JAJORODNE: CHARAKTERYSTYKA, ROZMNAŻANIE, PRZYKŁADY, ROZWÓJ EMBRIONALNY - BIOLOGIA

Jajorodne to zwierzęta, które urodziły się z jaj, to znaczy takie, których rozwój embrionalny zachodzi w strukturach zewnętrznych w stosunku do rodziców i którymi mogą, ale nie muszą, opiekować się nimi na pierwszych etapach rozwoju.

Termin dosłownie oznacza „jajo” i „narodziny” i jest używany do określenia tych zwierząt, których rozmnażanie płciowe powoduje powstanie jaja pokrytego rodzajem ochronnej „skorupy”, która zwykle powstaje po zapłodnieniu komórka jajowa.

Przykład jajorodnego zwierzęcia, ptaka (źródło: Bill Byrne / FWS za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Jajorodne zwierzęta różnią się od żyworodnych, na przykład tym, że te ostatnie rozwijają się w ciele matki lub w jakiejś części i zwykle są od niej zależne w zakresie pożywienia i wzrostu we wczesnych stadiach rozwoju.

Oworodność jest uznawana za „stan przodków” w wielu liniach zwierzęcych i niektórzy autorzy uważają, że chociaż może nie być tak skutecznym mechanizmem reprodukcyjnym jak u żyworodnych, pozwala zwierzętom, które ją prezentują, produkować dużo więcej potomstwa w krótszych okresach czasu.

Charakterystyka ogólna

Jajeczne zwierzęta rozmnażają się płciowo i po zapłodnieniu komórki jajowej rozwijający się zarodek jest chroniony w komórce jajowej dzięki utworzeniu odpornej zewnętrznej powłoki lub błony.

Jajorodne zwierzęta mogą być lądowe lub wodne, a ich wzorce składania jaj znacznie się różnią.

Niektóre gatunki lądowe opiekują się swoimi jajami, dopóki się nie wyklują, a nawet pomagają im wydostać się ze skorupy, podczas gdy inne zakopują je i porzucają, aby młode były niezależne od momentu urodzenia.

W zależności od gatunku i jego strategii reprodukcyjnej, a także od tych wzorców składania jaj, jajorodne zwierzęta mogą składać jedno lub wiele jaj, co jest bezpośrednio związane z przeżywalnością potomstwa.

Zwykle jaja te zawierają wystarczająco dużo miejsca i zawierają substancje odżywcze dla rozwoju zarodków; co gwarantuje, że młode będą mogły rozwinąć wszystkie narządy i większość układów organizmu niezbędnych do przetrwania przed wykluciem.

Jaja reprezentują „kontrolowane” środowisko, które do pewnego stopnia izoluje zarodek od otaczającego go środowiska, dzięki czemu jest w stanie wytrzymać niektóre wstrząsy środowiskowe, na które może być narażony po złożeniu jaj.

Reprodukcja

Gdy jajorodne zwierzęta rozmnażają się płciowo, proces zapłodnienia (fuzja gamet) może być wewnętrzny lub zewnętrzny.

Zapłodnienie wewnętrzne oznacza, że u jednego z rodziców zwykle samica (zawierająca komórki jajowe) otrzymuje gamety od drugiego, co oznacza fizyczny kontakt między obiema komórkami i fuzję ich jąder wewnątrz układu rozrodczego kobieta.

Wytworzona w ten sposób zygota jest chroniona wewnątrz komórki jajowej, struktury utworzonej przez komórki matki otaczające komórkę jajową, która może, ale nie musi, ulegać mineralizacji i stwardnieniu.

Skład „skorupek” jaj zwierzęcych różni się znacznie w zależności od gatunku. Tak więc niektóre jaja mają mniej lub bardziej elastyczne warstwy lub błony złożone z białek włóknistych, a inne są pokryte membranami, na których osadzają się odporne materiały, takie jak na przykład węglan wapnia.

Z drugiej strony zapłodnienie zewnętrzne występuje, gdy oboje rodzice uwalniają swoje komórki płciowe do otaczającego ich środowiska, a komórki te przypadkowo łączą się poza ciałem rozmnażających się zwierząt.

