude moodustumisele eelneb spetsiaalne jagunemise vorm - meioos, mis viib kromosoomide arvu vähenemiseni poole võrra.

Küsimus 3. Kuidas on paigutatud spermatosoidid?
Spermatosoidid on väga väikesed ja liikuvad. Imetajatel koosneb spermatosoid peast (selle pikkus on umbes 5-10 mikronit), kaelast ja sabast (nende kogupikkus on umbes 60 mikronit). Peas on tuum, mis sisaldab haploidset kromosoomide komplekti. Peas on väga vähe tsütoplasmat. Kael sisaldab väikest hulka mitokondreid, mis toodavad energiat spermatosoidide liikumiseks, ja tsentriooli, mis annab piki saba telge paikneva lipu vibratsiooni.

Küsimus 4. Millised on meioosi staadiumid?
Meioos koosneb kahest järjestikusest jagunemisest:
I jagamist nimetatakse redutseerimiseks või deminutiiviks.
II jagamist nimetatakse võrrandiks ehk võrdsustavaks, s.t. läheb vastavalt mitoosi tüübile (mis tähendab, et kromosoomide arv ema- ja tütarrakkudes jääb samaks).
Faase nimetatakse samamoodi nagu mitoosis ja enne meioosi algust läbib rakk ka interfaasi.
Profaas I on pikim faas ja see jaguneb tavapäraselt 5 etapiks:
1) Leptonema,
2) Zygonema (zygotena, kreeka keeles liituvad niidid) - paaritud niitide staadium;
3) Pachinema (pachytene, kreeka paks) - paksude niitide staadium; Toimub edasine kromosoomide spiraliseerumine;
4) Diplonema (diploten) - kahekordsete keermete staadium;
5) Diakinees - isoleeritud kahekordsete niitide staadium. Selles etapis on kromosoomid täielikult tihendatud ja intensiivselt värvitud.
Profaasi I kromosoomikomplekt on - 2n4s.
Seega toimub I profaasis järgmine:
1. homoloogsete kromosoomide konjugatsioon;
2. kahevalentsete või tetraadide moodustumine;
3. üleminek.
Metafaas I - kromosoomide spiraliseerumine saavutab maksimumi. Bivalentsid reastuvad piki raku ekvaatorit, moodustades metafaasiplaadi. Metafaasi I kromosoomikomplekt on - 2n4s.
Anafaas I – terved kromosoomid, mitte kromatiidid, liiguvad raku poolustele. Tütarrakkudesse satub vaid üks homoloogsete kromosoomide paarist, s.o. toimub nende juhuslik ümberjaotamine. Igal poolusel selgub, et vastavalt kromosoomide komplektile - 1p2s ja üldiselt on anafaasi I kromosoomikomplekt - 2p4s.
Telofaas I - raku poolustel on terved kromosoomid, mis koosnevad 2 kromatiidist, kuid nende arv on 2 korda väiksem.
Loomadel ja mõnedel taimedel on kromatiidid despiraliseeritud. Nende ümber moodustub iga pooluse juures tuumamembraan. Siis tuleb tsütokinees.
Pärast esimest jagunemist moodustunud rakkude kromosoomikomplekt on - n2c. I ja II jaotuse vahel puudub S-periood ning DNA replikatsioon ei toimu, sest kromosoomid on juba kahekordistunud ja koosnevad sõsarkromatiididest, seetõttu nimetatakse II interfaasi interkineesiks – st. liikudes kahe divisjoni vahel.
Profaas II on väga lühike ja kulgeb ilma eriliste muutusteta, kui I telofaasis tuumaümbrist ei teki, siis tekivad kohe spindlikiud.
Metafaas II – kromosoomid reastuvad piki ekvaatorit. Spindli kiud on kinnitatud kromosoomide tsentromeeride külge.
II metafaasi kromosoomikomplekt on - n2s.
Anafaas II - tsentromeerid jagunevad ja spindli kiud eraldavad kromatiidid erinevatele poolustele. Õdekromatiide nimetatakse tütarkromosoomideks (või emakromatiide nimetatakse tütarkromosoomideks).
Anafaasi II kromosoomikomplekt on - 2n2s.
Telofaas II – kromosoomid despiraliseerivad, venivad ja on siis halvasti eristatavad. Moodustuvad tuumamembraanid, tuumakesed. Telofaas II lõpeb tsütokineesiga.
Kromosoomikomplekt pärast II telofaasi on - nс.

Küsimus 5. Mitu rakku ühest moodustub meioosi käigus? Mitu kromosoomi neil on?
Meioosi käigus moodustub ühest emarakust neli haploidse kromosoomikomplektiga rakku. Meestel küpsevad kõik neli rakku spermatosoidiks. Emasloomal saab neljast moodustunud rakust ainult üks täisväärtuslik munarakk ja ülejäänud neli adnexaalseteks rakkudeks. Kui haploidne munarakk ja sperma ühinevad, taastatakse viljastatud rakus diploidne kromosoomide komplekt.

