Rozmnožování a vývoj živočichů

Transkript

1 Rozmnožování a vývoj živočichů

2 Rozmnožování živočichů Rozmnožování - jeden z charakteristických znaků organizmů. Uskutečňuje se pohlavně nebo nepohlavně.

3 Nepohlavní rozmnožování - nevytvářejí se specializované pohlavní buňky = nový jedinec je tvořen z tělních buněk mateřského jedince - je běžné u prvoků, z mnohobuněčných často u přisedlých, nepohyblivých nebo cizopasníků. - rychlý způsob rozmnožování - uplatňuje se za příznivých podmínek - umožní rychlé zvýšení počtu jedinců druhu - umožní rozmnožení i přisedlých živočichů, kde by setkávání jedinců k rozmnožování bylo problémem

4 Nepohlavní rozmnožování u prvoků Dojde k mitotickému dělení jádra, a potom k rozdělení cytoplazmy. Často vznik kolonií - jedinci spojeni společným rosolovitým obalem, nebo výběžky cytoplazmy. Rozlišujeme: 1. Množení dělením 2. Množení rozpadem 3. Množení pučením

5 1. Nepohlavní rozmnožování prvoků dělením - nejčastější - mateřský jedinec se podélně (bičíkovci) nebo příčně (nálevníci) rozdělí na 2 dceřiné jedince - organely se regenerují po rozdělení, případně se vytvářejí před rozdělením - případná pevná schránka se rozdělí na 2, nebo si ji jeden jedinec nechá a druhý vyrobí.

6 2. Nepohlavní rozmnožování prvoků rozpadem - nejdříve se mnohonásobně rozdělí jádro - kolem jader se soustředí okrsky cytoplazmy - nakonec se mateřský jedinec rychle rozpadne na mnoho dceřiných buněk

7 3. Nepohlavní rozmnožování prvoků pučením - zřídka - na mateřské buňce, která se nemění, vznikají výrůstky - pupeny - po mitóze sem přecházejí jádra - pupen roste a po čase se osamostatňuje, dále roste a mění se

8 Nepohlavní rozmnožování u mnohobuněčných - nový jedinec vzniká vždy ze skupiny buněk mateřského organizmu -často u skupin s velkou schopností regenerace (ostnokožci, kroužkovci...) 1. Množení dělením 2. Množení pučením

9 Nepohlavní rozmnožování dělením u mnohobuněčných - mateřský jedinec se podélně nebo příčně dělí a ztrácí při dělení svoji individualitu - chybějící orgány a části těla se nahrazují Například příčné dělení medůzovců - postupné odškrcování:

10 Nepohlavní rozmnožování dělením u mnohobuněčných Zvláštní typ dělení - polyembryonie - dělení ve stádiu zárodečného vývoje. Rozrýhované vajíčko se rozpadne na 2 nebo více skupin a každá skupina dá vznik samostatnému jedinci. U parazitických blanokřídlých. Čím je vzniklých larev více, tím je větší pravděpodobnost, že některá najde vhodného hostitele. U obratlovců je polyembryonie u pásovců - z 1 základu 4-12 zárodků. Nahodile u mnoha savců včetně člověka - jednovaječná dvojčata.

11 2. Nepohlavní rozmnožování pučením u mnohobuněčných: - mateřský organizmus si zachová svou celistvost a nový jedinec se vyvíjí jen z malé skupiny buněk jeho těla - pupeny mohou vznikat na libovolných místech těla, nebo na zvláštních, k tomu účelu vyvinutých výrůstcích - houby Porifera - pláštěnci - žahavci

12 Pohlavní rozmnožování - sexuální rozmnožování - vývoj a splývání pohlavních buněk - vytvoří se pohlavní buňky = gamety - haploidní a ty splynou v zygotu - diploidní - ze zygoty vznikne nový jedinec - v zygotě se kombinují geny obou rodičů a potomci tak mají rozšířenou dědičnost - větší adaptabilita na měnící se podmínky prostředí - pohlavně se rozmnožují téměř všichni mnohobuněční živočichové a většina prvoků

