Razmnožavanje i životni ciklusi životinja
Potaknimo znatiželju...
Na slici je prikazano parenje jedne vrste vretenaca. Vretenca su kukci koji su poput većine ptica prilagođeni životu u zraku, odnosnu letu. Međutim, razmnožavanjem vretenaca za razliku od ptica nastaje puno veći broj jaja, a i potomaka. Je li način razmnožavanja vretenaca njihova evolucijska prednost u odnosu na ptice?
Razmnožavanje životinja
Životinje se mogu razmnožavati spolno i nespolno. U višestaničnih životinja razlikujemo dva oblika nespolnoga razmnožavanja: pupanje i partenogenezu.
Prouči slike i saznaj više o oblicima nespolnoga razmnožavanja.
Što je spolno razmnožavanje i kako se razmnožavaju dvospolci? Klikom na tekst provjeri odgovore na ova pitanja.
Odgovor:
Spolno razmnožavanje jest najčešći oblik razmnožavanja životinja u kojemu su uključena uglavnom dva roditelja suprotnoga spola. Izuzetak su dvospolne vrste u kojih u rijetkim slučajevima dolazi do samooplodnje, npr. spužve, plošnjaci, kolutićavci i dr. Spolno razmnožavanje uključuje stvaranje muških i ženskih spolnih stanica i oplodnju.
Oplodnja u životinja može biti vanjska i unutarnja. Prouči tablicu koja prikazuje najvažnije karakteristike navedenih načina oplodnje te riješi zadatke.
Razvoj zametka u životinja
Prouči video zapis koji prikazuje razvojne stadije zigote pjegavog daždevnjaka te ga pokušaj opisati. Kojom se diobom dijeli zigota svakog organizma?
Razvoj životinjskoga organizma, uključujući i čovjeka, započinje oplodnjom, pri čemu nastaje zigota koja se razvija u novi organizam. Nakon oplodnje nastala se zigota učestalim mitotičkim diobama dijeli procesom brazdanja.
Klikom na označene dijelove slike saznaj na koji način dolazi do razvoja zametka u životinja, a zatim riješi zadatke.
Iz svakoga zametnog sloja stvaraju se različita tkiva –histogeneza i organi – organogeneza. Sva su tkiva i organski sustavi u višestaničnih životinja i čovjeka nastala od ta tri zametna sloja. Organogeneza obuhvaća dva osnova procesa: diferencijaciju i morfogenezu. Diferencijacijom se stanice pripremaju i specijaliziraju za izvršavanje posebnih uloga u organizmu, dok se procesom morfogeneze stanice organiziraju u funkcionalne cjeline.
Prouči sliku koja prikazuje organogenezu iz tri zametna sloja gastrule te klikom na svaki pojam/sliku otkrij što on predstavlja.
Zametak životinja može se razvijati izvan tijela ili u tijelu ženke. Životinje se prema načinu donošenja potomka na svijet dijele na oviparne i viviparne.
Provjeri svoje znanje rješavanjem zadataka.
Razmnožavanje i životni ciklusi različitih skupina životinja
Spolno razmnožavanje može zahtijevati velik utrošak energije te puno vremena i napora u pronalaženju partnera. Vrijeme potrebno da određena životinja završi svoj ciklus varira od skupine do skupine. Beskralježnjaci će obično imati značajno kraće životne cikluse od kralježnjaka.
Spužve i žarnjaci
Osim pupanjem (nespolnim razmnožavanjem) spužve se razmnožavaju i spolno. Tijekom evolucije nisu se razvile spolne žlijezde kao posebni i samostalni organi. Njihove gamete nastaju od određenih epidermalnih stanica tijela. Većina je spužvi dvospolna.
Najveći broj žarnjaka razmnožava se izmjenom spolne i nespolne generacije koja se naziva metageneza.
Klikom na označene dijelove slike saznaj na koji se način kod spužvi i žarnjaka izmjenjuju spolna i nespolna generacija te odgovori na pitanja.
Spužve i žarnjaci imaju veliku sposobnost regeneracije (obnove oštećenih dijelova tijela), stoga se to svojstvo iskorištava kod uzgoja spužvi i koralja u gospodarske svrhe.
Plošnjaci
Plošnjaci su većinom dvospolci, a razmnožavaju se uglavnom spolno. Za razliku od virnjaka, nametnički plošnjaci imaju složen životni ciklus.
Klikom na označene dijelove slike otkrij kako izgleda razvojni ciklus ovčjega metilja, nametnika u žućovodu i jetri ovce.
