ŻYWORODNE: CHARAKTERYSTYKA, ROZMNAŻANIE I PRZYKŁADY GATUNKÓW - BIOLOGIA - 2025

Żyworodne to zwierzęta „urodzone żywe”, czyli takie, które rozwijają się w wyspecjalizowanych strukturach matki, od których otrzymują pożywienie metaboliczne i dzięki którym mogą dokonywać wymiany gazowej i usuwać swoje produkty przemiany materii.

Innymi słowy, żyworodność to wzorzec reprodukcyjny, dzięki któremu samice zatrzymują rozwijające się zapłodnione jaja wewnątrz swoich jam rozrodczych, aby później urodzić młode z pewną niezależnością lub zdolnością do „swobodnego życia” (zależy od gatunki).

Szara kangurka i cielę, gatunek żyworodny. JJ Harrison (https://www.jjharrison.com.au/)

Żyworodność jest prawdopodobnie jedną z najważniejszych adaptacji w rozrodzie kręgowców, ponieważ eliminuje „presję środowiskową” wywieraną na potomstwo, ponieważ rozwijają się one w ciele matki, uciekając przed drapieżnictwem, odwodnieniem, zamarzanie, głód itp.

W przeciwieństwie do jajorodnych zwierząt, które rozmnażają się poprzez tworzenie struktur zwanych „jajami”, w których zwykle znajduje się wystarczająca ilość pożywienia do rozwoju zarodków, zwierzęta żyworodne są zależne od łożyska, wewnętrznej struktury podtrzymującej wzrost i żywotność młodych.

Oprócz tego, że nie składają jaj, gatunki żyworodne różnią się od jajorodnych tym, że zachowania reprodukcyjne związane z opieką rodzicielską są nieco bardziej oczywiste, zwłaszcza u ssaków (zarówno łożyskowych, jak i nie-łożyskowych).

Charakterystyka ogólna

Zdjęcie słonia, żyworodnego zwierzęcia, które jest w 660 dniach ciąży (źródło: „Axel Tschentscher” za Wikimedia Commons)

Termin „żyworodny” jest używany zwłaszcza do określenia gatunków, w których zarodki są zatrzymane w samicy aż do ich pełnego rozwoju, po którym mogą, ale nie muszą, wykluć się i opuścić ciało samicy.

Stan żyworodności pojawił się mniej więcej 160 razy w różnych grupach zwierząt. Występuje u niektórych ryb kostnych i chrzęstnych, u niektórych gatunków płazów, jest typowy praktycznie dla wszystkich ssaków, gadów łuskowatych i niektórych grup bezkręgowców, w tym niektórych owadów.

Forma odżywiania zarodków charakterystyczna dla gatunków żyworodnych znacznie różni się od formy żywienia gatunków jajorodnych, ponieważ w tych pierwszych żerowanie nie następuje ze względu na obecność „pąka” lub żółtka (lecitotrofia), ale zależy głównie od matki (matrotrofia lub łożysko).

Niektórzy autorzy uważają, że wiele gatunków żyworodnych (z wyjątkiem ssaków) jest również lecitotroficznych, to znaczy jaja są zatrzymywane w układzie rozrodczym samic, ale ważna część ich rozwoju zależy od zawartych w nich składników odżywczych (żółtko ).

Z drugiej strony, ssaki są wyłącznie żyworodnymi matrotroficznymi, u których absolutnie wszystkie składniki odżywcze są dostarczane przez matkę w czasie ciąży i przez łożysko lub niektóre substancje w drogach rozrodczych.

Rozwój łożyska

Łożysko, tkanka odżywiająca zarodki żyworodne, powstaje podczas embriogenezy od pierwszego zdarzenia specyfikacji komórki, co skutkuje utworzeniem spolaryzowanej monowarstwy komórek nabłonka zwanej trofektodermą, która otacza jamę blastoceliczną ( patrz rozwój embrionalny).

