אנו מסבירים ממה מורכב תהליך הרבייה בבעלי חיים, השלכותיו ומנגנונים מיניים וא-מיניים.
מהי רבייה בבעלי חיים?
השִׁעתוּק הוא מכלול התהליכים הביולוגיים שבאמצעותם היצורים חיים לייצר חדשיחידים דומים לעצמם, חברים משלהם מִין. תהליך הרבייה יכול להתרחש מאדם אחד או שניים הורים (רבייה א-מינית ומינית בהתאמה).
תהליכי הרבייה משתנים מאוד בהתאם למין ולסוגמַלְכוּת אליו הוא שייך. כך, למשל,צמחים וה פטריות הם מתרבים במנגנונים שונים באופן משמעותי מאלה של בעלי חיים.
עם זאת, לרבייה של כל היצורים החיים יש תכונה משותפת, ללא קשר לממלכה שאליה הם שייכים: היא נשלטת על ידי העיקרון של הנצחה עצמית של המין, כלומר, באמצעות תהליך הרבייה חברי המין לייצר צאצאים חדשים כדי לשמור עליהם חומר גנטי ולהנציח את מעגל החיים.
ישנם שני סוגים של מנגנוני רבייה, המשמשים בהתאם למין ולתנאים בהם נמצאים הפרטים: מנגנונים א-מיניים ומיניים.
- המנגנונים א-מיניים. הם אלו המאפשרים לאדם להתרבות בעצמו, ללא צורך בהורה אחר או התערבות של תאי נבט (הנקראים גם גמטות) כגון זרע וביצית. ברבייה א-מינית ישנם סוגים שונים של מנגנוני שכפול עצמי (כגון פיצול בינארי או פיצול) והמשותף לכולם הוא ייצור של פרטים חדשים שהם מבחינה גנטית זהה להורה, כלומר,שיבוטים. למנגנונים האלה יש יתרונות מסוימים, כמו כמה הם זולים ופשוטים, וכמה מהר יכול לקרות פיצול. עם זאת, הם אינם מספקים שונות גנטית למין (שכן כל הצאצאים זהים זה לזה ולהורה), ובכך מאפשרים שוליים אבולוציוניים נוקשים ואיטיים מאוד.
- המנגנונים מיניים. הם אלה הכרוכים בהשתתפות של אנשים משני המינים מכיוון שהם דורשים איחוד של תאים תאי רבייה או נבט מישות זכרית ונקבה, להתמזג בין החומרים הגנטיים שלהם ולהוליד זיגוטה. בעת הפיתוח, תא חדש זה, תוצר ההיתוך, יצמיח פרט חדש, שהקוד הגנטי שלו יהיה שונה מזה של הוריו. למרות שלרבייה מינית עלות אנרגיה גבוהה בהרבה, היא דורשת יותר זמן ומייצרת פחות פרטים, יש לה יתרון גדול על פני רבייה א-מינית: היא מאפשרת שונות גנטית, שהיא המפתח לתהליך האבולוציוני ולהסתגלות המינים לתנאי החיים החדשים. . ללא השונות הזו, שינויים במינים ייקחו הרבה יותר זמןמזג אוויר, כיוון שזה ידרושמוטציות ספּוֹנטָנִיDNA, משהו שקורה באופן מאוד ספורדי.
תלוי אם זה מיני או א-מיני, מנגנוני רביית בעלי החיים יהיו כרוכים בתהליכים ביוכימיים, תאיים ואפילו חברתיים מסוימים. תהליכים הכרחיים אלו כוללים רכישת בגרותו המינית של הפרט ואבית גידול אידיאלי להתרבות, ובמקרה של מנגנונים מיניים, השגת בן זוג מתאים להתרבות, ולאחר מכן להמשיך להזדווגות, הפריה, הריון ולידה.
בהתאם למין ולמנגנון, ניתן להעלות צאצא אחד או יותר לפי העניין.
ראה גם:רביית דגים
רבייה א-מינית בבעלי חיים
למרות שרוב בעלי החיים מתרבים מינית, רבייה של בעלי חיים אינה מינית למהדרין, ולמינים רבים יש מנגנונים א-מיניים (בשימוש קבוע או חירום) להתרבות. עם זאת, ראוי להבהיר שסוג זה של רבייה נצפה במיני בעלי החיים הפרימיטיביים ביותר ובאופן כללי פשוט שכן, למרות שהוא יקר ותובעני יותר, רבייה מינית נוחה הרבה יותר לרוב המינים.
רבייה א-מינית תמיד מייצרת פרטים זהים מבחינה גנטית להורה וישנם סוגים שונים:
- דו-מחיצה. זה מתרחש כאשר החיה, בדרך כללחד תאי, מחלק את עצמו לשני חצאים זהים, שכל אחד מהם יוליד צאצא צעיר. זה המקרה, למשל, של פלנרים.
- מַחשׂוֹף. הליך זה מתרחש גם כאשר אנשים מסוימים מאבדים איבר או אזור בגוף, אשר בעת התחדשות מאפשר הופעת שני פרטים שלמים זהים, כפי שקורה בזרועות של כוכבי ים.
- גימציה. זה מורכב מהפרט הבוגר שנולד גוש או "ניצן" באזור כלשהו בגופו, שגדל ומתפתח ליצירת פרט חדש וזהה, ואשר יכול לאחר מכן להתנתק מגופו של האב ולנהל חיים עצמאיים, או להישאר מחוברים וליצור מושבה. זהו מנגנון הרבייה של אלמוגים וספוגים ימיים.