Sugulise paljunemise olemus on uute geneetiliste kombinatsioonide loomine. Kõige tüüpilisematel juhtudel paarituvad isased ja emased isendid, kelle genotüübid ei ole identsed ei isa ega ema genotüübiga.Mõnel loomal võivad uued genotüübid tekkida teistsuguste protsesside tulemusena. Uus homosügootne genotüüp Teised vormid, sealhulgas mõned lamedad ussid ja molluskid, on hermafrodiitsed, see tähendab, et neil on nii isased (sperma tootvad) kui ka emased (mune tootvad) sugunäärmed. On hermafrodiitseid vorme, mis on võimelised ise viljastuma (Bermant, Davidson, 1974)

Mitte kogu paljunemine ei ole suguline (st loob uusi genotüüpe) Näiteks on parameetsia võimeline jagunema kaheks kahe uue tütarorganismi moodustumisega, mis on geneetiliselt identsed algsete üksikute hüdroidsete polüüpidega (üks koelenteraatide rühmadest) võivad tärkamisprotsessi tulemusena anda uusi endaga identseid isendeid. Samal ajal võib ühes tärkavas tsoonis tekkida mitu uut organismi. Teised loomad, sealhulgas paljud putukad ja mõned kalad, on võimelised partenogeneetiliseks paljunemiseks, kus järglased arenevad viljastamata munadest (Bermant ja Davidson, 1974)

Valdav enamus loomi, eriti suhteliselt hiljuti tekkinud vormid, paljunevad sugulisel teel, st isas- ja emassugurakkude sulandumise teel.Teoreetikud ei nõustu sugulise protsessi sellise ülekaalu põhjustega. Kuna seksuaalne paljunemine nõuab teatud kulutusi, peab see ilmselgelt pakkuma olulisi eeliseid. Selgitamiseks esitati järgmised peamised põhjused:

1) evolutsiooniline eelis populatsioonidele, mis võivad sugulise paljunemise tõttu muutuda teistest kiiremini; 2) evolutsiooniline eelis, mis on seotud sellega, et see paljunemisviis soodustab eristumist (uute liikide teket); 3) et üksikud vanemlikud indiviidid saavad luua oma vahetutes järglastes mitmekesisust, muutes neil lihtsamaks ettearvamatute keskkonnamuutustega kohanemise (Stanley, 1975; Williams, 1966; Wilson, 1975).

SEKSUAALKÄITUMINE

Pesitsustsükli üks peamisi tunnuseid paljudes maades on selle sesoonsus, st teatud aastaaegadega piirdumine. Täielik aretustsükkel hõlmab kurameerimist, paaritumist, paaritumise tagajärgi ning munade ja poegade eest hoolitsemist.

hooajalisus

Paljud liigid, eriti need, mida leidub parasvöötmes, sigivad ainult teatud aastaaegadel. Lindude sigimise kevadine kõrgaeg on olnud paljude kirjanike ja luuletajate inspiratsiooniallikaks. Teised loomad aga sigivad muul aastaajal, paljud hirve- ja põdraliigid sigivad sügisel, hundid ja koiotid kesktalvel, mõned hülged ja merilõvid hiliskevadel ja suve alguses. Teatud liigi sees varieeruvad pesitsusajad sageli sõltuvalt laiuskraadist.Kõigi nende erinevate pesitsusperioodide ühiseks nimetajaks on poegade sünniaeg. Kuigi erinevatel loomadel on erinev tiinusperiood, sünnib enamik neist poegi hiliskevadel ja suve alguses. Ilmselt on hooajalisuse võrdväärne eelis see, et see võimaldab ajastada järglaste sündi hea ilma ja toiduvarude suurima rohkuse järgi. Paaritumisajad ja tiinusperioodid näivad olevat nii kooskõlastatud, et enamikul liikidel sünnivad pojad hiliskevadel ja suve alguses (vt Sadleir, 1969).

Paljunemistegevuse algusega otseselt seotud tegurid on eri liikidel erinevad. Tingimused, nagu temperatuur, sademed, taimestiku areng ja päeva pikkus, sõltuvad aastaajast, mis kõik võivad mõjutada teatud loomade paljunemisaktiivsust. Ilmselt määrab paljude liikide sigimise alguse päeva pikkus, "kuna paljudes elupaikades on see tegur kõige usaldusväärsemalt korrelatsioonis aastaaegade vaheldumisega. Näiteks kui hoida Kaug-Ida vutti lühikese päevaga ( 8 tundi valgust ja 16 tundi pimedust) , siis on nii isastel kui naistel suguelundid vähenenud ja seksuaalsed reaktsioonid kaovad. Valgusrežiimi õige muutmine (16 tundi valgust ja 8 tundi pimedust) viib mõlema taastumiseni. morfoloogia ja käitumine (Sachs, 1969; Adkins, 1973).

kurameerimine

kurameerimise funktsioon on tuua kokku kaks erinevast soost looma tingimustes, mis tagavad suurema tõenäosuse edukaks paaritumiseks. Esiteks on vaja, et loom leiaks potentsiaalse abielupartneri. Oma liigi isendiga paaritumise olulisust ja paaritumiskäitumise rolli reproduktiivses isolatsioonis käsitletakse 2. ja 13. peatükis. Kuristamine on sageli interakteeruvate signaalide kompleksne jada (nagu on näidatud joonisel 5.1), mis peaks viima isend paaritamiseks sobiva kaaslasega. Ajastus on edukaks paljunemiseks väga oluline; paaritumisel peavad nii isane kui emane olema õiges füsioloogilises seisundis. See saavutatakse tsüklite sünkroniseerimisega, mille annab väliste stiimulite koosmõju ja partnerite endi käitumine. Klassikalise etoloogia esindajad tõid välja, et paljud kurameerimise vormid sisaldavad konfliktielemente, sageli põhjusel, et indiviidi esialgne reaktsioon teisele lähedale ilmunud indiviidile võib olla agressiivne.