Oblići
Za razliku od plošnjaka, oblići su životinje razdvojena spola.
Prouči sliku i zaključi koje su razlike između vanjskih karakteristika mužjaka i ženki te se prisjeti kako nazivamo takve razlike između mužjaka i ženke iste vrste, a zatim klikni na sliku i provjeri svoj odgovor.
Odgovor:
Mužjaci oblića manji su od ženki. Tjelesne razlike između mužjaka i ženke iste vrste nazivamo spolni dimorfizam.
U spolno zrelih jedinki tijekom parenja oplodnja je unutarnja. Najopasniji nametnički oblić za čovjeka jest zavojita trihina. Osim u čovjeku, zavojita trihina parazitira i u psu, mački, štakoru, svinji i dr.
Klikom na označene dijelove slike prouči razvojni ciklus zavojite trihine, a zatim riješi zadatke.
Mekušci
Klikom na slike saznaj više o razmnožavanju mekušaca.
- razdvojena spola
- parna plodila
- vanjska oplodnja
- razdvojena spola
- parna plodila
- unutarnja oplodnja
- dvospolci
- jedinstvena dvospolna žlijezda u kojoj najprije sazrijavaju spermiji, a zatim i jajne stanice
- unutarnja naizmjenična oplodnja
Kolutićavci
Kopneni i slatkovodni predstavnici kolutićavaca su dvospolci, a morski su predstavnici razdvojena spola. Prouči video zapis koji prikazuje naizmjeničnu oplodnju gujavice te ga opiši, a zatim klikom na strelicu provjeri svoj odgovor.
Člankonošci
Svi su člankonošci razdvojena spola. Oplodnja je unutarnja, osim u rakova koji imaju vanjsku oplodnju. Klikom na sliku saznaj više o načinu razmnožavanja kod rakova i klještara.
Kod rakova mužjak s pomoću prvoga para nogu, koje su prilagođene za parenje, lijepi paketiće spermija na zadak ženke. Zatim ženka izbacuje jajašca te dolazi do oplodnje. Nastale ličinke nekoliko se puta presvlače do odrasloga oblika.
U klještara, primjerice pauka križara, mužjaci su obično manji od ženki. Nakon oplodnje ženka oplođena jajašca najčešće liježe u zapretke (kokone) koji su građeni od niti paučine. Ženke nekih vrsta pauka nose jajašca sa sobom na zatku kako bi mladi do izlijeganja uvijek bili uz nju. Kod pojedinih vrsta parenje pogubno završava za mužjaka jer ga ženka nakon parenja pojede kako bi osigurala izvor hrane za buduće potomke.
Kukci također liježu jaja, ali poznati su i živorodni oblici. Kao i ostali člankonošci, imaju parne spolne žlijezde.
Iz oplođenih jaja kukaca razvijaju se ličinke koje ovisno o vrsti prolaze preobrazbu ili metamorfozu. Razlikujemo dva tipa preobrazbe: potpunu i nepotpunu preobrazbu. Klikom na označene dijelove saznaj više o ovim tipovima preobrazbe te odgovori na pitanja.
Bodljikaši, žiroglavci i svitkoglavci većinom su razdvojena spola, a plaštenjaci su uglavnom dvospolci (primjerice mješčićnice). Oplodnja je vanjska. Iz oplođenoga jajeta navedenih skupina razvija se slobodno plivajuća ličinka koja živi planktonski, što joj omogućuje rasprostranjivanje na veće udaljenosti. Nakon određenoga vremena ličinka se vraća na morsko dno gdje se razvija u odraslu jedinku.
Ribe
Ribe su u pravilu razdvojena spola. Prouči slike ispod teksta i prisjeti se u koje dvije velike skupine dijelimo ribe te prepoznaj koja riba pripada kojoj skupini i kakvu oplodnju imaju, a zatim klikom na slike provjeri svoj odgovor.
Ribe hrskavičnjače imaju unutarnju oplodnju i viviparne su.
Ribe koštunjače uglavnom imaju vanjsku oplodnju.
Jajovod u ženki i sjemenovod u mužjaka u većine se riba otvara u nečisnicu, a u nekih se riba nalazi posebni otvor. Nečisnica (kloaka) jest vrećasto proširenje završnoga dijela crijeva u koji se ulijevaju sadržaj crijeva, mokraća i spolne stanice.
Vodozemci
Vodozemci se u pravilu razmnožavaju u proljeće. Posjetiš li u proljeće neku baru ili močvaru, uočit ćeš mnoštvo žaba. Prvo se pojave mužjaci koji svojim glasnim kreketanjem nastoje privući ženke. Klikom na strelicu saznaj više o razmnožavanju žaba.
