معلومة

18.1: كيف تتكاثر الحيوانات - علم الأحياء

18.1: كيف تتكاثر الحيوانات - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تنتج بعض الحيوانات ذرية من خلال التكاثر اللاجنسي بينما تنتج حيوانات أخرى ذرية من خلال التكاثر الجنسي. كلتا الطريقتين لها مزايا وعيوب. ينتج التكاثر اللاجنسي ذرية متطابقة وراثيًا مع الأب لأن النسل جميعهم مستنسخات من الوالد الأصلي. يمكن لفرد واحد أن ينتج نسلًا لاجنسيًا ويمكن إنتاج أعداد كبيرة من النسل بسرعة ؛ هاتان ميزتان تمتلكهما الكائنات الحية التي تتكاثر لاجنسيًا على الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا. في بيئة مستقرة أو يمكن التنبؤ بها ، يعد التكاثر اللاجنسي وسيلة فعالة للتكاثر لأن جميع النسل سيتم تكييفه مع تلك البيئة. في بيئة غير مستقرة أو غير متوقعة ، قد تكون الأنواع التي تتكاثر لاجنسيًا في وضع غير مؤات لأن جميع النسل متطابق وراثيًا وقد لا يتكيف مع ظروف مختلفة.

أثناء التكاثر الجنسي ، يتم الجمع بين المادة الوراثية لشخصين لإنتاج ذرية متنوعة وراثيًا تختلف عن والديهم. يُعتقد أن التنوع الجيني للنسل المنتج جنسيًا يمنح الأفراد الذين يتكاثرون جنسيًا مزيدًا من اللياقة البدنية لأن المزيد من نسلهم قد يعيشوا ويتكاثرون في بيئة غير متوقعة أو متغيرة. يجب أن تحافظ الأنواع التي تتكاثر جنسيًا (ولها جنسان منفصلان) على نوعين مختلفين من الأفراد ، ذكور وإناث. يمكن لنصف السكان فقط (الإناث) إنتاج النسل ، لذلك سيتم إنتاج عدد أقل من النسل عند مقارنته بالتكاثر اللاجنسي. هذا هو عيب التكاثر الجنسي مقارنة بالتكاثر اللاجنسي.

التكاثر اللاجنسي

يحدث التكاثر اللاجنسي في الكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة (البكتيريا والعتائق) وفي العديد من الكائنات حقيقية النواة وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا. هناك عدة طرق تتكاثر بها الحيوانات لاجنسيًا ، وتختلف تفاصيلها باختلاف الأنواع الفردية.

الانشطار النووي

يحدث الانشطار ، ويسمى أيضًا الانشطار الثنائي ، في بعض الكائنات اللافقارية متعددة الخلايا. إنه يشبه إلى حد ما عملية الانشطار الثنائي للكائنات بدائية النواة وحيدة الخلية. ينطبق مصطلح الانشطار على الحالات التي يبدو فيها أن الكائن الحي ينقسم نفسه إلى جزأين ، وإذا لزم الأمر ، يجدد الأجزاء المفقودة من كل كائن حي جديد. على سبيل المثال ، أنواع الديدان المفلطحة التوربينية تسمى عادة مستورقات ، مثل Dugesia dorotocephala، قادرون على فصل أجسامهم إلى مناطق الرأس والذيل ثم تجديد النصف المفقود في كل من الكائنات الحية الجديدة. شقائق النعمان البحرية (Cnidaria) ، مثل الأنواع من الجنس أنثوبليورا (الشكل 18.1.1) ، سوف ينقسم على طول المحور الفموي - غير الفموي ، وخيار البحر (Echinodermata) من الجنس هولوثوريا ، سوف ينقسم إلى نصفين عبر المحور الفموي - غير الفموي ويجدد النصف الآخر في كل من الأفراد الناتجة.

مهدها

التبرعم هو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي الذي ينتج عن نمو جزء من الجسم يؤدي إلى انفصال "البرعم" عن الكائن الحي الأصلي وتكوين فردين ، أحدهما أصغر من الآخر. يحدث التبرعم بشكل شائع في بعض الحيوانات اللافقارية مثل الهيدرا والشعاب المرجانية. في الهيدرا ، يتشكل برعم يتطور إلى شخص بالغ وينفصل عن الجسم الرئيسي (الشكل 18.2.2).

المفهوم في العمل

شاهد هذا الفيديو لترى براعم هيدرا.

تجزئة

التفتت هو تكسير الفرد إلى أجزاء متبوعة بالتجديد. إذا كان الحيوان قادرًا على التفتت ، وكانت الأجزاء كبيرة بما يكفي ، فسوف ينمو فرد منفصل من كل جزء. قد يحدث التفتت من خلال التلف العرضي أو التلف الناتج عن الحيوانات المفترسة أو كشكل طبيعي من أشكال التكاثر. يُلاحظ التكاثر من خلال التفتت في الإسفنج ، وبعض الكائنات المجوفة ، والتوربينات ، وشوكيات الجلد ، والحلقيات. في بعض نجوم البحر ، يمكن أن يتجدد فرد جديد من ذراع مكسور وقطعة من القرص المركزي. نجم البحر هذا (الشكل 18.1.3) في طور نمو نجم بحر كامل من ذراع مقطوعة. من المعروف أن عمال مصايد الأسماك يحاولون قتل نجوم البحر الذين يأكلون البطلينوس أو المحار عن طريق تقطيعهم إلى نصفين وإعادتهم إلى المحيط. لسوء الحظ بالنسبة للعمال ، يمكن للجزءين تجديد نصف جديد ، مما ينتج عنه ضعف عدد نجوم البحر التي تفترس المحار والبطلينوس.

التوالد العذري

التوالد العذري هو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي الذي تتطور فيه البويضة إلى فرد دون أن يتم إخصابها. يمكن أن يكون النسل الناتج إما أحادي العدد أو ثنائي الصبغة ، اعتمادًا على العملية في النوع. يحدث التوالد العذري في اللافقاريات مثل براغيث الماء ، الروتيفر ، حشرات المن ، الحشرات العصوية ، والنمل ، والدبابير ، والنحل. يستخدم النمل والنحل والدبابير التوالد العذري لإنتاج ذكور أحادية العدد (ذكور). الإناث ثنائية الصبغيات (شغالات وملكات) هي نتيجة بويضة مخصبة.

