Rozmnožovanie je základný biologický proces, ktorý zabezpečuje zachovanie druhu a je fundamentom ontogenézy, čiže vývoja jedinca. U obojživelníkov, ako aj u iných živých organizmov, existujú rôzne spôsoby rozmnožovania, ktoré im umožňujú prežiť a adaptovať sa na rôzne životné podmienky. Tento článok sa zameriava na proces vonkajšieho oplodnenia u obojživelníkov, ktorý je pre túto skupinu živočíchov charakteristický.
Typy rozmnožovania u živočíchov
Živočíchy sa môžu rozmnožovať dvoma základnými spôsobmi: nepohlavne a pohlavne.
Nepohlavné rozmnožovanie
Pri nepohlavnom rozmnožovaní nevznikajú pohlavné bunky. Namiesto toho sa nový jedinec vyvíja z telových (somatických) buniek rodičovského organizmu. Tento spôsob rozmnožovania je typický pre prvoky, kde sa materský jedinec rozdeľuje pozdĺžne (bičíkovce) alebo priečne (nálevníky) na dva alebo viac rovnakých jedincov. Mnohobunkové organizmy sa nepohlavne rozmnožujú len zriedka, napríklad hubky a pŕhlivce. Nové jedince vznikajú delením alebo pučaním, vždy zo skupiny buniek rodičovského organizmu. Pri delení sa rodičovský organizmus rozpadá na niekoľko častí a z každej vzniká nový jedinec (obrúčkavce). Pučanie je rozšírené napríklad pri hubkách, pŕhlivcoch a mnohoštetinavcoch. Dcérske jedince často zostávajú v spojení s materskými a vznikajú kolónie.
Pohlavné rozmnožovanie
Pohlavné rozmnožovanie zahŕňa tvorbu špecializovaných pohlavných buniek - gamét, v pohlavných žľazách (gonádach). Gaméty môžu byť nerozlíšené (izogaméty) alebo rozlíšené (anizogaméty) na samičie vajíčka (ovum) a samčie spermie. Gaméty sú vždy haploidné, čo znamená, že obsahujú polovičný počet chromozómov. Pre väčšinu živočíchov platí, že sú oddeleného pohlavia, teda majú buď len samčie, alebo len samičie pohlavné orgány, v ktorých sa vyvíjajú pohlavné bunky. Tento jav sa nazýva gonochorizmus (hlavonožce, článkonožce, stavovce). Pohlavia sú rozlíšené aj druhotnými (sekundárnymi) pohlavnými znakmi, napríklad veľkosťou a sfarbením tela, sfarbením a tvarom zobáka. Vzniká tak pohlavná dvojtvarosť - sexuálny dimorfizmus. Hermafroditizmus je jav, keď sa samčie aj samičie pohlavné bunky vyvíjajú v organizme toho istého jedinca. Samooplodnenie nastane len vtedy, keď je znížená pravdepodobnosť vzájomného párenia, napríklad u slimákov a dážďoviek, ktorých samčie a samičie bunky nedozrievajú naraz. Pri kopulácii si vymieňajú spermie. Partenogenéza je spôsob rozmnožovania bez oplodnenia, keď sa vajíčko vyvíja bez účasti spermie, napríklad u kôrovcov, hmyzu a niektorých rýb. Niektoré živočíchy využívajú partenogenézu v čase, keď je dostatok potravy a priaznivé životné podmienky vo veľkom množstve.
Pohlavné orgány a gaméty
Spermie sa tvoria v semenníkoch (samčie pohlavné žľazy). Väčšina druhov má spermatozoidy (bičíkaté spermie). Veľkosť, tvar a počet je druhovo rozdielny. Pohlavnú aktivitu samcov a vývin sekundárnych pohlavných znakov podmieňuje hormón testosterón. Vajíčka sa tvoria vo vaječníkoch (ováriách). Je to párový orgán rôzneho tvaru a veľkosti (hroznovitý, vajcovitý, guľovitý, fazuľovitý). Vajíčka majú guľovitý tvar a sú nepohyblivé. Vo vajíčku je jadro a žĺtok, ktorý je zásobárňou živín. Vajíčka majú vždy jeden alebo viac obalov a zabezpečujú ochranu zárodku. Vajíčka obojživelníkov majú rôsolovité obaly. U vtákov je obalené bielkom, papierovitými blanami a škrupinou. Produkcia vajíčok je rôzna a druhovo špecifická. V čase párenia sa živočíchy správajú špecificky. Väčšina voľne žijúcich živočíchov sa pári len v presne vymedzenom období.