Pomimo tego Lodé w 2012 roku zaproponował, że jajorodność jest charakterystyczna tylko dla gatunków zwierząt, u których zapłodnienie jest wewnętrzne, a zarodki są ułożone w drogach rodnych samic.

Autor ten ustala również, że jajorodne zwierzęta charakteryzują się rozmnażaniem lecitotroficznym, to znaczy rozmnażaniem, w którym zarodki żywią się obfitym żółtkiem (odżywczym cytozolem komórki jajowej) zawartym w jaju.

Należy zauważyć, że wiele gatunków zwierząt jajorodnych ma rozmnażanie „kloakalne”, to znaczy zapłodnienie następuje po „przyłączeniu” się zwierzęcia do kloaki, a samiec składa nasienie z plemnikiem samicy.

Rozwój zarodkowy

Rozwój embrionalny wszystkich gatunków zwierząt (jajorodnych lub nie) rozpoczyna się od powstania zygoty, która jest komórką powstałą w wyniku połączenia gamet (komórki jajowej i nasienia) ze zwierząt płci przeciwnej, które kojarzą się lub rozmnażają się płciowo.

- komórka jajowa, komórka jajowa lub jajo

Samice gamety, to znaczy zalążki lub komórki jajowe, różnią się znacznie pod względem wielkości. Jednak są to zwykle duże komórki, które gromadzą substancję znaną jako witellogenina, która jest przekształcana w „żółtko” lub żółtko jaja i służy jako substancja magazynująca składniki odżywcze, wspierająca zarodek, który tworzy się wewnątrz.

W zależności od ilości gromadzącej się witellogeniny, jaja można sklasyfikować jako mikrolecyty, mezolecyty lub makrolecyty, jeśli mają odpowiednio za mało, umiarkowaną ilość lub zbyt dużo substancji rezerwowej.

Ponadto jaja można również sklasyfikować według sposobu, w jaki rozprowadzany jest materiał rezerwowy, tak więc istnieją jaja izolocytów (z równomiernym rozmieszczeniem żółtka) lub jaja telolecytów (z żółtkiem skoncentrowanym w jednym miejscu w jaju ).

Każda komórka jajowa jest otoczona trzema błonami lub „skorupkami”. Pierwsza oddziela błonę plazmatyczną komórki jajowej od innych komórek jajnika, w których występuje i jest często nazywana błoną żółtka.

Druga warstwa lub otoczka składa się z komórek jajnika, które otaczają komórkę jajową i biorą udział w transporcie lub przekazywaniu do niego składników odżywczych, podczas gdy trzecia warstwa jest tworzona w jajowodach i u wielu gatunków jest twarda i odporny.

U wielu zwierząt jajorodnych warstwa ta tworzy się po zapłodnieniu i pomaga chronić zygotę podczas rozwoju, ponieważ zwykle osadzają się w niej białka włókniste i inne odporne lub skórzaste substancje.

Podziały lub rozszczepienie zygoty

Zygota przechodzi wielokrotne mitotyczne podziały komórek we wczesnych stadiach rozwoju, podziały, które prowadzą do powstania struktur znanych jako morula, blastula i gastrula, w których rozpoczyna się definicja samego zarodka i tkanek, które go otaczają i odżywiają ( tkanki pozazarodkowe).

W miarę trwania tego procesu zarodek pochodzący z zygoty przechodzi proces organogenezy (tworzenia narządów) z listków zarodkowych, które zostały wcześniej zdefiniowane poprzez kolejne podziały komórek i ustanowienie określonych „funkcji” .

Listki zarodkowe są znane jako ektoderma, mezoderma i endoderma, które normalnie tworzą naskórek i narządy w kontakcie ze środowiskiem, część przewodu pokarmowego i płuc oraz mięśnie, szkielet, gonady i układ wydalniczy. odpowiednio.

Rozwój po embrionie

Rozwój embrionalny zwierząt jajorodnych zachodzi wewnątrz jaj, poza ciałem samic.