13 Pohlavní rozmnožování - potomci jsou proměnlivější, schopnější lépe se přizpůsobit měnícím se podmínkám prostředí - zvyšuje se možnost přirozeného výběru - nepohlavní rozmnožování je sice rychlejší než pohlavní, ale potomci jsou identičtí s rodičem = klesá proměnlivost a přizpůsobování měnícímu se prostředí

14 Pohlavní rozmnožování prvoků - část prvoků se množí jen nepohlavně - při pohlavním rozmnožování se kombinuje genetický materiál jader buněk různých jedinců - např. u nálevníků konjugace

15 Pohlavní rozmnožování prvoků Konjugace Dvojice prvoků dočasně spojená buněčnými ústy si vymění 1 z dvojice jader vzniklých po redukčním dělení jádra. Poté splynutí obou jader. Následně rozdělení obou nálevníků několikrát.

16 Pohlavní rozmnožování mnohobuněčných živočichů Je pro mnohobuněčné typické. Vytvářejí se pohlavní buňky - gamety. Samičí pohlavní buňka - vajíčko, samčí pohlavní buňka - spermie. Zralé gamety jsou haploidní a výsledná zygota diploidní. Jde o oogamii - vytváří se velké nepohyblivé vajíčko - výživné rezervy jako zdroj energie a materiálu pro vyvíjející se zárodek a spermie - menší a pohyblivá - setkání a splynutí gamet. Pohlavní buňky vznikají v gonádách (pohlavních žlázách).

17 Živočichy dělíme na hermafrodity a gonochoristy. U hermafroditů gonády obojího typu neseny týmž jedincem. U gonochoristů - jedinec nese jen jeden typ gonád: - samci varle = testis - samice vaječník = ovarium

18 Hermafroditi U hermafroditů gonády obojího typu neseny týmž jedincem. Samooplození u hermafroditů výjimečně: - oddělené vývody žláz - dozrávání gamet v rozdílné době Hermafroditi - někteří plži, ploštěnky, sumky

19 Gonochoristé - samci a samice se liší svými gonádami = primární (prvotní) pohlavní znaky - následně i anatomicky a morfologicky - sekundární (druhotné) pohlavní znaky - závisí na primárních pohlavních znacích (prostřednictvím pohlavních hormonů) Vznik pohlavní dvojtvárnosti = sexuální dimorfizmus.

20 Pohlavní dvojtvárnost = sexuální dimorfizmus I v rámci blízce příbuzných druhů značné rozdíly v intenzitě pohlavního dimorfizmu.

21 Pohlavní dvojtvárnost = sexuální dimorfizmus Sekundární pohlavní znaky mohou být: - trvalé (po celý život) - periodické - objevující se v době pohlavní aktivity (svatební šat mnoha ptáků, hřebeny samcůčolků, chování...).

22 Pohlavní dvojtvárnost = sexuální dimorfizmus Sekundární pohlavní znaky jsou rozmanité: - rozdíly ve velikosti pohlaví - orgány k péči o potomstvo - zbraně k boji o teritorium, samici - optické signály k přilákání opačného pohlaví

23 Vznik a vývoj pohlavních buněk U většiny živočichů - prapohlavní buňky = primordiální gonocyty. Tyto buňky se již v zárodku odlišují od tělních - somatických buněk a mohou z nich vzniknou jen pohlavní buňky. Těchto buněk je málo - stovky. Pokud jsou zničeny jedinec je sterilní.

24 Vývoj pohlavních buněk Spermatogeneze - vývoj samčích pohlavních buněk. Oogeneze - vývoj samičích pohlavních buněk. Fáze rozmnožovací - mitotická dělení - roste počet buněk Fáze růstová - buňky se zvětšují Fáze zrání - meióza - (buňky dosud diploidní pak haploidní - ½ počtu chromozómů)

25 Spermatogeneze Další vývoj - odvržení značnéčásti cytoplazmy, jádro se zahušťuje = tvorba hlavičky, tvoří se v ní váček s enzymy, tvorba bičíku. Oogeneze Růstová fáze je dlouhá, hromadí se výživné látky žloutek zvětšení vajíčka až x.