Paaritumissüsteemid on liikide lõikes väga erinevad. Mitmed liigid, nagu mõned luiged ja haned, on tõelised monogamistid ja valivad oma partnerid kogu eluks. Paljud rändlinnud moodustavad paare vaid üheks hooajaks. Mõnel primaadil täheldatakse järjestikust polügaamiat, see tähendab paaride moodustumist mitme partneriga erinevatel aegadel, igaühega teatud aja jooksul. Samaaegse polügaamia korral on üks indiviid seotud abielu kaudu korraga mitme vastassoost isendiga. Tundub, et paljusid imetajaliike iseloomustavad täiesti vabad seksuaalsuhted, st kopulatsioon paljude erinevate partneritega paaride täielikul puudumisel (vt Brown, 1975).

Erinevate liikide kurameerimise vormid on väga erinevad. Allpool on mõned näited.

Joon. 51. Check-danaid liblikate kurameerimiskäitumise skeem, mis illustreerib järjestikuste stiimulite ja reaktsioonide ahelat emase (A) ja isase (B) suhetes. (Brower, Brower, Cranston, 1965.)

Lülijalgsed. Vastassoost isiku esmane tuvastamine toimub sageli lõhna abil. Näiteks isased siidiussid (Bombyx mori) on ebatavaliselt tundlikud emase poolt eritatava suguatraktandi bomby cola suhtes. See atraktsioon meelitab isaseid väga pikkade vahemaade tagant; ühest selle molekulist piisab, et tekitada retseptorrakus närviimpulss (Schneider, 1974). Riketid teevad mitmesuguseid hääli, mis tõmbavad emaseid ligi ja mängivad rolli ka teistes kurameerimiskäitumise aspektides.

Sageli on ka visuaalsed signaalid. Isased viiulkrabi (Uca) teevad kurameerimise ajal oma laienenud küünistega liigispetsiifilisi rituaalseid liigutusi. Hüppavad ämblikud esitavad kurameerimise ajal ka iseloomulikke visuaalseid kuvasid.

Kõige suurejoonelisemad visuaalsed demonstratsioonid hõlmavad tulikärbeste paaritumissignaale (joonis 5.2). Põldude või metsade kohal lennates tekitavad isased liigispetsiifilisi valgussähvatusi. Emased reageerivad oma liigi isase signaalidele lühikese välgatusega. Nii varjatud periood kui ka signaal ise on igale liigile iseloomulikud ja sõltuvad ka temperatuurist. Isane reageerib emase signaalile, lähenedes talle üha enam ja paar jätkab signaalide vahetamist, kuni isane laskub ja paaritub emasega (Lloyd, 1966). Vilunud vaatleja suudab isast meelitada, imiteerides miniatuurse taskulambiga emase reaktsiooni isase puhangutele.

Perekonda Drosophila kuuluvate äädikakärbeste kurameerimisele on pühendatud palju töid (vt Spieth, 1974). On tuvastatud mitmeid käitumiselemente (tiiva vibratsioon, jalgade värisemine, tiibade signaalimine, tiirutamine ja lakkumine), mis erinevates kombinatsioonides moodustavad erinevate liikide kurameerimisrituaali.

Kala. Erinevat tüüpi kalad näitavad erinevaid kurameerimise vorme. Kõige üksikasjalikumalt on kirjeldatud ühe troopilise akvaariumi kala, tilapia melanotheroni käitumist, mille käigus on tuvastatud neli "puhtalt paarituvat" käitumisvormi (mida muul juhul ei esine): kiire kummardamine ja ettepoole, eriline pea raputamine, substraadi hammustamine ja liikumatu kehahoiak.pesa juures (Barlow ja Green, 1970). Guppide kurameerimise tseremoonia ilmekaim väljapanek on isase sigmoidne ehk S-kujuline kehahoiak. Mõõkasaba puhul läheneb isane emasele külgsuunas, samuti võib ta läheneda tagurpidi kõndides, kogu keha raputades või oma poodiumiga vehkides (Clark, Aronson, Gordon, 1954).

Kahepaiksed ja roomajad. Isased härgkonnad hõivavad teatud territooriumid, kust kostub nende valju koore. Ilmselgelt tõmbavad sellised koorid emaseid. Paljud krokodilliliigid eraldavad valju mürinat.

Anolis carolinensis sisalike kurameerimisrituaal on hästi teada paljudele ameeriklastele, kellel on kodus krunt. Isane põrkab rütmis, paljastades helepunase kurgukoti (lõua all rippuv nahavolt) (Grews, 1975). Enamiku maoliikide puhul mängivad kurameerimisel suurt rolli emase kompimisstimulatsioon ja isase poolt haistmisstimulatsioon. Niinimetatud pulmatantsudes, kus kaks madu on omavahel tihedalt läbi põimunud, selgus, et osalevad kaks isast ja nendevaheline suhtlus on tõenäoliselt agressiivne (Porter, 1972).

Linnud. Mõned kõige silmatorkavamad näited paaritumiskäitumisest on teada lindude puhul. Koerte, kajakate, partide, haigrute ja teiste lindude keerulised kurameerimistseremooniad on olnud etoloogide lemmikobjektid. Märkimisväärset tähelepanu on pälvinud ka linnulaul ja sellega seotud legendid.

Lorentz uuris drake’ide erinevaid kurameerimiskäitumisi (joonis 5.3); neid võib täheldada paljudes parditiikides. Drake kallutab noka vee poole ja kaardab keha ülespoole; samal ajal vehib ta nokaga ja kostab valju vilet, mille saatel kostab nurinat meenutav heli. Poosi "pea üles - saba alla" saadab vali vile. Üles-alla näidikul on rindkere kastetud vette ja nokk õõtsub järsult üles ja ette, tõstes pihusti purskkaevu (vt McKinney, 1969).