تتكاثر أيضًا بعض الحيوانات الفقارية - مثل بعض الزواحف والبرمائيات والأسماك - من خلال التوالد العذري. لوحظ التوالد العذري في الأنواع التي تم فيها فصل الجنسين في حدائق الحيوان البرية أو البحرية. لقد أنتجت أنثى تنانين كومودو ، وقرش رأس المطرقة ، وسمك القرش ذو القمة السوداء صغارًا متكاثرًا عندما تم عزل الإناث عن الذكور. من الممكن أن يكون التكاثر اللاجنسي الذي تمت ملاحظته قد حدث استجابة لظروف غير عادية ولا يحدث عادة.

التكاثر الجنسي

التكاثر الجنسي هو مزيج من الخلايا الإنجابية من فردين لتكوين ذرية فريدة وراثيا. يمكن أن تختلف طبيعة الأفراد الذين ينتجون هذين النوعين من الأمشاج ، على سبيل المثال وجود جنسين منفصلين أو كلا الجنسين في كل فرد. يمكن أيضًا أن يختلف تحديد الجنس ، وهو الآلية التي تحدد الجنس الذي يتطور إليه الفرد.

الخنوثة

تحدث الخنوثة في الحيوانات التي يمتلك فيها فرد واحد أجهزة تناسلية ذكورية وأنثوية. غالبًا ما تكون اللافقاريات مثل ديدان الأرض والرخويات والديدان الشريطية والقواقع (الشكل 18.1.4) خنثى. قد يقوم الخنثى بالتخصيب الذاتي ، لكنهم عادةً ما يتزاوجون مع نوع آخر من جنسهم ، ويقومون بتخصيب بعضهم البعض وينتج كلاهما ذرية. يعتبر الإخصاب الذاتي أكثر شيوعًا في الحيوانات ذات الحركة المحدودة أو غير الحركية ، مثل البرنقيل والمحار. العديد من الأنواع لديها آليات محددة في المكان لمنع الإخصاب الذاتي ، لأنه شكل متطرف من أشكال زواج الأقارب وعادة ما ينتج ذرية أقل لياقة.

تحديد الجنس

يتم تحديد جنس الثدييات وراثيًا عن طريق الجمع بين الكروموسومات X و Y. الأفراد المتماثلون في X (XX) هم من الإناث والأفراد متغاير الزيجوت (XY) هم من الذكور. في الثدييات ، يؤدي وجود كروموسوم Y إلى تطور الخصائص الذكورية وغيابه يؤدي إلى خصائص أنثوية. يوجد نظام XY أيضًا في بعض الحشرات والنباتات.

يعتمد تحديد جنس الطيور على مزيج الكروموسومات Z و W. ينتج عن متماثل الزيجوت لـ Z (ZZ) نتائج ذكر وغير متجانسة (ZW) في أنثى. لاحظ أن هذا النظام هو عكس نظام الثدييات لأن الأنثى في الطيور هي الجنس مع الكروموسومات الجنسية المختلفة. يبدو أن W ضروري في تحديد جنس الفرد ، على غرار كروموسوم Y في الثدييات. تستخدم بعض الأسماك والقشريات والحشرات (مثل الفراشات والعث) والزواحف نظام ZW.

توجد أيضًا أنظمة تحديد جنس الكروموسومات الأكثر تعقيدًا. على سبيل المثال ، تحتوي بعض أسماك أبو سيف على ثلاثة كروموسومات جنسية في مجموعة سكانية.

لا يتم تحديد جنس بعض الأنواع الأخرى بواسطة الكروموسومات ، ولكن من خلال بعض جوانب البيئة. تحديد الجنس في التمساح ، وبعض السلاحف ، والتواتارا ، على سبيل المثال ، يعتمد على درجة الحرارة خلال الثلث الأوسط من نمو البيض. يُشار إلى هذا بتحديد الجنس البيئي ، أو بشكل أكثر تحديدًا ، بتحديد الجنس المعتمد على درجة الحرارة. في العديد من السلاحف ، تنتج درجات الحرارة الأكثر برودة أثناء حضانة البيض ذكورًا وتنتج درجات الحرارة الدافئة إناثًا ، بينما في العديد من الأنواع الأخرى من السلاحف ، يكون العكس هو الصحيح. في بعض التماسيح وبعض السلاحف ، تنتج درجات الحرارة المعتدلة ذكورًا وتنتج كل من درجات الحرارة الدافئة والباردة إناثًا.

يغير الأفراد من بعض الأنواع جنسهم خلال حياتهم ، ويتحولون من نوع إلى آخر. إذا كان الفرد هو الأنثى أولاً ، فيُطلق عليه اسم أولية أو "أنثى أولى" ، إذا كان ذكرًا أولاً ، فيُطلق عليه اسم بروتاندري أو "أول ذكر". يولد المحار ذكورًا وينمو في الحجم ويصبح أنثى ويضع بيضه. الحيتان ، وهي عائلة من أسماك الشعاب المرجانية ، كلها خنثى متسلسلة. تعيش بعض هذه الأنواع في مدارس منسقة بشكل وثيق مع ذكر مهيمن وعدد كبير من الإناث الأصغر. إذا مات الذكر ، تزداد الأنثى في الحجم وتغير الجنس وتصبح الذكر المسيطر الجديد.

التخصيب

اندماج البويضة والحيوان المنوي هي عملية تسمى الإخصاب. يمكن أن يحدث هذا إما داخل (الإخصاب الداخلي) أو خارج جسم الأنثى (الإخصاب الخارجي). يقدم البشر مثالًا على الأول ، في حين أن تكاثر الضفادع هو مثال على الأخير.