Proces powstawania tej struktury jest kontrolowany przez różne sygnały hormonalne i genetyczne. Obecne tam komórki w jamie blastocele tworzą zarodek (płód) i są również odpowiedzialne za tworzenie błon worka owodniowego oraz błony allantois pozazarodkowej.

Łożysko jest więc narządem, który powstaje w wyniku „przyłożenia” specjalnych tkanek matki i zarodka. Działa szczególnie w wymianie składników odżywczych, w ochronie zarodka, w produkcji czynników immunomodulujących, które sprzyjają immunologicznej akceptacji płodu przez matkę, w endokrynologicznym wspomaganiu ciąży (produkcja hormonów) itp.

Reprodukcja

Podobnie jak w przypadku zwierząt jajorodnych, potomstwo zwierząt żyworodnych powstaje w wyniku rozmnażania płciowego, w którym łączą się dwie różne komórki płciowe: komórka jajowa i plemnik; które dają początek zygocie, a to z kolei embrionowi.

Jednak żyworodne różnią się od jajorodnych tym, że u tych pierwszych zapłodnienie jaja jest ściśle wewnętrzne, to znaczy zapłodnienie zewnętrzne nie występuje, jak u wielu jajorodnych ryb i płazów.

Stan ten implikuje rozwój nieco bardziej złożonych struktur rozrodczych, tak że „zapewniony jest” kontakt między komórkami płciowymi lub gametami mężczyzny i kobiety.

Najczęstszym miejscem rozwoju zarodka u zwierząt żyworodnych jest jajowód (macica ssaków), co oznacza, że ​​ewolucyjnie, narząd został „rekrutowany” do „akomodacji” komórki jajowej podczas jej rozwoju.

Czas ciąży gatunków żyworodnych jest bardzo zmienny, jednak ogólną zasadą jest, że jest on znacznie dłuższy niż u gatunków jajorodnych. Na przykład tylko u ssaków czas ciąży może wynosić od 20 dni do 660 dni, a wielkość i waga młodych również są bardzo zmienne.

Przykłady gatunków żyworodnych

Ryby

Żyworodne samce i samice gupików (Źródło: Anton Melqkov za Wikimedia Commons)

Większość ryb jest jajorodnych, tylko kilka gatunków jest żyworodnych i są to głównie gatunki słodkowodne. Wśród niektórych żyworodnych ryb żyjących w słonej wodzie można znaleźć kilka rekinów.

Gupik (Poecilia reticulata) jest jedną z najczęściej stosowanych ryb w akwakulturze ozdobnej. Rozmnaża się żyworodnie i może mieć od 30 do 200 palczaków na miot, w zależności od gatunku.

Po zapłodnieniu zalążków samicy rozwój narybku następuje wewnątrz matki, odżywiając się przez łożysko. Ryby te mają zdolność magazynowania nasienia w organizmie i dlatego mogą mieć kilka ikry z jednego krycia.

Żyworodne rekiny są jednymi z nielicznych ryb morskich, które mają tę cechę; Za rekiny „mniej przodkowe” uważa się rekiny o zachowaniu jajorodnym lub jajożernym.

Ogólnie rzecz biorąc, rekiny mają jedno lub dwa potomstwo na jedno dziecko, które rozwijają się w matce po zapłodnieniu komórek jajowych. Zarodki żywią się matką przez pępowinę, która je z nią łączy.

Płazy

Jaszczurka żyworodna (źródło: Ocrdu via Wikimedia Commons)

W grupie płazów młoda ciąża żyworodna nie jest najczęstsza. Jednak około 100 gatunków, w tym traszki i salamandry, rodzi młode w ten sposób.

W tych organizmach noworodki rodzą się w wysoko rozwiniętym stadium larwalnym, a niektóre nawet mają już rozwinięte cechy, jakie można by obserwować w wieku dorosłym. Większość larw ma już płuca umożliwiające wydajne oddychanie w środowisku lądowym.

Młode urodzone w ten sposób są prawie całkowicie niezależne od środowiska wodnego. Żyworodność jest bardzo powszechna w rodzinie Salamandridae i naukowcy powiązali rozwój żyworodności w tej rodzinie z zapłodnieniem samca wewnątrz samicy.