Joonisel fig. Joonisel 2.1 on rohelise ööhaiguri nelja tüüpi kuvarid. Isased hõivavad üksikuid kohti. Selle koha hõivanud isane tõrjub teised isasloomad sealt eemale, rakendades käitumist "täiskiirusel edasi". Isaste kõned tõmbavad emaseid ligi. Emasloomi heidutab alguses "täiskiirusel edasi" käitumine, kuid nad ei lahku saidilt ning lõpuks algab kurameerimine "klõpsu" ja "kaela sirutamise" näol. Olles moodustanud paari, lendavad isane ja emane territooriumil ringi, näidates mõnikord intensiivset lehvitavat lendu. Järgnev käitumine viib aina lähemale, kuni toimub kopulatsioon (Meyerriecks, 1960).

Paljudel lindudel aitab laulmine teisi isasloomi hõivatud paigast eemale tõrjuda ja emaseid ligi meelitada. Mõne liigi laulu iseloom on sama spetsiifiline kui nende välised märgid.

Imetajad. Ewer (1968) vaatas läbi mõned imetajate paaritumiskäitumise vormid. Lõhnameel mängib paljude liikide puhul selle käitumise reguleerimisel olulist rolli. Lai” tegevused nagu anogenitaalpiirkonna uurimine ja uriinijälgede nuusutamine on tavalised. Paljude liikide puhul ilmutavad isased emast lõhna tundes Flehmeni reaktsiooni, mis väljendub kaela sirutamises ja ülahuule tõstmises. Tundub, et see reaktsioon hõlbustab lõhna tajumist, mitte ei toimi demonstratsioonina.

Imetajate emased kutsuvad isase sageli puuri, mõnikord lähenevad talle, nuusutavad ja lakuvad teda ning sageli põgenevad tema eest. Paljudel juhtudel näib emaste põgenemine isase juurest pigem teda meelitavat kui põgenemist.

Pudelininadelfiinide puhul hõlmab kurameerimisrituaal häälitsusi, näksimist, partneri suguelundite nuusutamist, üksteise vastu hõõrumist, uimede loopimist, valge kehaaluse paljastamist, hüppamist, üksteise tagaajamist ja nn tagumikku (vt Puente ja Dewsbury, 1976). ).

Riis. 5.3. Veepinnal toitu otsivatel sinikaelpartidel ja teistel partidel on täheldatud kümmet asendit. (Lorenz, 1958.)

/ - noka esialgne õõtsumine; 2 - pea viskamine; 3 - saba liputamine; 4 - vilistamine ja müristamine; 5 - "pea üles - saba üles"; 6 - pöörake emase poole; 7 - vibud ujumisel; 8 - pea pööramine pea seljaga emase poole; 9 - rindkere väljaulatuvus; 10 - "üles-alla".

Sidumine

Paarituskäitumine lõpeb kopulatsiooniaktiga (kopulatsioon), mis tagab munarakkude viljastumise. Kopulatsiooni vormid on peaaegu sama erinevad kui kurameerimise vormid ning viljastumine võib olla nii sisemine kui ka väline. Siin kirjeldatakse näitena mitmeid erinevaid paaritumisvorme.

Lülijalgsed. Paljudel liikidel pakitakse spermatosoidid spermatofooridesse, omamoodi kotti või kotti, mis sisaldab sperma. Kõrgeim "isikupäratuse" aste saavutatakse teatud puugiliikidel, valeskorpionidel, sajajalgsetel ja kevadsabadel; nendel vormidel jätab isane spermatofoori substraadile ja hiljem tuleb emane seda ära viima; samas kui mees ja naine ei pruugi kunagi kohtuda. Paljude veevormide puhul on viljastumine väline (näiteks isane hobuserauakrabi Limulus klammerdub selja tagant emaslooma külge ja jääb siia seni, kuni too liiva sisse muneb, mida ta seemestab). Enamikul maismaaliikidel on mingi sisemise viljastamise vorm, mille käigus spermatofoor viiakse lisandi abil otse emaslooma kehasse (vt Alexander, 1964).

Kala. Viljastamine kaladel võib olla nii välimine kui ka sisemine. Anabantidae sugukonna esindajad, näiteks gourami või bettad, ehitavad veepinnale pesa õhumullidest ja nende eritatavast erilisest saladusest ning kudemine toimub tavaliselt selle pesa all. Munad ja spermatosoidid vabanevad samal ajal ning munad viljastuvad pesasse hõljudes. Teiste kalade, näiteks guppide, mõõksabade ja sääskede puhul viiakse sperma emaslooma kehasse gonopoodia (modifitseeritud anaaluime) abil. Isane põetav hai, haarates emaslooma ühe rinnauime tagumisest servast, pöörab ta selili ja toob temasse spetsiaalsed kopulatsiooniorganid, pterygopodia (Budker, 1971).

Kahepaiksed ja roomajad. Enamikul sabalistel kahepaiksetel toimub sisemine viljastumine pärast seda, kui emane püüab kinni isase ladestunud spermatofoori; mõnel liigil toimub väline viljastumine ja partenogenees. Enamikule konnadele ja kärnkonnadele on iseloomulik väline viljastumine, mis toimub munade munemisel. Erandiks on sabakonnad, kellel on kopulatsioonielund, ja Aafrika elujõulised kärnkonnad, kelle kloaagid on paaritumisel kontaktis. Reeglina läheb suguküps emane konn isase juurde, kes teeb kutsuvaid hääli; isane haarab emasest erilisel viisil (nn "amplexus"). Munad vabastatakse ja viljastatakse mitmes etapis. Kui isane embab teist isast või juba kudenud emast, siis selline ekslikult valitud partner teeb erilist häält, misjärel ta vabastatakse (Rabb, 1973).