التسميد الخارجي

يحدث الإخصاب الخارجي عادة في البيئات المائية حيث يتم إطلاق كل من البويضات والحيوانات المنوية في الماء. بعد وصول الحيوانات المنوية إلى البويضة ، يتم الإخصاب. يحدث معظم الإخصاب الخارجي أثناء عملية التفريخ حيث تطلق أنثى أو عدة إناث بيوضها ويطلق الذكر (الذكور) الحيوانات المنوية في نفس المنطقة في نفس الوقت. قد يحدث التبويض بواسطة إشارات بيئية ، مثل درجة حرارة الماء أو طول ضوء النهار. تفرخ جميع الأسماك تقريبًا ، مثل القشريات (مثل سرطان البحر والروبيان) والرخويات (مثل المحار) والحبار وشوكيات الجلد (مثل قنافذ البحر وخيار البحر). كما تتكاثر الضفادع والشعاب المرجانية والرخويات وخيار البحر (الشكل 18.1.5).

التسميد الداخلي

يحدث الإخصاب الداخلي غالبًا في الحيوانات الأرضية ، على الرغم من أن بعض الحيوانات المائية تستخدم هذه الطريقة أيضًا. قد يحدث الإخصاب الداخلي عن طريق قيام الذكر بإيداع الحيوانات المنوية مباشرة في الأنثى أثناء التزاوج. قد يحدث أيضًا عند قيام الذكر بإيداع الحيوانات المنوية في البيئة ، عادةً في هيكل وقائي ، تلتقطه الأنثى لإيداع الحيوانات المنوية في جهازها التناسلي. هناك ثلاث طرق يتم فيها إنتاج النسل بعد الإخصاب الداخلي. في حالة البويضات ، يتم وضع البويضات المخصبة خارج جسد الأنثى وتنمو هناك ، وتتلقى الغذاء من الصفار الذي هو جزء من البويضة (الشكل 18.1.6)أ). يحدث هذا في بعض الأسماك العظمية ، وبعض الزواحف ، وبعض الأسماك الغضروفية ، وبعض البرمائيات ، وبعض الثدييات ، وجميع الطيور. تنتج معظم الزواحف والحشرات من غير الطيور بيضًا جلديًا ، بينما تنتج الطيور وبعض السلاحف بيضًا بتركيزات عالية من كربونات الكالسيوم في القشرة ، مما يجعلها صلبة. بيض الدجاج مثال على قشرة صلبة. إن بيض الثدييات التي تضع البيض مثل خلد الماء وإيكيدنا مصنوع من الجلد.

في حالة البويضات ، يتم الاحتفاظ بالبويضات المخصبة في الأنثى ، ويحصل الجنين على غذائه من صفار البويضة. يتم الاحتفاظ بالبيض في جسد الأنثى حتى تفقس بداخلها ، أو تضع البيض قبل أن تفقس مباشرة. تساعد هذه العملية في حماية البيض حتى الفقس. يحدث هذا في بعض الأسماك العظمية (مثل سمك بلاتي Xiphophorus maculatus الشكل 18.1.6ب) وبعض أسماك القرش والسحالي وبعض الثعابين (ثعبان الرباط ثامنوفيس سيرتاليس) وبعض الأفاعي وبعض الحيوانات اللافقارية (صرصور مدغشقر الهسهسة Gromphadorhina portentosa).

في الحياة يولد الصغار أحياء. يحصلون على غذائهم من الأنثى ويولدون في حالات نضج متفاوتة. يحدث هذا في معظم الثدييات (الشكل 18.1.6ج) وبعض الأسماك الغضروفية وبعض الزواحف.

ملخص القسم

قد يكون التكاثر لاجنسيًا عندما ينتج فرد واحد ذرية متطابقة وراثيًا ، أو جنسيًا عندما يتم دمج المادة الوراثية من شخصين لإنتاج ذرية متنوعة وراثيًا. يحدث التكاثر اللاجنسي في الحيوانات من خلال الانشطار والتبرعم والتفتت والتوالد العذري. قد ينطوي التكاثر الجنسي على الإخصاب داخل الجسم أو في البيئة الخارجية. قد يكون للأنواع جنسان منفصلان أو جنسان مختلطان ؛ عندما يتم الجمع بين الجنسين يمكن التعبير عنها في أوقات مختلفة من دورة الحياة. يمكن تحديد جنس الفرد من خلال أنظمة صبغية مختلفة أو عوامل بيئية مثل درجة الحرارة.

يبدأ التكاثر الجنسي بجمع الحيوانات المنوية والبويضة في عملية تسمى الإخصاب. يمكن أن يحدث هذا إما خارج الجسم أو داخل الأنثى. تختلف طريقة الإخصاب بين الحيوانات. تطلق بعض الأنواع البويضة والحيوانات المنوية في البيئة ، وتحتفظ بعض الأنواع بالبويضة وتستقبل الحيوانات المنوية في جسم الأنثى ثم تطرد الجنين النامي المغطى بالصدفة ، بينما لا تزال الأنواع الأخرى تحتفظ بالنسل النامي طوال فترة الحمل.

راجع الأسئلة

في أي مجموعة يعتبر التوالد العذري حدثًا طبيعيًا؟

A. الدجاج
B. النحل
C. الأرانب
نجوم البحر

ب

يتم إنتاج الأفراد الفريدين وراثيًا من خلال ________.

التكاثر اللاجنسي
التوالد العذري
C. في مهدها
D. التجزئة

أ

يحدث الإخصاب الخارجي في أي نوع من البيئة؟

A. المائية
B. الغابات
جيم السافانا
D. السهوب

أ

إستجابة مجانية

ما الذي قد يكون عيبًا في تحديد الجنس المعتمد على درجة الحرارة؟

يمكن أن تختلف درجات الحرارة من سنة إلى أخرى ، وقد ينتج عن السنة الباردة أو الحارة بشكل غير عادي ذرية من جنس واحد ، مما يجعل من الصعب على الأفراد العثور على رفقاء.