Na przykład u ptaków temperatura jest dokładnie kontrolowana przez samice lub samce, które „wykluwają się” lub „gniazdują” na swoich jajach, podczas gdy u zwierząt poikilotermicznych, takich jak gady, utrzymanie jaj zależy od warunków środowiskowych. .

Gdy zarodki skonsumują wszystkie rezerwowe substancje żółtka, wykluwają się i opuszczają jajo.

W zależności od ilości rezerw odżywczych, jakie posiada jajo, rozwój może być bezpośredni lub pośredni.

Innymi słowy, zwierzęta takie jak ptaki i gady wylęgają się ze swoich jaj tylko po to, aby rosnąć i dojrzewać reprodukcyjnie, ponieważ ich jaja zawierają wystarczającą ilość pożywienia; w międzyczasie inne jajorodne z jajami mikro lub mezolecytów wykluwają się jako larwy i muszą przechodzić różne procesy metamorfozy (rozwój pośredni), aż osiągną postać dorosłą.

Przykłady

Istnieje wiele przykładów zwierząt jajorodnych w przyrodzie, poza ptakami, które są jedną z pierwszych grup zwierząt, które można sobie wyobrazić, myśląc o zwierzętach wykluwających się z jaj.

W ten sposób w świecie przyrody, oprócz ptaków, uzyskuje się owady, gady, ryby, ssaki i płazy, których pochodzenie zaczyna się od struktury jajopodobnej.

- Jajorodne ssaki

Chociaż nie jest to zbyt częste wśród tej grupy zwierząt, monotremes (ssaki „prymitywne”), takie jak dziobak, są klasycznym przykładem ssaków jajorodnych, ponieważ jako jedyne w tej grupie mają cechy składania jaj z grupą gady.

To zwierzę, o naprawdę wyjątkowym wyglądzie, jest endemicznym ssakiem półwodnym występującym na kontynencie australijskim, którego występuje około 6 gatunków. Ma tylko jeden okres rozrodczy w ciągu roku, podczas którego składa od dwóch do trzech jaj, które są zapładniane w jajowodzie, w którym tworzy się skórzasta skorupa.

Ornithorhynchus anatinus (źródło: dr Philip Bethge via Wikimedia Commons)

W przeciwieństwie do innych ssaków, dziobaki mają kloakę, to znaczy kał, mocz i jaja są wydalane przez ten sam otwór, jak ma to miejsce w przypadku ptaków i gadów.

Jaja składane przez te zwierzęta są dość duże, a składanie jaj zazwyczaj odbywa się w gniazdach wykopywanych przez to samo zwierzę. Ponieważ są to ssaki, po wykluciu się jaj młode karmione są mlekiem produkowanym przez matkę.

- Owady

Chociaż istnieje wiele żyworodnych i jajożernych stawonogów, istnieją gatunki jajorodne, w których samice składają jaja rozwijające się poza organizmem. Zwierzęta te są na ogół zapładniane wewnętrznie i mogą wysiadywać jaja lub mieć jakąś formę opieki rodzicielskiej na wczesnym etapie rozwoju.

Pszczoły i ich jaja (źródło: zdjęcie: Christa Mahler on pixabay.com)

Ważki, chrząszcze, koniki polne, pszczoły i motyle są dobrymi przykładami owadów jajorodnych. Ponieważ jednak ich rozwój jest pośredni, z wylęgu jaj powstają larwy, które są strukturami przypominającymi robaki, które muszą przechodzić kolejne zmiany metamorficzne, aby osiągnąć dorosłość.

- Ryba

Ryby są bardzo zróżnicowane pod względem rozmnażania płciowego, ale praktycznie wszystkie gatunki są jajorodne. W nich rozwijające się zarodki rosną kosztem zawartości składników odżywczych znajdujących się w jaju lub „żółtka” jaja, chociaż zawartość składników odżywczych w jajach jest różna w zależności od gatunku.

Istnieje jednak duża różnica w przypadku innych grup zwierząt: zapłodnienie zalążków przez plemniki często ma charakter zewnętrzny, to znaczy odbywa się poza rodzicami (podobnie jak rozwój jaj).