Roomajatel toimub sisemine viljastumine kopulatsiooniorganite abil. Anolis carolinensises haarab isane emaslooma kaelast, keerab saba ümber tema saba ja torkab temasse ühe oma paaritud kopulatsiooniorganitest.

Linnud. Erinevalt lindude mitmekesisest paaritumiskäitumisest toimub neil enam-vähem sama tüüpi kopulatsiooniprotsess. Enamikul liikidel puudub kopulatsioonielund, mistõttu sperma kandub isaskloaagist emaskloaaki. Kopulatsiooni ajal puutuvad mõlemad kloaagid kokku. Näiteks Kaug-Ida vuti puhul haarab isane nokaga emase kaelas olevatest sulgedest, ronib selili ja püüab oma kloaaki emase kloaagiga kokku puutuda (Sachs, 1969).

Imetajad. Suurem osa kopulatiivse käitumise uurimisega seotud töödest viidi läbi halli roti (Rattus noruegicus) laboriliinidel. Seetõttu kirjeldatakse siin üksikasjalikult rottide kopulatsiooni. Kui paaritumiseks valmis olev emane paigutatakse puuri, milles isane asub, on edasised sündmused üsna etteaimatavad. Pärast esmast kurameerimisrituaali (nuuskamine, ringijooksmine, emase provokatsioonid) hakkab isane põgenevat emast taga ajama, kui ta selja tagant emasele selga tuues, võtab naine stereotüüpse poosi, mida nimetatakse lordoosiks. Samal ajal on tema pea ja keha tagakülg üles tõstetud, selg alla painutatud ja saba asetatud küljele. Tavaliselt täheldatakse kahte tüüpi kopulatsioone. Üks kopulatsiooni tüüp, mida nimetatakse "intromissioniks", seisneb selles, et isane sisestab peenise umbes veerand sekundiks naise vagiinasse ja tõuseb seejärel kiiresti naise küljest lahti. Enne peenise sissetoomist võib isane tekitada mitu vaagnatõuget, kuid intravaginaalselt. peenise tõukeid ei esine. Pärast umbes tosinat sellist lühikest sissejuhatust, järgnedes üksteisele minutiliste intervallidega, liigub isane teist tüüpi käitumise juurde, mida nimetatakse "ejakulatsiooniks". Ejakulatsiooni ajal tõmbub isane oma peenisega krampi ja põimib enne seljast mahatulekut mõneks sekundiks käed ümber emase, misjärel võtab ta stereotüüpse püstiasendi. Täielikku sissejuhatuste komplekti, mis kulmineeruvad ejakulatsiooniga, nimetatakse "seeriaks". Ejakulatsioon ja seega sperma sissetoomine ei toimu kunagi ilma eelneva sissejuhatuseta. Pärast ejakulatsiooni seksuaaltegevus ajutiselt peatub; umbes 5 minuti pärast see jätkub ja algab teine ​​seeria. Tavaliselt läbivad rotid enne rahulolu tekkimist umbes seitse sellist seeriat, mille märgiks on sissejuhatuse katsete puudumine poole tunni jooksul (Beach ja Jordan, 1956).

Riis. 5.4. Isaste imetajate kopulatiivse käitumise tüüpide klassifikatsiooniskeem. (Dewsbury. 1972.)

Igale liigile iseloomuliku käitumisviisi saab klassifitseerida selle järgi, kas 1) kas paaritumine toimub, 2) kas isasloom tekitab intravaginaalseid tõuke, 3) kas enne ejakulatsiooni on vaja teha mitu intromissiooni ja 4) kas ühes puuris toimub mitu intromissiooni. Võimalikku kopulatiivse käitumise tüüpi on 24, st 16.

Suvaliselt valitud operantne reaktsioon võib areneda mehel või naisel, kasutades tugevdusena nende võimalust kopuleerida vastassoost isendiga. Kui rahulolevale mehele antakse tema endise partneri asemel teine ​​emane, võib ta seksuaaltegevust jätkata.

Kõik imetajad ei kopuleeru samamoodi nagu laborirotid. Imetajate kopulatiivse käitumise võimalik klassifitseerimisskeem on näidatud joonisel fig. 5,4 (Dewsbury, 1972). See skeem põhineb neljal kriteeriumil: 1) kas kopulatsiooni ajal toimub “liimimine”, st kas peenist hoitakse mehaaniliselt tupes; 2) kas tekivad peenise intravaginaalsed tõukejõud; 3) kas ejakulatsiooniks on vajalik eelnev mitmekordne sissejuhatus; 4) kas ühes episoodis esineb korduvaid ejakulatsioone. See süsteem lubab 24, s.o 16 tüüpi kopulatsiooni ja võimaldab selles osas iseloomustada mis tahes liike. Rottidel ei esine paaritumist ega intravaginaalset tõukejõudu, kuid ejakulatsioonile eelneb mitu intromissiooni, samuti toimub ejakulatsioon mitu korda. Seega on rotid 13. tüüpi.