Samiec wydziela plemniki w galaretowatym worku zwanym „spermatoforem” (który przenosi nasienie). Samica bierze spermatofor swoimi wargami cloacal i przechowuje go w specjalnej strukturze zwanej „spermatheca”.

Zapłodnienie i rozwój zarodka mogą nastąpić długo po zebraniu spermatoforu przez samicę.

Gady

Węże żyworodne (źródło: Internet Archive Book Images via Wikimedia Commons)

Żyworodność występuje rzadko u gadów, występuje tylko w grupie Squamata, u niektórych gatunków węży i ​​jaszczurek. Do najbardziej znanych żyworodnych gatunków należą grzechotniki, anakondy i węże morskie.

Żyworodne węże mają łożysko, które zapewnia pożywienie młodym aż do narodzin. Przez łożysko zarodek może się odżywiać, dokonywać wymiany gazowej i wydalać odpady ze swojego organizmu.

Wszystkie węże z rodziny Boido są żyworodne, w jednym miocie mogą urodzić od 40 do 70 młodych. Nowonarodzone szczenięta mierzą od 60 do 80 cm i od momentu urodzenia muszą radzić sobie same, ponieważ matki nie sprawują opieki rodzicielskiej.

Naukowcy spekulują, że gatunki żyworodne powstały u gatunków gadów żyjących na dużych wysokościach iw bardzo niskich temperaturach. Ten tryb ciąży zapewniał przewagę nad jajorodnymi gatunkami gadów w przetrwaniu w tych warunkach.

Ssaki

Z wyjątkiem dziobaka wszystkie ssaki są żyworodne. Większość tych zwierząt wykazuje złożone wzorce reprodukcji i opieki rodzicielskiej.

Chociaż nie jest to ogólna zasada, młode ssaki są w pewnym stopniu zależne od ich matek, aby przeżyć we wczesnych stadiach ich młodocianego życia. Ponadto wykazano ścisłą więź między matkami a młodymi.

Większość ssaków jest łożyskowych, to znaczy ich zarodki żywią się przez łożysko lub, to samo, przez płyny matczyne. Ponadto charakterystyczną cechą ssaków jest to, że ich młode żywią się mlekiem wytwarzanym przez piersi samic.

Torbacze, podgrupa ssaków, to zwierzęta, które rodzą niedorozwinięte młode, które kończą swój wzrost w worku samicy zwanym „torbaczem”, w którym również znajdują się piersi. Różnią się od innych ssaków łożyskowych przedwczesnym urodzeniem ich młodych.

Owady

Wśród owadów jest kilka przykładów żyworodności, ponieważ zdecydowana większość składa jaja (jajorodne) lub podnosi jaja w środku aż do wylęgu młodych (jajożerne).

Mszyce lub mszyce, jak są powszechnie znane, są owadami, które mogą prezentować oba typy rozmnażania, jajorodne lub żyworodne i wykazują bardzo złożone cykle życiowe.

Jeden z cykli sugeruje, że owady te żyją na jednej roślinie; samica (pochodzenia płciowego) składa jedno jajo przed zimą; Wykluwane jajo daje początek samicy założycielce, która w miarę wzrostu i dojrzewania produkuje wiele żyworodnych samic.

Nowe samice, które wyłoniły się z żyworodności, niewiele różnią się od samicy rodzicielskiej, która je dała. Są mniejsze i mają znacznie niższy stopień płodności.

Bibliografia

1. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Bezkręgowce (nr QL 362. B78 2003). Basingstoke.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
3. Kardong, KV (2002). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja (nr QL805 K35 2006). Nowy Jork: McGraw-Hill.
4. Lodé, T. (2012). Jajoworodność czy żyworodność? Oto jest pytanie…. Biologia reprodukcyjna, 12 (3), 259–264.
5. Solomon, EP, Berg, LR i Martin, DW (2011). Biology (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
6. 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.