Tijekom preobrazbe iz punoglavca u žabu razvijaju se pluća, stoga osim škržnoga disanja jedinka ima i plućno disanje. Pritom se mijenja i raspored krvnih žila. Razvoj nogu prati redukcija škrga i repa, okoštavanje kostura itd., sve dok se ne razvije odrasla jedinka. Razdoblje do spolne zrelosti vodozemaca razlikuje se od vrste do vrste, odnosno od skupine do skupine.
Gmazovi
Za razliku od vodozemaca, tijekom evolucije gmazovi su se oslobodili povezanosti s vodom za potrebe razmnožavanja. Zato ih možemo smatrati prvim pravim kopnenim kralježnjacima. To je bilo moguće zbog dviju ključnih evolucijskih prilagodbi. Razmisli o kojim se prilagodbama radi, a zatim klikom provjeri odgovor.
Prva evolucijska prilagodba razmnožavanja gmazova.
Prva je evolucijska prilagodba ta da mužjaci imaju kopulacijski organ (penis) koji omogućuje unos spermija izravno u ženku, a ne u okolnu vodu.
Druga evolucijska prilagodba razmnožavanja gmazova.
Druga je prilagodba amniotsko jaje s tvrdom ljuskom te ovojnicom za sprečavanje od isušivanja. Klikom na označene dijelove slike saznaj više o njegovoj građi.
Koje još skupine organizama imaju zametne ovojnice? Klikni i provjeri odgovor.
Odgovor:
Osim gmazova zametne ovojnice imaju i ptice i sisavci, stoga ih nalazimo pod zajedničkim nazivom amniota.
Korak dalje otišli su i određeni izumrli gmazovi, ali i danas živući poput nekih zmija (primjerice morske zmije, poskok), koje jaje čitav embrionalni razvoj zadržavaju unutar vlastitoga tijela te u konačnici rađaju žive mlade. Oplođena jaja gmazovi polažu u zemlju ili pijesak, gdje ih grije toplina sunca.
Ptice
Ptice se razmnožavaju sezonski, a njihove su spolne žlijezde najčešće aktivne u jednome dijelu godine. U ženki je došlo do potpune redukcije desnoga jajnika i desnoga jajovoda radi manje mase tijela što im omogućuje uspješniji let. Sjemenovodi i jajovod otvaraju se u nečisnicu. Mužjaci nekih ptičjih vrsta imaju spolni organ za kopulaciju (npr. divlji gusak). Do kopulacije dolazi tako da se nečisnice obaju spolova izvrnu prema van i pritisnu zajedno.
Pogledaj video koji prikazuje razvoj embrija kokoši te klikom na označene dijelove slike saznaj od čega je građeno jaje ptice, a zatim odgovori na pitanja.
U stvaranju jajeta veliku ulogu ima jajovod koji stvara nekoliko ovojnica oko jajeta. Jajovod također stvara sluz koja pomaže u nesenju jaja.
Tijekom zametnoga razvoja oko zametka se stvaraju zametni ovoji: amnion, alantois i seroza. Nakon određenoga vremena inkubacije iz svakoga se jajeta ne mora izleći ptić jer nije svako jaje oplođeno. Sve ptice ne leže na jajima. Neke zakapaju jaja u jame pokrivene trulim lišćem i stalno provjeravaju je li temperatura optimalna. Druge podmeću svoja jaja u tuđa gnijezda da se same ne moraju brinuti o njima, primjerice kukavica. Jaja ptica uglavnom su obojena tako da se uklapaju u okoliš i da su što manje vidljiva (zaštitna obojenost). Zanimljivo je da jaja nisu pravilno okrugla, nego su uža na jednome kraju tako da se ne mogu otkotrljati iz gnijezda.
Mladunci ptica, ovisno o vrsti, legu se kao potrkušci ili čučavci. Klikom na slike saznaj više o njima.
Potrkušci su dobro razvijeni. Imaju otvorene oči, paperje, mogu trčati, samostalno se hraniti i snalaziti se u prostoru. To su mladunci ptica (primjerice kokoši, ždralovi, šljuke, gnjurci) koje se gnijezde na tlu ili na drugim nezaštićenim mjestima gdje nisu zaštićeni od neprijatelja.