26 Typy vajíček podle množství a uložení žloutku (zásobní látky) 1. vajíčka alecitální - bez žloutku savci. Zárodky se vyvíjejí v těle matky, nepotřebují rezervy. 2. vajíčka oligolecitální malé množství žloutku, a ten je rozložen rovnoměrně v cytoplazmě (ostnokožci) 3. vajíčka mezolecitální se středním množstvím žloutku - obojživelníci 4. vajíčka polylecitální žloutek tvoří většinu vajíčka - cytoplazma s J v terčíku (ryby, plazi, ptáci) - cytoplazma jako obal kolem žloutku

27 Oplození - splynutí jader samčí a samičí pohlavní buňky. Vzniká diploidní zygota. Oplození vnější živočichové vypouštějí pohlavní buňky do vodního prostředí, kde dojde k oplození. Vnitřní oplození splynutí jader pohlavních buněk v těle samice. Setkání spermie a vajíčka je zajištěno aktivním pohybem spermie.

28 Průběh oplození - spermie se přichytí na povrch vajíčka = ztrácí pohyblivost a uvolní enzymy rozpouštějící vaječné obaly -spermie se přiblíží k cytoplazmatické membráně vajíčka, plazmatické membrány splývají a jádro spermie proniká do cytoplazmy vajíčka.

29 Vývoj jedince ontogeneze Ontogeneze období od oplození vajíčka po smrt jedince. 2 etapy 1. období embryonálního vývoje 2. postembryonální období

30 Období embryonálního vývoje Období blastogeneze a období organogeneze. Blastogeneze rýhování vajíčka a tvorba zárodečných listů. Zárodek téměř neroste. Organogeneze růst orgánů a celého zárodku. Blastogeneze: Rýhování mitotická dělení Z jednobuněčné zygoty vzniká mnohobuněčný útvar. Vznikající buňky se neustále zmenšují. O typu rýhování rozhoduje množství a rozmístění žloutku (žloutek brání rýhování) - s menším množstvím žloutku se rýhují celá, s větším množstvím žloutku se rýhuje jen část cytoplazmy s jádrem. Konečným stádiem rýhování je blastula.

31 Typy rýhování: rýhování celkové - vajíčko se rýhuje celé ostnokožci, savci, obojživelníci rýhováníčástečné rýhuje se jen vlastní cytoplazma s jádrem, žloutek ne a) terčkovité - rýhuje se jenom malý terčík cytoplazmy ryby, plazi, ptáci b) povrchové cytoplazma na povrchu se rýhuje, žloutek uvnitř ne hmyz

32 Gastrulace Tvorba zárodečných listů. Skupiny buněk se organizovaně přesouvají na určená místa v zárodku. Organogeneze Tvoří se orgány.

33 Postembryonální období 1. postnatální fáze - růst a zrání - vývoj pohlavních znaků (juvenilní forma, larva) 2. fáze dospělosti pohlavní zralost, rozmnožování 3. fáze stárnutí - rozkladné procesy vedoucí k smrti

34 Postnatální fáze růst a zrání Nepřímý vývoj - po zárodečném vývoji následuje larvální vývoj. Přímý vývoj - tam, kde vajíčka bohatá žloutkem, nebo kde je zárodek vyživován mateřským organizmem (plazi, ptáci, savci, většina ryb).

35 Nepřímý vývoj - po zárodečném vývoji následuje larvální vývoj - larva se postupnou proměnou metamorfózou mění v dospělého jedince Larvy mohou být vzhledově velmi odlišné od dospělce (mořští bezobratlí ostnokožci...). Nebo mohou larvy základní orientací těla připomínat dospělce (hmyz, obojživelníci).

36 Postnatální fáze Součástí této fáze je růst - ovlivněn hormony a živinami. Většina živočichů má ohraničený růst jedinec dosáhne konečnou velikost daného druhu, a potom už neroste. Někteří růst neohraničený - růst pokračuje i po dosažení dospělosti - například ryby.

37 Stárnutí a smrt - degenerativní změny v buňkách (hromadění pigmentů a tuku) - klesá metabolizmus - poruchy tělesných funkcí Fyziologická smrt selhání životně důležitého orgánu a následně nevratné změny buněk. Častější nefyziologická smrt živočich je sežrán