مقارنة بالفصل بين الجنسين وافتراض أن الإخصاب الذاتي غير ممكن ، ما الذي قد يكون أحد المزايا وعيوب الخنوثة؟

قد تكون الميزة المحتملة للخنوثة هي أنه في أي وقت يواجه فرد من نفس النوع ، يكون التزاوج ممكنًا ، على عكس الجنسين المنفصلين الذي يجب أن يجد فردًا من الجنس المناسب للتزاوج. (أيضًا ، كل فرد في مجتمع خنثى قادر على إنتاج ذرية ، وهذا ليس هو الحال في المجموعات ذات الجنسين المنفصلين.) قد يكون العيب هو أن السكان خنثى أقل كفاءة لأنهم لا يتخصصون في جنس واحد أو آخر ، مما يعني لا ينتج خنثى العديد من النسل من خلال البويضات أو الحيوانات المنوية مثل الأنواع ذات الجنسين المنفصلين. (الإجابات الأخرى ممكنة.)

قائمة المصطلحات

التكاثر اللاجنسي
آلية تنتج نسلًا متطابقًا وراثيًا مع الأب
في مهدها
شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي الذي ينتج عن نمو جزء من الكائن الحي مما يؤدي إلى الانفصال عن الحيوان الأصلي إلى فردين
الإخصاب الخارجي
إخصاب البويضات بواسطة الحيوانات المنوية خارج جسم الحيوان ، غالبًا أثناء التبويض
الانشطار النووي
(أيضًا ، الانشطار الثنائي) شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي الذي ينقسم فيه الكائن الحي إلى كائنين منفصلين أو جزأين يعيدان تكوين الأجزاء المفقودة من الجسم
تجزئة
تقسيم الكائن الحي إلى أجزاء ونمو فرد منفصل عن كل جزء
الخنوثة
حالة وجود الهياكل التناسلية للذكور والإناث داخل نفس الفرد
الإخصاب الداخلي
إخصاب البويضات بالحيوانات المنوية داخل جسم الأنثى
البيضاوية
عملية يتم من خلالها وضع البويضات المخصبة خارج جسم الأنثى وتنمو هناك ، وتلقي الغذاء من صفار البيض الذي هو جزء من البويضة
البيضاوية
عملية يتم من خلالها الاحتفاظ بالبويضات المخصبة داخل الأنثى ؛ يحصل الجنين على غذائه من صفار البويضة ، وينمو الصغار بشكل كامل عندما يفقسوا.
التوالد العذري
شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي حيث تتطور البويضة إلى فرد كامل دون أن يتم تخصيبها
تحديد الجنس
الآلية التي يتم من خلالها تحديد جنس الأفراد في الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا في البداية
التكاثر الجنسي
شكل من أشكال التكاثر تتحد فيه الخلايا التي تحتوي على مادة وراثية من فردين لإنتاج نسل فريد وراثيًا

التكاثر الحيواني

تنتج كل دودة أرض حيوانات منوية وبيضًا في غضون أسابيع قليلة ، وسوف تفقس ديدان جديدة من البويضات المخصبة.

يأخذ تكاثر الحيوانات أشكالًا عديدة.

يمكن النظر إلى جوانب شكل الحيوان ووظيفته على نطاق واسع على أنها تكيفات تساهم في نجاح الإنجاب.

كيف يمكن أن يكون كل من ديدان الأرض ذكرًا وأنثى؟


فيما يلي طريقتان للتكاثر وناقص

دعونا نناقش كل واحد على حدة وناقص

التكاثر الجنسي

في الحيوانات ، لدى الذكور والإناث أعضاء تناسلية مختلفة.

تنتج الأجزاء التناسلية في الحيوانات الأمشاج التي تندمج وتشكل الزيجوت.

يتطور البيضة الملقحة إلى نوع جديد مشابه.

يُعرف نوع التكاثر من خلال اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية باسم التكاثر الجنسي.

تُعرف الأمشاج الذكرية ، التي تنتجها الخصيتان ، باسم حيوانات منوية.

تُعرف الأمشاج الأنثوية ، التي ينتجها المبيض ، باسم البويضات (أو بيض).

في عملية التكاثر ، فإن الخطوة الأولى هي انصهار من الحيوانات المنوية والبويضة (البويضة).

يُعرف اندماج البويضة والحيوانات المنوية باسم التخصيب (كما هو موضح في الصورة أعلاه).

أثناء الإخصاب ، تندمج نوى الحيوانات المنوية والبويضة معًا وتشكل نواة واحدة تؤدي إلى تكوين بيضة مخصبة المعروف أيضًا باسم اللاقحة (كما هو موضح في الصورة أدناه).

تنقسم البيضة الملقحة بشكل متكرر لتكوين كرة من الخلايا تبدأ في تكوين مجموعات. تتطور المجموعات إلى أنسجة وأعضاء مختلفة تشكل جسماً كاملاً. في هذه العملية ، يُعرف الهيكل النامي باسم الجنين (كما هو موضح في الصورة أدناه).

يستمر الجنين في النمو في الرحم ويطور أجزاء من الجسم مثل الرأس والوجه والأذن والعينين والأنف واليدين والساقين وأصابع القدم ، إلخ.

تُعرف مرحلة الجنين التي تتطور فيها أجزاء مختلفة من الجسم ويمكن التعرف عليها باسم الجنين (كما هو موضح في الصورة أدناه).

في فترة زمنية محددة ، عندما يكتمل نمو الجنين ، تلد الأم الطفل.

يُعرف الحيوان الذي يلد الصغار باسم ولود حيوان. على سبيل المثال إنسان ، بقرة ، كلاب ، إلخ.

يُعرف الكائن الحي الذي يضع البيض باسم بياض حيوان. على سبيل المثال جميع الطيور (باستثناء الخفافيش) والسحالي وما إلى ذلك.

التكاثر اللاجنسي

يُعرف نوع التكاثر الذي ينقسم فيه الوالد الوحيد إلى نسلين جديدين التكاثر اللاجنسي. على سبيل المثال هيدرا وأميبا.