Koerad käituvad kopulatsiooni ajal rottidest väga erinevalt (Hart, 1967). Nende kõige iseloomulikum tunnus on isase paaritumine emasega: isase peenis, olles tupes, täitub verega, misjärel on partneritel väga raske lahku minna, isegi kui nad selle poole püüdlevad. Tavaliselt lahkub isane emaslooma seljast, kui paaritumine pole veel lõppenud, misjärel seisavad seotud partnerid üksteisele tagasi. Koerte kopulatsioon kestab sageli umbes 20 minutit, erinevalt laborirottide väga lühikestest tutvustustest. Koertel on paaritumine ja vaginaalne tõukejõud, kuid nad ei ejakuleeri enne mitut intromissiooni ja neil on mitu ejakulatsiooni, seega on nende käitumine 3. tüüpi.

Tuleb meeles pidada, et kopulatsiooni tüübid erinevad paljudes aspektides ja siin pakutud skeem on vaid üks võimalikest klassifitseerimisviisidest. Kopulatsioonikäitumise poolest samasse tüüpi kuuluvad erinevad liigid võivad oluliselt erineda nii oma pooside kui ka tegevuse kvantitatiivsete aspektide poolest.

Seksuaalse ja aseksuaalse paljunemise eelised

Andke oma viimased 17 AINULT PUNKTI anumine Selgitage sugulise paljunemise evolutsioonilist eelist mittesugulise paljunemise ees 2 Milline on mittesugulise paljunemise bioloogiline roll elu arengus 3 Asendage kaldkirjas sõnad Kahe kõrvuti asetseva raku kombinatsioon, viljastamismeetod paljudes primitiivsetes rakkudes organismid Isaste liikuvad sugurakud arenevad enamikul loomadel ja taimedel, aga ka sugurakud on isased ainult munandites

ANDKE AINULT MINU VIIMASED 17 PUNKTI, PALUN
1 Selgitage sugulise paljunemise evolutsioonilist eelist mittesugulise paljunemise ees
2 Milline on mittesugulise paljunemise bioloogiline roll eluslooduse arengus?
3 Asendage esiletõstetud sõnad terminiga:
Kahe kõrvuti asetseva raku liitmine on paljude primitiivsete organismide viljastamismeetod.
Liikuvad isassugurakud arenevad enamikul loomadel ja taimedel, liikumatud isassugurakud aga ainult seemnetaimedel.

Evolutsioon(lat. evolutio - "kasutamine") - kõigi elusorganismide arenguprotsess, millega kaasneb geneetilised muutused, üksikute populatsioonide ja liikide kohanemised, modifikatsioonid ja väljasuremine, mille tulemuseks on muutused ökosüsteemid Ja biosfäärüldiselt.

Elusorganismide evolutsiooni skeem Maal.

Tänapäeval on mitu suurt evolutsiooniteooriad. Kõige tavalisem on sünteetiline evolutsiooniteooria(STE) on süntees Darwini evolutsiooniteooria ja populatsioonigeneetika.

SEKSUAALSE PALJENEMISE EELISED VÕRRELDES ENDAGA

STE selgitab omavahelist seost evolutsiooni viis (geneetilised mutatsioonid) Ja evolutsiooni mehhanism (looduslik valik Darwini järgi). STE defineerib evolutsiooni kui protsessi, mille käigus geenide alleelide sagedus muutub aja jooksul, mis ületab oluliselt populatsiooni ühe liikme eluea.

Charles Darwini evolutsiooniteooria olemus, kes selle oma töös sõnastas "Liikide päritolu"(1859) väidab, et evolutsiooni peamine "mootor" on looduslik valik, protsess, mis koosneb kolmest tegurist:

1) Populatsioonides sünnib rohkem järglasi, kui suudab, arvestades keskkonnatingimusi (toidu hulk, sellest liigist toituvate elusolendite olemasolu jne);

2) erinevatel organismidel on erinevad omadused, mis mõjutavad ellujäämis- ja paljunemisvõimet;

3) Ülaltoodud tunnused on päritud.

Need kolm tegurit selgitavad liigisisese konkurentsi tekkimist ja nende isendite selektiivset väljasuremist (eliminatsiooni), kes on ellujäämiseks kõige vähem kohanenud. Seega jätavad järglasi ainult kõige tugevamad, mis viib kõigi elusolendite järkjärgulise arenguni.

Looduslik valik on ainus tegur, mis seletab kõigi elusolendite kohanemist, kuid see pole evolutsiooni ainus põhjus. Teised sama olulised põhjused on mutatsioonid, geenivoog ja geneetiline triiv.

Küsimus 1. Millised on seksuaalse paljunemise eelised aseksuaalse ees?
Mittesugulisel paljunemisel osaleb ainult üks vanem, kes jaguneb, pungub või moodustab eoseid. Mittesugulise paljunemise käigus tekib organism somaatilistest rakkudest ja juhuslikud mutatsioonid võivad olla varieeruvuse allikaks.
Sugulise paljunemise korral ilmuvad uue põlvkonna isendid kahe organismi osalusel: ema ja isa. Uus organism tekib spetsialiseeritud sugurakkudest või indiviididest, kes neid funktsioone täidavad.
Sugulise paljunemise eelis (see ilmnes evolutsiooniliselt hiljem kui mittesuguline paljunemine) on mõlema vanema pärilike tunnuste rekombinatsioon, mis on varieeruvuse allikas. Järglased on elujõulisemad ja eksistentsitingimustega kohanenud. Areng on kiirem.