Prečítajte si tiež: Rozmanitosť vonkajšieho oplodnenia
Vonkajšie oplodnenie u obojživelníkov
Obojživelníky sú skupina stavovcov, ktoré sa rozmnožujú vo vode. Ich rozmnožovací proces je charakteristický vonkajším oplodnením. Vonkajšie oplodnenie prebieha mimo tela samice, keď samica kladie do vody vajíčka (ikry) a samec ich oplodňuje spermiami (mlieč). Tento proces je závislý od vodného prostredia, ktoré umožňuje pohyb spermií k vajíčkam a zabezpečuje ich splynutie.
Priebeh vonkajšieho oplodnenia
- Príprava na rozmnožovanie: Obojživelníky sa rozmnožujú v presne vymedzenom období roka, ktoré je často spojené s migráciou na miesta rozmnožovania, tzv. neresiská.
- Kladenie vajíčok: Samica kladie do vody vajíčka, ktoré sú obalené rôsolovitými obalmi. Tieto obaly chránia vajíčka a zabezpečujú ich priľnavosť k podkladu, ako sú rastliny alebo kamene.
- Oplodnenie: Samec vypúšťa spermie do blízkosti vajíčok. Spermie sa pohybujú pomocou bičíka smerom k vajíčkam a oplodňujú ich.
- Vývoj: Z oplodnených vajíčok sa liahnu larvy, ktoré u obojživelníkov nazývame žubrienky. Žubrienky majú chvost a dýchajú vonkajšími žiabrami. Postupne sa vyvíjajú a prechádzajú metamorfózou, pri ktorej sa menia na dospelé jedince, ktoré dýchajú pľúcami a žijú pri vode alebo vo vlhkom prostredí.
Výhody a nevýhody vonkajšieho oplodnenia
Vonkajšie oplodnenie má svoje výhody a nevýhody, ktoré ovplyvňujú prežitie a rozmnožovanie obojživelníkov.
Výhody:
- Energetická nenáročnosť: Samica nemusí investovať energiu do vývoja embrya v tele, čím môže produkovať väčšie množstvo vajíčok.
- Genetická diverzita: Vonkajšie oplodnenie umožňuje miešanie genetického materiálu od rôznych jedincov, čo prispieva k genetickej diverzite populácie.
Nevýhody:
- Závislosť od vodného prostredia: Vonkajšie oplodnenie je závislé od vodného prostredia, ktoré zabezpečuje pohyb spermií a vývoj vajíčok. Suché prostredie môže spôsobiť vyschnutie vajíčok a úhyn spermií.
- Nízka miera prežitia: Vajíčka a larvy sú vystavené rôznym predátorom a nepriaznivým podmienkam prostredia, čo znižuje ich mieru prežitia.
Vývin zárodku (Embryogenéza)
Ontogenéza sa začína oplodnením vajíčka a končí sa smrťou. Zahŕňa obdobie od splynutia gamét a vzniku zygoty až po vyliahnutie alebo narodenie nového jedinca. Embryogenéza je obdobie, ktoré je rozhodujúce pre organizáciu - vnútorné usporiadanie a stavbu tela jedinca. Oplodnené vajíčko sa mitotickým delením postupne brázdi, až vznikne guľovitý útvar - morula (pripomína morušu). Množením buniek dochádza ku vzniku dutej gule - blastula, ktorej vnútro vypĺňa prvotná telová dutina - blastocél. Z jednovrstvovej blastuly vznikne vakovitý, dvojvrstvový útvar - gastrula (vonkajšia vrstva - ektoderm a vnútorná - endoderm). Pri dvojstranne súmerných živočíchoch sa vo vývine célomu medzi ekto a endodermom tvorí aj tretia zárodočná vrstva - mezoderm.