في هيدرا ، يتطور الأفراد من البراعم ، لذلك يُعرف هذا النوع من التكاثر اللاجنسي في مهدها (كما هو موضح في الصورة أدناه).

في الأميبا ، تنقسم النواة إلى نواتين ، لذلك يُعرف هذا النوع من التكاثر اللاجنسي باسم الانشطار الثنائي.


كيف تتكاثر الحيوانات

تنتج بعض الحيوانات ذرية من خلال التكاثر اللاجنسي بينما تنتج حيوانات أخرى ذرية من خلال التكاثر الجنسي. كلتا الطريقتين لها مزايا وعيوب. التكاثر اللاجنسي تنتج ذرية متطابقة وراثيا مع الوالد لأن النسل جميعهم مستنسخات من الوالد الأصلي. يمكن لفرد واحد أن ينتج نسلًا لاجنسيًا ويمكن إنتاج أعداد كبيرة من النسل بسرعة ، وهما ميزتان تتمتع بهما الكائنات التي تتكاثر لاجنسيًا على الكائنات الحية التي تتكاثر عن طريق الاتصال الجنسي. في بيئة مستقرة أو يمكن التنبؤ بها ، يعد التكاثر اللاجنسي وسيلة فعالة للتكاثر لأن جميع النسل سيتم تكييفه مع تلك البيئة. في بيئة غير مستقرة أو غير متوقعة ، قد تكون الأنواع التي تتكاثر لاجنسيًا في وضع غير مؤات لأن جميع النسل متطابق وراثيًا وقد لا يتكيف مع ظروف مختلفة.

خلال التكاثر الجنسي، يتم الجمع بين المادة الوراثية لشخصين لإنتاج ذرية متنوعة وراثيًا تختلف عن والديهم. يُعتقد أن التنوع الجيني للنسل المنتج جنسيًا يمنح الأفراد الذين يتكاثرون جنسيًا مزيدًا من اللياقة البدنية لأن المزيد من نسلهم قد يعيشوا ويتكاثرون في بيئة غير متوقعة أو متغيرة. يجب أن تحافظ الأنواع التي تتكاثر جنسيًا (ولها جنسان منفصلان) على نوعين مختلفين من الأفراد ، ذكور وإناث. يمكن لنصف السكان فقط (الإناث) إنتاج النسل ، لذلك سيتم إنتاج عدد أقل من النسل عند مقارنته بالتكاثر اللاجنسي. هذا هو عيب التكاثر الجنسي مقارنة بالتكاثر اللاجنسي.

التكاثر اللاجنسي

يحدث التكاثر اللاجنسي في الكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة (البكتيريا والعتائق) وفي العديد من الكائنات حقيقية النواة وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا. هناك عدة طرق تتكاثر بها الحيوانات لاجنسيًا ، وتختلف تفاصيلها باختلاف الأنواع الفردية.

الانشطار النووي

الانشطار النووي، يسمى أيضًا الانشطار الثنائي ، يحدث في بعض الكائنات اللافقارية متعددة الخلايا. إنه يشبه إلى حد ما عملية الانشطار الثنائي للكائنات بدائية النواة وحيدة الخلية. ينطبق مصطلح الانشطار على الحالات التي يبدو فيها أن الكائن الحي ينقسم نفسه إلى جزأين ، وإذا لزم الأمر ، يجدد الأجزاء المفقودة من كل كائن حي جديد. على سبيل المثال ، أنواع الديدان المفلطحة التوربينية تسمى عادة مستورقات ، مثل Dugesia dorotocephala، قادرون على فصل أجسامهم إلى مناطق الرأس والذيل ثم تجديد النصف المفقود في كل من الكائنات الحية الجديدة. شقائق النعمان البحرية (Cnidaria) ، مثل الأنواع من الجنس أنثوبليورا ([رابط]) ، سوف ينقسم على طول المحور الفموي - غير الفموي ، وخيار البحر (Echinodermata) من الجنس هولوثوريا ، سوف ينقسم إلى نصفين عبر المحور الفموي - غير الفموي ويجدد النصف الآخر في كل من الأفراد الناتجة.

مهدها

مهدها هو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي الذي ينتج عن نمو جزء من الجسم يؤدي إلى انفصال "البرعم" عن الكائن الأصلي وتكوين فردين ، أحدهما أصغر من الآخر. يحدث التبرعم بشكل شائع في بعض الحيوانات اللافقارية مثل الهيدرا والشعاب المرجانية. في الهيدرا ، يتشكل برعم يتطور إلى شخص بالغ وينفصل عن الجسم الرئيسي ([رابط]).

شاهد هذا الفيديو لترى براعم هيدرا.

تجزئة

تجزئة هو تقسيم الفرد إلى أجزاء متبوعًا بالتجديد. إذا كان الحيوان قادرًا على التفتت ، وكانت الأجزاء كبيرة بما يكفي ، فسوف ينمو فرد منفصل من كل جزء. قد يحدث التفتت من خلال التلف العرضي أو التلف الناتج عن الحيوانات المفترسة أو كشكل طبيعي من أشكال التكاثر. يُلاحظ التكاثر من خلال التفتت في الإسفنج ، وبعض الكائنات المجوفة ، والتوربينات ، وشوكيات الجلد ، والحلقيات. في بعض نجوم البحر ، يمكن أن يتجدد فرد جديد من ذراع مكسور وقطعة من القرص المركزي. نجم البحر هذا ([الرابط]) في طور نمو نجم بحر كامل من ذراع مقطوعة. من المعروف أن عمال مصايد الأسماك يحاولون قتل نجوم البحر الذين يأكلون البطلينوس أو المحار عن طريق تقطيعهم إلى نصفين وإعادتهم إلى المحيط. لسوء الحظ بالنسبة للعمال ، يمكن للجزءين تجديد نصف جديد ، مما ينتج عنه ضعف عدد نجوم البحر التي تفترس المحار والبطلينوس.