2. küsimus. Selgitage poole kromosoomikomplekti esinemise bioloogilist tähtsust spermas ja munas.
Sugulise paljunemise käigus toodavad ema- ja isaorganismid spetsiaalseid välirakke – sugurakke. Emaste liikumatuid sugurakke nimetatakse munarakkudeks, meeste liikumatuid - sperma ja liikuvaid - sperma. Need sugurakud ühinevad, moodustades sigooti, ​​st toimub viljastumine. Sugurakkudel on reeglina pool kromosoomide komplekti (haploidne), nii et nende ühinemisel taastatakse kahekordne (diploidne) komplekt, sügootist areneb uus isend.
Seega on sugulisel paljunemisel väga suured evolutsioonilised eelised mittesugulise paljunemise ees. See on tingitud asjaolust, et järglaste genotüüp tekib mõlemale vanemale kuuluvate geenide kombinatsioonist. Selle tulemusena suureneb organismide kohanemisvõime keskkonnatingimustega. Seksuaalne protsess seisneb kahe raku – sugurakkude – ühinemises. Sugurakkude moodustumisele eelneb spetsiaalne jagunemise vorm - meioos, mis viib kromosoomide arvu vähenemiseni poole võrra.

Küsimus 3. Kus toimub viljastumine? Mis selle protsessi tulemusena moodustub?
Loomade viljastamisprotsessi, munaraku ja sperma sulandumist saab läbi viia kahel viisil: väliselt või sisemiselt. Väline väetamine on primitiivne ja üsna ebausaldusväärne meetod, mida kasutatakse enamikul veeloomadel (kalad, kahepaiksed jt). Sisemise viljastumisega loomadel (tavaliselt maismaaloomadel) on täiendavad suguorganid, mis kannavad spermavedelikku isase kehast emaslooma kehasse, kus toimub viljastumine.
Tavaliselt toodetakse tohutul hulgal spermatosoide, kuid ainult üks neist viljastab munarakku. Niipea, kui esimene sperma tungib läbi munaraku membraani, moodustub kohe viljastamismembraan, mis ei lase teistel munarakku siseneda. Seejärel liiguvad mõlemad tuumad üksteise poole ja ühinevad. Nii moodustub sügoot, millel on kahekordne kromosoomide komplekt. Inimestel toimub munaraku ja sperma sulandumine munajuhas.

Küsimus 4. Miks võib embrüo jääda emakasse, aga viljastamata munarakk mitte?
Viljastamata munarakkul, erinevalt embrüost, puuduvad villid, mis võimaldavad tal emakasse jääda.

Kõigi elusorganismide üks põhilisi võimeid on paljunemine. Uute isendite moodustamiseks on kaks peamist võimalust. Spetsialistid eristavad ja aseksuaalseid.

Enesepaljundamise meetodid

Iga elusorganism võib luua isesuguseid isendeid. Paljud taimed ja madalamad loomad kasutavad mittesugulist paljunemist. Järglaste saamiseks piisab ühest vanemaisendist, kes on võimeline moodustama tütarorganisme.

Kuid sellest teabest ei piisa, et mõista, kuidas seksuaalne paljunemine erineb mittesugulisest paljunemisest. Need järglaste paljunemise vormid on põhimõtteliselt erinevad. Seega on seksuaalne paljunemine võimalik ainult kahe vanema osalusel. Seksuaalset meetodit iseloomustab sugurakkude moodustumine. Need on spetsiaalsed paljunemisrakud, millel on haploidne kromosoomide komplekt.

Peamised erinevused

Seksuaalset meetodit peetakse progressiivsemaks kui aseksuaalset. Seda kasutab valdav enamus elusolendeid järglaste saamiseks. Saate aru, kuidas seksuaalne paljunemine erineb mittesugulisest paljunemisest, kui teate järgmist.

Esimene paljunemisviis nõuab kahe vanema osalemist. Igas neist toodetakse spetsiaalseid sugurakke - sugurakke. Paljunemisprotsessis nad ühinevad ja moodustavad sügoodi. Sellest moodustub uus organism.

Sugurakke pole protsessis vaja. Somaatilistest rakkudest moodustub uus isend. See on vanemorganismi täpne koopia. See paljunemisviis võimaldab kiiresti saada järglasi.

Mittesugulise paljunemise tunnused

Uute organismide isepaljunemisel on oma eelised. Neid teades on lihtne selgitada, mille poolest erineb suguline paljunemine mittesugulisest paljunemisest. See võimaldab lühikese ajaga luua suure hulga isendeid. Sel juhul ei erine saadud järglane vanemast. Tütarorganismid on täpsed koopiad.

See paljunemisviis on kasulik neile organismidele, kes elavad muutumatutes tingimustes. Geneetiline varieeruvus mittesugulise paljunemise ajal võib tekkida ainult geneetiliste mutatsioonide tulemusena. Sellise isepaljunemise protsessis jagunevad rakud reeglina mitoosi teel.

Kõrgemad loomad ei saa oma liiki aseksuaalselt paljuneda. Ainus erand on nende kunstlik kloonimine.

Mittesugulise paljunemise tüübid

Omasuguste organismide loomiseks ilma spetsiaalsete sugurakkude osaluseta on mitu võimalust. Arvestades, mille poolest suguline paljunemine erineb mittesugulisest paljunemisest, ei tasu unustada, et viimane järglaste paljunemisviis jaguneb mitmeks tüübiks.

Eraldi eristatakse jagunemist, eoste teket, vegetatiivset paljunemist, sh pungumist, ja killustumist. Kõigi nende meetoditega moodustatakse ühest somaatiliste rakkude rühmast või rühmast uus isend. Algloomad paljunevad jagunemise teel: amööb, parameetsia. Seda meetodit kasutavad ka teatud bakterid.

Kõik roheliste taimede rühmad, seened, mõned bakterid ja algloomad paljunevad eoste moodustumise teel. Eosed moodustuvad spetsiaalsetes struktuurides - sporogoonias.