Rozmnožovanie vybraných druhov akváriových rýb
Rozmnožovanie je základný životný proces, pri ktorom vznikajú nové jedince. Stavovce majú oddelené pohlavie. Samice sa odlišujú od samcov stavbou a funkciou pohlavných orgánov. Mnohé stavovce sa vyznačujú pohlavnou dvojtvarosťou - jedinci opačného pohlavia sa odlišujú pohlavnými znakmi (veľkosť, tvar, sfarbenie, hriva, parožie, ….). Pohlavná dvojtvarosť je typická napr. pre kačice, jelene a i. Samce a samice sa odlišujú pohlavnými žľazami v rozmnožovacích orgánoch. Samičie pohlavné bunky = vajíčka vznikajú v pohlavných žľazách samíc = vo vaječníkoch. V samčích pohlavných žľazách = semenníkoch sa tvoria samčie pohlavné bunky = spermie. Spermie sa pohybujú pomocou bičíka smerom k vajíčku. Stavovce sa pohlavne rozmnožujú väčšinou párením (pohlavným spojením živočíchov). Vonkajšie oplodnenie prebieha mimo tela (ryby, obojživelníky), vnútorné vo vnútri tela samice (plazy, vtáky, cicavce). Oplodnenie nastane, keď splynie samčia a samičia pohlavná bunka.
Cichlidy
Cichlidy sú obľúbené akváriové ryby, ktoré sa vyznačujú komplexným správaním pri rozmnožovaní. Väčšina cichlíd je párová a vytvára si teritóriá, ktoré urputne bráni. Niektoré cichlidy sa trú o dno a stavajú si hniezda, iné sa neresia na kameňoch alebo listoch rastlín. Po nakladení ikier sa rodičia o ne starajú, strážia ich a čistia. Niektoré druhy cichlíd, napríklad terčovce, dokonca kŕmia svoje mláďatá potravou, ktorú si rozdrvia v ústach.
Prečítajte si tiež: Všetko, čo potrebujete vedieť o IVF
Príklad rozmnožovania cichlidy papuľnatej:
- Príprava na neres: Samica a samec si vyberú miesto na neres, zvyčajne kameň alebo jamku v piesku.
- Neres: Samica kladie ikry a samec ich oplodňuje.
- Inkubácia: Samica zbiera ikry do úst a inkubuje ich počas niekoľkých týždňov. Počas inkubácie neprijíma potravu.
- Starostlivosť o mláďatá: Po vyliahnutí mláďatá zostávajú v ústach samice, kým nie sú dostatočne veľké na to, aby sa osamostatnili.
Gupky (Poecilia reticulata)
Gupky sú obľúbené akváriové ryby, ktoré sú známe svojou nenáročnosťou a plodnosťou. Sú to živorodky, čo znamená, že samice rodia živé mláďatá.
Rozmnožovanie gupiek:
- Párenie: Samec gupky má špeciálny pohlavný orgán nazývaný gonopodium, ktorým oplodňuje samicu.
- Gravidita: Gravidita samice trvá približne 3-4 týždne. Počas gravidity sa bruško samice zväčšuje a objavuje sa na ňom tmavá škvrna.
- Pôrod: Samica rodí mláďatá, ktoré sú ihneď schopné plávať a prijímať potravu.
- Starostlivosť o mláďatá: Gupky nemajú rodičovské pudy a často požierajú svoje mláďatá. Preto je vhodné mláďatá oddeliť od dospelých rýb.
Pancierničky (Corydoras)
Pancierničky sú obľúbené akváriové ryby, ktoré sa vyznačujú svojím pancierom a pokojnou povahou. Sú to ikernačky, ktoré kladú ikry na sklo akvária alebo na rastliny.
Rozmnožovanie pancierničiek:
- Párenie: Samce pancierničiek naháňajú samice a stimulujú ich k treniu.
- Neres: Samica kladie ikry do vrecúška vytvoreného zo zrastených brušných plutiev. Samec sa postaví k samici bokom a oplodní ikry.
- Umiestnenie ikier: Samica prilepí ikry na sklo akvária alebo na rastliny.
- Starostlivosť o ikry: Rodičia sa o ikry nestarajú, preto je vhodné ikry premiestniť do samostatnej nádrže.
Prísavníky (Ancistrus)
Prísavníky sú obľúbené akváriové ryby, ktoré sú známe svojou schopnosťou čistiť akvárium od rias. Sú to ikernačky, ktoré kladú ikry do jaskýň alebo dutín.
Rozmnožovanie prísavníkov:
- Výber miesta: Samec si vyberie jaskyňu alebo dutinu, ktorú vyčistí a pripraví na neres.
- Neres: Samica kladie ikry do jaskyne a samec ich oplodňuje.