التوالد العذري

التوالد العذري هو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي الذي تتطور فيه البويضة إلى فرد دون أن يتم إخصابها. يمكن أن يكون النسل الناتج إما أحادي العدد أو ثنائي الصبغة ، اعتمادًا على العملية في النوع. يحدث التوالد العذري في اللافقاريات مثل براغيث الماء ، الروتيفر ، حشرات المن ، الحشرات العصوية ، والنمل ، والدبابير ، والنحل. يستخدم النمل والنحل والدبابير التوالد العذري لإنتاج ذكور أحادية العدد (ذكور). الإناث ثنائية الصبغيات (شغالات وملكات) هي نتيجة بويضة مخصبة.

تتكاثر أيضًا بعض الحيوانات الفقارية - مثل بعض الزواحف والبرمائيات والأسماك - من خلال التوالد العذري. لوحظ التوالد العذري في الأنواع التي تم فيها فصل الجنسين في حدائق الحيوان البرية أو البحرية. لقد أنتجت أنثى تنانين كومودو ، وقرش رأس المطرقة ، وسمك القرش ذو القمة السوداء ، صغارًا متكاثرًا عندما تم عزل الإناث عن الذكور. من الممكن أن يكون التكاثر اللاجنسي الذي تمت ملاحظته قد حدث استجابة لظروف غير عادية ولا يحدث عادة.

التكاثر الجنسي

التكاثر الجنسي هو مزيج من الخلايا الإنجابية من فردين لتكوين ذرية فريدة وراثيا. يمكن أن تختلف طبيعة الأفراد الذين ينتجون هذين النوعين من الأمشاج ، على سبيل المثال وجود جنسين منفصلين أو كلا الجنسين في كل فرد. يمكن أيضًا أن يختلف تحديد الجنس ، وهو الآلية التي تحدد الجنس الذي يتطور إليه الفرد.

الخنوثة

الخنوثة يحدث في الحيوانات التي يكون فيها فرد واحد لديه كل من الجهاز التناسلي الذكري والأنثوي. غالبًا ما تكون اللافقاريات مثل ديدان الأرض والرخويات والديدان الشريطية والقواقع ([رابط]) خنثى. قد يقوم الخنثى بالتخصيب الذاتي ، لكنهم عادةً ما يتزاوجون مع نوع آخر من جنسهم ، ويقومون بتخصيب بعضهم البعض وينتج كلاهما ذرية. يعتبر الإخصاب الذاتي أكثر شيوعًا في الحيوانات ذات الحركة المحدودة أو غير الحركية ، مثل البرنقيل والمحار. العديد من الأنواع لديها آليات محددة في المكان لمنع الإخصاب الذاتي ، لأنه شكل متطرف من أشكال التزاوج الداخلي وعادة ما ينتج ذرية أقل لياقة.

تحديد الجنس

يتم تحديد جنس الثدييات وراثيًا عن طريق الجمع بين الكروموسومات X و Y. الأفراد المتماثلون في X (XX) هم من الإناث والأفراد متغاير الزيجوت (XY) هم من الذكور. في الثدييات ، يؤدي وجود كروموسوم Y إلى تطور الخصائص الذكورية وغيابه يؤدي إلى خصائص أنثوية. يوجد نظام XY أيضًا في بعض الحشرات والنباتات.

عصفور تحديد الجنس يعتمد على مزيج من الكروموسومات Z و W. ينتج عن متماثل الزيجوت لـ Z (ZZ) نتائج ذكر وغير متجانسة (ZW) في أنثى. لاحظ أن هذا النظام هو عكس نظام الثدييات لأن الأنثى في الطيور هي الجنس مع الكروموسومات الجنسية المختلفة. يبدو أن W ضروري في تحديد جنس الفرد ، على غرار كروموسوم Y في الثدييات. تستخدم بعض الأسماك والقشريات والحشرات (مثل الفراشات والعث) والزواحف نظام ZW.

توجد أيضًا أنظمة تحديد جنس الكروموسومات الأكثر تعقيدًا. على سبيل المثال ، تحتوي بعض أسماك أبو سيف على ثلاثة كروموسومات جنسية في مجموعة سكانية.

لا يتم تحديد جنس بعض الأنواع الأخرى بواسطة الكروموسومات ، ولكن من خلال بعض جوانب البيئة. تحديد الجنس في التمساح ، وبعض السلاحف ، والتواتارا ، على سبيل المثال ، يعتمد على درجة الحرارة خلال الثلث الأوسط من نمو البيض. يُشار إلى هذا بتحديد الجنس البيئي ، أو بشكل أكثر تحديدًا ، بتحديد الجنس المعتمد على درجة الحرارة. في العديد من السلاحف ، تنتج درجات الحرارة الأكثر برودة أثناء حضانة البيض ذكورًا وتنتج درجات الحرارة الدافئة إناثًا ، بينما في العديد من الأنواع الأخرى من السلاحف ، يكون العكس هو الصحيح. في بعض التماسيح وبعض السلاحف ، تنتج درجات الحرارة المعتدلة ذكورًا وتنتج كل من درجات الحرارة الدافئة والباردة إناثًا.

يغير الأفراد من بعض الأنواع جنسهم خلال حياتهم ، ويتحولون من نوع إلى آخر. إذا كان الفرد هو الأنثى أولاً ، فيُطلق عليه اسم أولية أو "أنثى أولى" ، إذا كان ذكرًا أولاً ، فيُطلق عليه اسم بروتاندري أو "أول ذكر". يولد المحار ذكورًا وينمو في الحجم ويصبح أنثى ويضع بيضه. الحيتان ، وهي عائلة من أسماك الشعاب المرجانية ، كلها خنثى متسلسلة. تعيش بعض هذه الأنواع في مدارس منسقة بشكل وثيق مع ذكر مهيمن وعدد كبير من الإناث الأصغر. إذا مات الذكر ، تزداد الأنثى في الحجم وتغير الجنس وتصبح الذكر المسيطر الجديد.

التخصيب

اندماج البويضة والحيوان المنوي هي عملية تسمى الإخصاب. يمكن أن يحدث هذا إما في الداخل (الإخصاب الداخلي) أو خارج (الإخصاب الخارجي) جسد الأنثى. يقدم البشر مثالًا على الأول ، في حين أن تكاثر الضفادع هو مثال على الأخير.