Uurides erinevusi seksuaalse ja mittesugulise paljunemise vahel, ei tohiks unustada, et need meetodid erinevad oluliselt. Tõepoolest, iseseisva paljunemise ajal ilma sugurakkude osaluseta hakkavad somaatilised rakud jagunema. Näiteks on see võimalik pistikute, vuntside, juurte, risoomide, mugulate, sibulate, mugulsibulate abil.

Seksuaalse paljunemise tunnused

Selle meetodiga järglaste saamiseks on vaja kahte sama liigi isendit, kes toodavad spetsiaalseid sugurakke. Järglaste ilmumine on võimalik, kui nad ühinevad ja moodustavad sügoote. Seda tasub meeles pidada, kui räägitakse, kuidas suguline paljunemine erineb mittesugulisest paljunemisest.

Sugurakud sisaldavad haploidset (ühtset) kromosoomide komplekti. Need rakud moodustuvad meioosi ajal. Just nende abiga edastatakse geneetiline teave mõlemalt vanemalt tütarorganismidele. Sugurakkude sulandumise protsessi nimetatakse viljastamiseks. Selle tulemusena ühinevad haploidsed tuumad ja moodustub sügoot.Sellel põhineb organismide liigisisene varieeruvus.

Aseksuaalse ja seksuaalse paljunemise tunnuste väljaselgitamisel ei tohi unustada, et sugurakke on kahte tüüpi. Neid toodavad isased ja emased. Kuid looduses on selliseid organisme, mis suudavad samaaegselt toota kahte tüüpi sugurakke. Neid nimetatakse hermafrodiitideks. Nii saavad sigida väikesed vähid, teod ja mõned kalad.

Võimalikud erandid

Saate aru saada, kuidas seksuaalne paljunemine erineb mittesugulisest paljunemisest, kui teate, et esimest meetodit iseloomustab spetsiaalsete sugurakkude moodustumine ja teises hakkavad vanemorganismi somaatilised rakud jagunema.

On oluline, et mittesuguliseks paljunemiseks piisaks ühest isendist, sugulisel paljunemisel aga kahte. Siiski ärge unustage erandeid. Nende hulka kuuluvad hermafroditism ja partenogenees. Kuigi esimene näidustatud paljunemisvorm hõlmab sageli erinevatelt indiviididelt pärit sugurakke, toimuvad organismis protsessid, mis segavad eneseviljastumist.

Ka üks seksuaalse paljunemise vorme on partenogenees. Selle meetodi abil on naiste sugurakud võimelised arenema uueks isendiks ilma isassugurakkude osaluseta. Nii mõned loomad kui taimed võivad sel viisil järglasi saada.

Sõltuvalt kromosoomide arvust naiste sugurakkudes eristatakse diploidset ja haploidset partenogeneesi. See paljunemismehhanism võimaldab teil kontrollida järglaste arvu ja nende tüüpe. Näiteks võib mesilasema muneda, millest kooruvad emased (mesilasemad, töötajad) või isased (droonid). Paljunemine - seksuaalne ja aseksuaalne - klassikalistes versioonides selliseid võimalusi ei ole.

Peamine protsess on looduslik valik. Ta otsustab, millised kohandused antud elupaiga jaoks on soodsad ja millised mitte nii soovitavad. Kui kohanemine on soodne, elavad seda tunnust kodeerivad organismid piisavalt kaua, et paljuneda ja oma geene järgmisele põlvkonnale edasi anda.

Selleks, et looduslik valik populatsiooni jaoks toimiks, peab olema mitmekesisus. Üksikisikute mitmekesisuse saavutamiseks vajate erinevat geneetikat ja väljendust. Kõik sõltub konkreetse liigi paljunemismeetodist.

mittesuguline paljunemine

Mittesuguline paljunemine on järglaste saamine ühelt vanemalt, millega ei kaasne paaritumist ega geenide segunemist. Mittesugulise paljunemise tulemuseks on vanema kloonimine, mis tähendab, et järglastel on esivanemaga identne DNA. Reeglina puudub liigiline mitmekesisus põlvest põlve.

Üks viis liikide mitmekesisuse saavutamiseks on mutatsioonid DNA tasemel. Kui DNA protsessis või kopeerimises ilmneb viga, kandub see viga järglastele, muutes tõenäoliselt tema tunnuseid. Kuid mõned mutatsioonid ei muuda fenotüüpi, seega ei põhjusta kõik mittesugulise paljunemise muutused järglaste variatsioone.

seksuaalne paljunemine

Seksuaalne paljunemine toimub siis, kui naissoost sugurakk (munarakk) ühineb isasrakuga (sperma). Järeltulija on ema ja isa geneetiline kombinatsioon, mille kromosoomidest pool pärineb ühelt ja teine ​​pool teiselt vanemalt. See tagab, et järglased on geneetiliselt erinevad oma vanematest ja isegi õdedest-vendadest.

Mutatsioonid võivad esineda ka sugulisel teel paljunevatel liikidel, et järglaste mitmekesisust veelgi suurendada. Paljunemiseks kasutatavate (sugurakkude) loomise protsess aitab samuti kaasa mitmekesisuse suurenemisele. See tagab, et saadud sugurakud on geneetiliselt erinevad. Iseseisev värbamine meioosi ja juhusliku viljastamise ajal mõjutab ka geenide segunemist ja võimaldab järglastel oma keskkonnaga paremini kohaneda.

Paljunemine ja evolutsioon

Üldiselt arvatakse, et seksuaalne paljunemine soodustab evolutsiooni rohkem kui mittesuguline paljunemine, kuna sellel on palju suurem