יותר בפנים:רבייה א-מינית
רבייה מינית בבעלי חיים
בקטגוריה זו נראה את אותם מנגנונים הכרוכים באיחוד של שני הורים שונים ונפרדים (פרוצדורות דו-הוריות) וגם את אותם מנגנונים יוצאי דופן המאפשרים, במינים מסוימים, רבייה מינית מהורה יחיד ואותו (הרמפרודיטיס ופרטנוגנזה).
המאפיין המובהק של כל המנגנונים שהוזכרו קודם הוא שהם מרמזים על הצורך ביצירת גמטות: תאי מין מובחנים, כלומר, ביציות במקרה של הנקבה וזרעונים במקרה של הזכר, אשר כאשר מתאחדים בתוך או מחוץ לגוף האימהי (בהתאם למין), גורמים להיווצרות של פרט חדש.
איחוי ביצית עם זרע מולידה זיגוטה שמקורה בפרט חדש (אם כי כדאי להבהיר שברוב החיות הנקבה מייצרת יותר מביצית אחת, מה שמאפשר היווצרות של יותר מזיגוטה אחת).
ישנן צורות שונות של רבייה מינית:
לפי המקום בו מתרחש איחוד הגמטות:
- הזדווגות על ידי הפריה חיצונית. זה מתרחש כאשר המפגש בין הגמטות אינו מתרחש בתוך הגוף של הנקבה, אלא ב-סביבה. במקרה זה, ההתפתחות העוברית היא גם חיצונית והזיגוטים והעוברים מתפתחים בתוך הביצים, שהן רכות וחייבות להישאר בגוף. מים כדי לא להתייבש. מנגנון זה אופייני לבעלי חיים ביציות (דגים).
- הזדווגות על ידי הפריה פנימית. זה מתרחש כאשר הגמטות נפגשות בתוך הגוף האימהי, לאחר קיום יחסי מין שבמהלכו הזכר מחדיר פיזית את הזרע שלו למערכת הרבייה של הנקבה. בתוך הנקבה הזיגוטים מתפתחים במידה מסוימת, בהתאם לסוג הלידה של המין:
- בחיות שחלות. הנקבה המופרית ממשיכה להפקיד את הביצים בסביבה או בקן כלשהו, שם הן מבשילות עד לשחרור הצעירים שכבר נוצרו.
- בחיות חיות. אין ביציות, אך הצעירים מתפתחים בתוך הגוף האימהי (בשק רחם) עד להיווצרותם המלא, ולבסוף נפלטים לסביבה באמצעות הלידה.
- בבעלי חיים אובוviviparous. הנקבה נושאת את הביצים המופרות בתוך גופה, עד שהן בוקעות ואז הצעירים משתחררים לסביבה.
תלוי אם מדובר באדם אחד או שניים:
- רבייה דו הורית. הם מנגנוני רבייה הכוללים זכר ונקבה, שכבר הגיעו לבגרות מינית, ובאמצעות פרוצדורות שונות מכניסים את הגמטות שלהם למגע כדי לתתחַיִים לדור חדש של בני המין. זהו המקרה של שכפול שליונקים, כולל הבן אדם.
- רפרודוקציה על ידיהרמפרודיטיס. למיני בעלי חיים מסוימים יש מבוגרים חד-ביתיים, כלומר יש להם שני המינים בו-זמנית, ולכן הם יכולים לפעול כנקבות או כזכרים בהתאם לאירוע, ואף יכולים לבצע הפריה עצמית: הפרט הבוגר מפרה את הנקבה שלו. גמטות, כאשר התנאים אינם מתקיימים עבור חבר אחר מהמין לעשות זאת. רק כמה חסרי חוליות כגון annelids, תולעים וחלזונות, ומינים מסוימים של דגים וצפרדעים מסוגלים להתרבות בדרך זו.
- רפרודוקציה על ידירְבִיַת בְּתוּלִים. מינים רבים המסוגלים להתרבות דו-הורית, יכולים לעשות זאת גם על ידי הליך חלופי, שהוא פרתנוגנזה ואשר הוא, למהדרין, א-מיני. במקרה זה, גמטה נקבית לא מופרית מתפתחת לעובר זהה גנטית להורה שלו, ומעניק חיים לפרט חדש, משובט אך הפלואידי (שיש לו מחצית מהגנום של ההורים שלו). רבפרוקי רגליים, כמו נמלים, מתרבים בצורה זו: נקבת המלכה פורייה, בניגוד לפועלות, ולאחר הזדווגות עם הזכר היא יכולה להפרות את ביציהן ולייצר חברים חדשים במושבה, שהם תמיד נקבים ודיפלואידים (גנום שלם). הזכרים, לעומת זאת, מיוצרים באופן ספורדי והם הפלואידים, שכן תפקידם היחיד הוא להפרות את המלכה, ולכן הם ידועים כרחפנים.
יותר בפנים:רבייה מינית
משחק מתחלף
רבייה מתחלפת מובנת כתוכנית רבייה אופיינית של צמחים פשוטים וחיות פרימיטיביות מסוימות, שבהן מתחלפים דורות המתרבים מינית ואחרים המתרבים באופן א-מיני. מכאן השם "לסירוגין".
ניתן להמחיש את המנגנון הזה במקרה של מדוזה, שגופן יוצר ביציות וזרעונים הנפלטים למים שמסביב, ושם הם נפגשים ומפריים בסביבה, ויוצרים זיגוטה שמולידה פוליפ.
פוליפ זה הוא צורת חיים ביניים המתרבה על ידי גמציה, מייצרים ניצנים המופרדים לחלוטין מהגוף ובסופו של דבר הופכים למדוזות בוגרות.
למעט מאוד יצורים חיים ידועים יש סוג כפול זה של מנגנון רבייה.
לעקוב עם:רבייה של צמחים