التسميد الخارجي

يحدث الإخصاب الخارجي عادة في البيئات المائية حيث يتم إطلاق كل من البويضات والحيوانات المنوية في الماء. بعد وصول الحيوانات المنوية إلى البويضة ، يتم الإخصاب. يحدث معظم الإخصاب الخارجي أثناء عملية التفريخ حيث تطلق أنثى أو عدة إناث بيوضها ويطلق الذكر (الذكور) الحيوانات المنوية في نفس المنطقة في نفس الوقت. قد يحدث التبويض بواسطة إشارات بيئية ، مثل درجة حرارة الماء أو طول ضوء النهار. تفرخ جميع الأسماك تقريبًا ، مثل القشريات (مثل سرطان البحر والروبيان) والرخويات (مثل المحار) والحبار وشوكيات الجلد (مثل قنافذ البحر وخيار البحر). راجع "الضفادع والشعاب المرجانية والحبار والأخطبوط تفرخ أيضًا ([رابط]).

التسميد الداخلي

يحدث الإخصاب الداخلي غالبًا في الحيوانات الأرضية ، على الرغم من أن بعض الحيوانات المائية تستخدم هذه الطريقة أيضًا. قد يحدث الإخصاب الداخلي عن طريق قيام الذكر بإيداع الحيوانات المنوية مباشرة في الأنثى أثناء التزاوج. قد يحدث أيضًا عند قيام الذكر بإيداع الحيوانات المنوية في البيئة ، عادةً في هيكل وقائي ، تلتقطه الأنثى لإيداع الحيوانات المنوية في جهازها التناسلي. هناك ثلاث طرق يتم فيها إنتاج النسل بعد الإخصاب الداخلي. في البيضاوية، يتم وضع البويضات المخصبة خارج جسم الأنثى وتنمو هناك ، وتتلقى الغذاء من صفار البيض الذي هو جزء من البويضة ([رابط]أ). يحدث هذا في بعض الأسماك العظمية ، وبعض الزواحف ، وبعض الأسماك الغضروفية ، وبعض البرمائيات ، وبعض الثدييات ، وجميع الطيور. تنتج معظم الزواحف والحشرات من غير الطيور بيضًا جلديًا ، بينما تنتج الطيور وبعض السلاحف بيضًا بتركيزات عالية من كربونات الكالسيوم في القشرة ، مما يجعلها صلبة. بيض الدجاج مثال على قشرة صلبة. إن بيض الثدييات التي تضع البيض مثل خلد الماء وإيكيدنا مصنوع من الجلد.

في البيضاوية، يتم الاحتفاظ بالبويضات المخصبة في الأنثى ، ويحصل الجنين على غذائه من صفار البويضة. يتم الاحتفاظ بالبيض في جسد الأنثى حتى تفقس بداخلها ، أو تضع البيض قبل أن تفقس مباشرة. تساعد هذه العملية في حماية البيض حتى الفقس. يحدث هذا في بعض الأسماك العظمية (مثل السمك الخشن Xiphophorus maculatus [حلقة الوصل]ب) وبعض أسماك القرش والسحالي وبعض الثعابين (ثعبان الرباط ثامنوفيس سيرتاليس) وبعض الأفاعي وبعض الحيوانات اللافقارية (صرصور مدغشقر الهسهسة Gromphadorhina portentosa).

في حيوي يولد الصغار أحياء. يحصلون على غذائهم من الأنثى ويولدون في حالات نضج متفاوتة. يحدث هذا في معظم الثدييات ([رابط]ج) وبعض الأسماك الغضروفية وبعض الزواحف.

ملخص القسم

قد يكون التكاثر لاجنسيًا عندما ينتج فرد واحد ذرية متطابقة وراثيًا ، أو جنسيًا عندما يتم دمج المادة الوراثية من شخصين لإنتاج ذرية متنوعة وراثيًا. يحدث التكاثر اللاجنسي في الحيوانات من خلال الانشطار والتبرعم والتفتت والتوالد العذري. قد ينطوي التكاثر الجنسي على الإخصاب داخل الجسم أو في البيئة الخارجية. قد يكون للأنواع جنسان منفصلان أو جنسان مختلطان عندما يتم الجمع بين الجنسين ويمكن التعبير عنها في أوقات مختلفة في دورة الحياة. يمكن تحديد جنس الفرد من خلال أنظمة صبغية مختلفة أو عوامل بيئية مثل درجة الحرارة.

يبدأ التكاثر الجنسي بجمع الحيوانات المنوية والبويضة في عملية تسمى الإخصاب. يمكن أن يحدث هذا إما خارج الجسم أو داخل الأنثى. تختلف طريقة الإخصاب بين الحيوانات. تطلق بعض الأنواع البويضة والحيوانات المنوية في البيئة ، وتحتفظ بعض الأنواع بالبويضة وتستقبل الحيوانات المنوية في جسم الأنثى ثم تطرد الجنين النامي المغطى بالصدفة ، بينما لا تزال الأنواع الأخرى تحتفظ بالنسل النامي طوال فترة الحمل.


التكاثر الحيواني والتعلم الموجه بالبيض & # 8211

لقد صممت هذا النشاط لصف علم الأحياء الجديد الخاص بي أثناء وباء عام 2020. كان هدفي هو تقديم لمحة عامة عن كيفية تكاثر مجموعات الفقاريات. كان الطلاب في الماضي يركزون على البويضة السلوية كجزء من الوحدة على الطيور والزواحف. سأخصص تلوين بيض السلى كطريقة للطلاب لتعلم هياكل البيضة ، مثل السلى ، المشيمة ، السقاء ، والصفار.

تحتوي سلسلة فيديو Eyewitness على حلقة رائعة عن الطيور وبيضة السلى وهي متوفرة الآن على Youtube. لدي حتى ورقة عمل لأستخدمها ، على الرغم من أن Edpuzzle هو أيضًا تطبيق رائع لجعل الطلاب يشاهدون مقاطع الفيديو المخصصة.