- Starostlivosť o ikry: Samec stráži ikry a stará sa o ne, kým sa nevyliahnu.
- Starostlivosť o mláďatá: Samec stráži aj vyliahnuté mláďatá, kým sa neosamostatnia.
Rôzne spôsoby rozmnožovania rýb
Ryby sa rozmnožujú iba pohlavne. Ryby vykazujú širokú škálu rozmnožovacích stratégií, ktoré možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: ikernačky a živorodky. Podľa spôsobu rozmnožovanie rozlišujeme na ikernačky a živorodky.
Ikernačky: Kladenie ikier
Väčšina druhov rýb patrí medzi ikernačky, ktoré kladú ikry (vajíčka) do vody. Ikernačky kladú ikry - vajíčka podobne ako plazy, ktoré sa po akte rozmnožovania vyvíjajú mimo tela matky - oviparia - vajcorodosť. Ich priemer je od 0.8 mm do 6 mm, v závislosti na konkrétnom druhu. Oplodnenie ikier je zvyčajne vonkajšie, pričom samec vypúšťa spermie (mlieč) do blízkosti ikier. Existuje niekoľko spôsobov, ako ikernačky kladú ikry:
Prečítajte si tiež: Otehotnenie a ovulácia: Dôležité informácie
- Voľne do vody: Niektoré druhy rýb kladú ikry voľne do vody, kde sa rozptýlia a stanú sa súčasťou planktónu. Tento spôsob je bežný u morských rýb žijúcich v otvorenej vode.
- Na substrát: Mnohé ryby kladú ikry na substrát, ako sú kamene, štrk, piesok alebo rastliny. Tieto ikry sú často lepkavé a priľnú k povrchu.
- Do hniezd: Niektoré ryby si stavajú hniezda, do ktorých kladú ikry. Hniezda môžu byť rôzne, od jednoduchých jamiek v dne až po zložité konštrukcie z rastlín a iných materiálov.
- Do bahna: Niektoré ryby žijúce v periodických (vysychajúcich) vodách zahrabávajú ikry do bahna, kde prečkajú obdobie sucha.
Ikry, ktoré nie sú oplodnené, časom zbelejú, a je ich treba z akvária vybrať, pretože by sa zbytočne rozkladali a tým ohrozovali zvyšné.
Živorodky: Rodenie živých mláďat
Naopak druhom živorodým sa ikry vyvíjajú v telovej dutine matky podobne ako u cicavcov - viviparia - živorodosť. Živorodky sú ryby, ktoré rodia živé mláďatá. Oplodnenie a vývoj ikier prebieha v tele samice. V prípade málo častého vylučovania oplodnených ikier hovoríme o ovoviviparii - vajcoživorodosti. Plôdik totiž často opúšťa telo matky tesne po zbavení sa posledných zárodočných obalov. Práve vyliahnuté mláďa sa nazýva eleuterembryo. Živorodým druhov sa vlastne ikry vyvíjajú v tele, sú rovnakého tvaru, veľkosti ako u ikernačiek, len vývin prebieha dlhšie 20 - 40 dní. Živorodky majú vyvinutý špecifický orgán - gonopódium, u rodu Hemirhaphodon androgónium, pomocou ktorého sa rozmnožujú. Tvar gonopódia je určovacím druhovým znakom. Existujú dva typy živorodiek:
- Viviparia: Mláďatá sa vyvíjajú v tele matky a získavajú živiny priamo od nej.
- Ovoviviparia: Mláďatá sa vyvíjajú v ikrách v tele matky a získavajú živiny zo žĺtkového vaku.
Plodnosť rýb viac-menej rastie s ich dĺžkou, váhou. Vplyv naň však má aj okrem iného aj vek, obsah solí, kyslíka, teplota vody. Živorodým druhom, okrem gudeovitých spermie v tele samičky prežívajú aj mesiace - samček oplodní samičku a tento prenos genetickej informácie je životaschopný dlhé časové obdobie, obyčajne 3 - 4 vrhy, bol však zaznamenaný aj prípad 11 vrhov. Je zaujímavé, že aj medzi rybami sa nájdu druhy, ktoré sú obojpohlavné - hermafroditizmom, no drvivá väčšina rýb sú gonochoristi - funkčne samičky tvoria samičie pohlavné bunky, samce samčie pohlavné bunky.
tags: #obojzivelniky #vonkajsie #oplodnenie