Zdjęcie łososiowatego podczas składania jaj (źródło: Zdjęcie: ArtTower on pixabay.com)

Mówiąc najprościej, samice i samce uwalniają swoje gamety do dużych przestrzeni wodnych. Samice uwalniają jajeczka zapłodnione przez plemniki samców, a po zapłodnieniu jaja zwykle puchną pod wpływem wody i twardnieją.

Ryby rozmnażają się w ściśle określonych warunkach, ponieważ samice i samce dbają o odpowiednią temperaturę, ponieważ w przeciwnym razie przeżywalność młodych byłaby znacznie niska.

Charakterystyka jaj zależy również od rozpatrywanych gatunków, na przykład małych, półprzezroczystych i pływających jaj, dużych, niepływających i lepkich jaj lub niepływających jaj.

- Płazy

Większość płazów jest jajorodnych i podobnie jak u wielu ryb, ich zapłodnienie ma charakter zewnętrzny, a rozwój pośredni, ponieważ z jaj wylęgają się jako larwy. Jaja są składowane w zbiornikach wodnych, w których mogą się rozwijać larwy (kijanki), ponieważ mają ogony i skrzela do oddychania.

Żaba i jej jaja w tle (źródło: Zdjęcie: NiklasPntk on pixabay.com)

Kijanki żab i ropuch, by wymienić kilka reprezentatywnych płazów, w końcu tracą ogony i zyskują kończyny lokomotywne.

- Ptaki

Absolutnie wszystkie ptaki są jajorodne. Dobrym przykładem tej grupy są kury, zwierzęta udomowione tysiące lat temu, które podobnie jak inne ptaki gniazdują i zapewniają pisklętom opiekę rodzicielską przed i po wykluciu się z jaj.

Wszystkie ptaki są jajorodne (źródło: Fischchen via Wikimedia Commons)

Wiele gatunków ptaków dba o to, by młode znajdowały się w bezpiecznych miejscach i wtedy, gdy są w stanie zapewnić warunki i środki niezbędne do przetrwania potomstwa. Niektóre gatunki wykazują złożone zaloty, obronę terytorialną i zachowania lęgowe w okresie rozrodczym.

- Gady

Gady to niezwykle zróżnicowana grupa zwierząt. Zdecydowana większość z nich jest jajorodna; Na przykład wszystkie żółwie wykluwają się z kilku do setek jaj, które matki zakopują pod ziemią, ale matki nie zajmują się nimi po złożeniu.

Młody krokodyl po wykluciu się z jajka (źródło: zdjęcie skeeze on pixabay.com)

Jaszczurki i jaszczurki są również ogólnie jajorodne, chociaż są jajożerne i żyworodne. Jajorodne to węże, chociaż istnieją przypadki węży, które zamiast składania jaj „rodzą” żywe młode.

Krokodyle i aligatory są jajorodne, ale różnią się od żółwi na przykład tym, że zazdrośnie opiekują się swoimi jajami i wylęgającymi się z nich młodymi, dlatego mówi się, że zachowują się „gniazdowo” i mają pewną „opiekę”. rodzicielska ”.

Bibliografia

Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Bezkręgowce (nr QL 362. B78 2003). Basingstoke.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
Kardong, KV (2002). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja (nr QL805 K35 2006). Nowy Jork: McGraw-Hill.
Lodé, T. (2012). Jajoworodność czy żyworodność? Oto jest pytanie…. Biologia reprodukcyjna, 12 (3), 259–264.
Solomon, EP, Berg, LR i Martin, DW (2011). Biology (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
Tremblay, E. (1997). Rozwój zarodkowy; jajorodność i żyworodność (s. 257-260). Ben-Dov Y., Hodgson Ch. J. (red.). Owady o miękkiej łusce - ich biologia, naturalni wrogowie i kontrola. Amsterdam, Nowy Jork.

JAJORODNE: CHARAKTERYSTYKA, ROZMNAŻANIE, PRZYKŁADY, ROZWÓJ EMBRIONALNY - BIOLOGIA - 2025