هذا النشاط التعليمي الموجه هو استكشاف تفاعلي للتكاثر في مجموعات الحيوانات المختلفة. يبدأ بالفرق بين الإخصاب الداخلي والخارجي. أستخدم رسومات جذابة ، مثل الصور المتحركة لتركيز انتباه الطلاب على مفاهيم مهمة (أو مذهلة). على سبيل المثال ، يُظهر سمك السلمون السابح أن اللون الأحمر الداكن قد يكون هو المفتاح لجذب رفيقة.

بعد ذلك ، يقارن الطلاب ثلاثة أنواع من استراتيجيات الإنجاب. تضع بعض الحيوانات ، مثل الثعابين ، البيض ، بينما تحتفظ بعض الحيوانات بالبيض داخل أجسامها. الثدييات ، مثل البشر ، تغذي البويضة داخل الرحم. أود أن يفهم الطلاب أنه في كل هذه الاستراتيجيات ، هناك أوجه تشابه. على الرغم من أن معظم الثدييات لا تضع بيضًا ، إلا أنها تحتفظ ببعض خصائص البيض ، مثل أمنيون.

في الشرائح اللاحقة ، قام الطلاب بتسمية صورة لبيضة السلى بناءً على الأوصاف. A fill-in slide contains the descriptions for what each membrane does. In another slide, students drag labels to an image.

In the final slide, students must synthesize what they have learned to create a Venn diagram comparing mammal reproduction to bird reproduction. A fun way to make the unit more interactive is to create “reptile” eggs by soaking bird eggs in vinegar. This will remove the calcium from the shell and make it soft and flexible.

In the past, I have also incubated chicken eggs. This can be a major project though, and you’ll need an incubator and fertilized eggs, plus a place to go with the chicks that hatch.


18.1 How animals reproduce

Some animals produce offspring through asexual reproduction while other animals produce offspring through sexual reproduction. Both methods have advantages and disadvantages. Asexual reproduction produces offspring that are genetically identical to the parent because the offspring are all clones of the original parent. A single individual can produce offspring asexually and large numbers of offspring can be produced quickly these are two advantages that asexually reproducing organisms have over sexually reproducing organisms. In a stable or predictable environment, asexual reproduction is an effective means of reproduction because all the offspring will be adapted to that environment. In an unstable or unpredictable environment, species that reproduce asexually may be at a disadvantage because all the offspring are genetically identical and may not be adapted to different conditions.

During sexual reproduction , the genetic material of two individuals is combined to produce genetically diverse offspring that differ from their parents. The genetic diversity of sexually produced offspring is thought to give sexually reproducing individuals greater fitness because more of their offspring may survive and reproduce in an unpredictable or changing environment. Species that reproduce sexually (and have separate sexes) must maintain two different types of individuals, males and females. Only half the population (females) can produce the offspring, so fewer offspring will be produced when compared to asexual reproduction. This is a disadvantage of sexual reproduction compared to asexual reproduction.


Animal Reproduction (AR) publishes original scientific papers and invited literature reviews, in the form of Basic Research, Biotechnology, Applied Research and Review Articles, with the goal of contributing to a better understanding of phenomena related to animal reproduction.

The scope of the journal applies to students, researchers and practitioners in the fields of veterinary, biology and animal science, also being of interest to practitioners of human medicine. Animal Reproduction Journal is the official organ of the Brazilian College of Animal Reproduction in Brazil.


Lesson Plan: Animal Patterns of Reproduction

Image shows nine animals species that exhibit sexual dimorphism or unique reproductive strategies: elephant seals, seahorses, mallad ducks, Indian peafowl, Mormon cricket, honey bee, magnificent riflebird, clownfish, and slipper limpet.

In this lesson, students learn briefly about the reproductive strategies nine different animal species. Student use a tally to track what strategies are most common - for example, male competition, female mate choice. More unique patterns like sex-changing clownfish and touch-mediated sex development are included within the nine species.

When I taught this lesson, students learned about each species through short video recordings of teachers in our school describing the species. For more general use, I changed the lesson as posted on this website to have students do online research instead of watching the videos.


Biology Basics: How Animals Reproduce

Two types of two-parent reproduction (sexual) and two types of one parent reproduction (aseuxual) are seen in animals. It seems crazy to think that animals can reproduce with only one parent, but with more simple creatures like worms and jellyfish, it happens!

Two-parents Reproduction

Two parent reproduction ensures genetic variation in each new offspring. This makes for unique traits of each young, and allows for greater protection from disease. However the animals must find a mate in order to have new babies. The two types of two-parent reproduction are live birth and eggs.

One-Parent Reproduction

Most animals that reproduce asexually are invertebrates, like worms, jellyfish and sea stars. Fragmentation and Budding can also be called cloning, because the offspring are identical to the parents. The advantage to asexual reproduction is that these animals can reproduce even if they cannot find a mate. However the offspring that are created have identical genetic information as the parent, and therefore one disease can kill off an entire population of cloned animals. They can also reproduce much quicker, but that means they can easily overpopulate and compete for resources.


18.1: How Animals Reproduce - Biology

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يمكن إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من قبل المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة ويعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


ملخص القسم

قد يكون التكاثر لاجنسيًا عندما ينتج فرد واحد ذرية متطابقة وراثيًا ، أو جنسيًا عندما يتم دمج المادة الوراثية من شخصين لإنتاج ذرية متنوعة وراثيًا. يحدث التكاثر اللاجنسي من خلال الانشطار والتبرعم والتفتت. قد يعني التكاثر الجنسي انضمام الحيوانات المنوية والبويضات داخل أجسام الحيوانات أو قد يعني إطلاق الحيوانات المنوية والبويضات في البيئة. قد يكون الفرد من جنس واحد ، أو قد يبدأ كلاهما كجنس واحد ويتحول خلال حياته ، أو قد يظل ذكرًا أو أنثى.


شاهد الفيديو: التكاثر في الهيدرا (شهر فبراير 2023).