Suprotno potrkušcima, čučavci su slijepi, bez perja i nesposobni za samostalan život. Roditelji ih hrane sve dok ne napuste gnijezdo. To su mladunci ptica (primjerice ptice pjevice, golubovi, čaplje, sokolovke) koje se gnijezde na zaštićenome mjestu.
Sisavci
Već si naučio da se podjela sisavaca temelji na građi spolnih organa i na embrionalnome razvoju. Prema tome razlikujemo tri skupine sisavaca: jednootvore, tobolčare i prave sisavce (plodvaše). Klikom na sliku saznaj više o njihovim karakteristikama.
Jednootvori su jedini sisavci koji nesu jaja poput ptica i gmazova (primjerice čudnovati kljunaš). Spolni, mokraćni i crijevni otvor završavaju u nečisnici. Nemaju razvijene bradavice na sisama, stoga mlado ne siše, nego liže mlijeko s mliječnih polja – specifična produžena dlaka.
Tobolčari su dobili ime po tobolcu koji većina ženki ima na trbuhu (primjerice klokan i oposum). Ženka nema posteljicu (placentu). Ženke tobolčara imaju dvije maternice i dvije vagine, a mužjaci jedan rascijepljeni ili dvostruki penis. Okoćeni su potomci mali i nerazvijeni. Daljnji razvoj nastavlja se u tobolcu gdje je mlado povezano s majčinim mliječnim žlijezdama.
Kod svih pravih sisavaca spolni sustav ima načelno istu građu. Spermiji nastaju u parnim sjemenicima i organom za kopulaciju unose se prilikom parenja u spolnicu ženke. Jajne stanice sazrijevaju u parnim jajnicima.
Prisjeti se što je ovulacija i klikom provjeri odgovor.
Odgovor:
Proces izbacivanja zrelih jajnih stanica u trbušnu šupljinu zove se ovulacija.
Proces ovulacije ponavlja se u određenim vremenskim razmacima, što varira od vrste do vrste i pod kontrolom je gonadotropnih i spolnih hormona. Ovulacija se u krupnijih sisavaca događa obično jednom godišnje, u manjih nekoliko puta godišnje, a u čovjeka periodično svakih 28 dana.
Oplođeno se jaje brazda i prihvati se za sluzavu stijenku maternice. Oko zametka se stvaraju zametni ovoji amnion, alantois i seroza. Posteljica se razvija tako da alantois i seroza srastu u resasti ovoj korion pun krvnih žilica, koji opet sraste sa stijenkom maternice. Ona je također ispunjena kapilarama. Takva povezanost onemogućuje miješanje krvi između zametka i majke. Hranjive tvari i kisik iz kapilara maternice difuzijom prelaze u kapilare zametka. Tako je osigurana veza kojom zametak dobiva hranu i kisik iz optjecajnoga sustava majke.
Reproduktivno ponašanje mužjaka i ženki često je vrlo različito. Klikom na strelicu saznaj više o ponašanju mužjaka i ženki prije i za vrijeme reprodukcije.
Razmisli zašto se reproduktivno ponašanje mužjaka i ženki razlikuje. Klikni i provjeri odgovor.
Odgovor:
Budući da su spermiji mali i proizvode se u velikome broju, mužjaci većine vrsta mogu poboljšati svoj reproduktivni uspjeh pareći se s više ženki. S druge strane, jajne stanice najčešće su puno veće od spermija i proizvode se u relativno malome broju, stoga se reproduktivni uspjeh ženke neće povećati s brojem mužjaka s kojima se pari.
Provjeri svoje znanje o razmnožavanju kralježnjaka rješavanjem zadataka.
Za kraj...
Životinje se mogu razmnožavati spolno i nespolno. Nespolno je razmnožavanje rijetko i imaju ga samo životinje jednostavnije građe poput spužava i žarnjaka. Spolno je razmnožavanje najčešći oblik razmnožavanja životinja u koje su uglavnom uključena dva roditelja suprotnoga spola. Izuzetak su dvospolci. Spolno razmnožavanje uključuje stvaranje muških i ženskih spolnih stanica te oplodnju koja u životinja može biti vanjska ili unutarnja. Oplodnjom spermija i jajne stanice nastaje zigota koja u životinja procesom brazdanja i gastrulacije prolazi kroz stadije blastule i gastrule. Gastrulacijom nastaju tri zametna sloja: ektoderm, mezoderm i endoderm. Nakon gastrulacije otpočinje razdoblje histogeneze i organogeneze. Organogeneza se odvija u dva osnovna procesa: diferencijaciji i morfogenezi. Tim se procesima oblikuju sva tkiva i organi u životinja.
Provjeri svoje znanje