动物的繁殖方式有哪些?
无性繁殖——在低等无脊椎动物中更常见。在动物界,无性繁殖几乎只存在于某些低等无脊椎动物中(尤其是在水或潮湿环境中),虽然脊索动物中的脊索动物也可以无性繁殖?[1]。无性繁殖分为以下几种:
分裂
动物身体直接分裂,分裂后每个部分都成为一个完整的新个体。常见的单细胞动物(原生动物),如草履虫。
原生动物的分裂发生
‘的父体’大致平均分成两个新个体(图1);腔肠动物中的海葵也进行横向或纵向无性繁殖;
萌芽
水螅的萌发和繁殖
一个芽从母体中长出,发育成新个体的一种繁殖方式(图2),分为外发芽和内发芽。出芽是指最初来自母体的小突起,经过分化生长后成为群体中的一员,其中一部分离开母体成为独立的新个体,见于原生动物、多孔动物、腔肠动物、蠕虫和尾索。管水母的芽内繁殖是昆虫身体部分向内凹陷形成胚胎。此时亲体内大、小核分裂,子代核进入胚胎,使由胚胎体发育而成的纤毛幼体离开母体后在水中游动,变态后成为附着成体;淡水海绵在胚芽中发芽,进行内部出芽繁殖。
碎片化(碎裂)
土元的分步繁殖。
它沿着动物身体的主轴分成两个或多个部分,然后从每个部分发展成一个新的个体的方式(图3),可以在平面动物的单孔目动物和环节动物的多毛目和寡毛类动物中看到。
孤雌生殖
也称孤雌生殖,即卵子无需受精就能发育成正常的新个体。孤雌生殖常见于一些原始动物类群,如陆生无脊椎动物——蚜虫、水生无脊椎动物——轮虫、枝角类等。在这些群体中,无性繁殖是主要的繁殖方式。只有当恶劣的环境条件来临时,单性生殖的雌性才产生雄性,相互交配,产下休眠卵,在恶劣条件下生存。
无脊椎动物的出芽或中断繁殖在机制上类似于高等植物的营养繁殖,但这种繁殖在动物中其实非常罕见,营养繁殖在高等植物中要常见得多。为什么会有这样的差别?这可能与动物和植物不同的结构发育和防御策略有关:“多细胞植物依靠细胞壁制成的支架,这些支架分布在全身各处。植物可以在整个生命过程中生长和发育新的部分...因为植物中每一个新生长的部分都有一个由细胞壁支撑的内部骨骼,相反,动物是由骨骼或坚韧的外壳支撑的,这些骨骼或外壳是由身体特定部位的特化细胞产生的。发育过程大多集中在动物生命的早期阶段,此时动物的所有组成部分都已成形...一只动物可以通过奔跑、躲藏或打斗来保护自己,而一株植物几乎没有能力逃脱伤害,却能承受身体的大量伤害,因为植物有持续生长的能力?[2]。因此,超强的再生和营养繁殖能力可能是植物在漫长的进化过程中形成的一种生存策略,既能抵御危害,又能迅速扩大种群。
有性生殖——从合子生殖到融合生殖,有性生殖普遍存在于各种动物群体中,无论是低等还是高等。而一些高等动物只能有性繁殖。
共轭(共轭)
指单细胞生物直接由个体进行有性生殖的生殖方式。共轭生殖是一种低级的有性生殖方式,常见于纤毛虫(图4)。一般是两条蠕虫在细胞的口部相互连接,连接处的膜消失。在各自体内进行核分裂和相互交换后,两种蠕虫再次分裂。
纤毛虫的联合繁殖
从,继续二元裂变形成新的个体。如果合子具有相同的形态,则称为同配生殖;如果合子形态不同,则称之为错配接合。
近亲结婚(近亲结婚)
多细胞生物和单细胞生物的群体是由特化的单倍体细胞即配子融合而成的。融合生殖分为以下三种类型:
不同类型的融合生殖
1)同配生殖:配子的形态和功能完全相同,没有性别区分,可能是最原始的有性生殖;2)异配:一种是生理性异配,参与结合的配子形态没有差异,但交配类型不同,只有不同交配类型的配子才能结合;另一种是形态异配,即参与结合的配子形状相同,但大小和性表现不同。一般雌配子大,不能运动,储存大量营养,而雄配子小,有鞭毛,能通过游动主动寻找卵子受精。比如人类的卵子比精子大8500倍!3)卵配:结合后的雌雄配子高度特化,大小、形态、性表现明显不同,成为卵子和精子。卵子和精子受精,融合成受精卵。卵配生殖是一种具有显著分化的异配生殖。
在有性生殖的早期,两性配子的大小差别不大。从进化的角度来看,融合生殖正朝着同配生殖→异配生殖→卵子生殖的方向进化,雌配子越来越大。融合生殖是动物界最常见的有性生殖方式,也广泛存在于植物和真菌中。
有性生殖是所有高等脊椎动物的唯一生殖方式。虽然据报道,一些脊椎动物(如鸟类、蜥蜴、鲨鱼等。)也不受精就生出幼虫,这绝不是普遍现象。因此可以说,在脊椎动物中,有性生殖固化在生活史中,几乎成为唯一的生殖方式。这和植物明显不同,比如开花植物,是最高的植物,无性营养繁殖还是很普遍的。
在分析性的双重成本时,古尔德推测“假设人类有这样一种基因,它的正常型允许人类进行有性生殖,而它的突变导致女性进行单性生殖——在未受精状态下产生可以自行发育的卵子(一些动物可以做到这一点,比如已经观察到的蚜虫、鱼和蜥蜴)”,但这种推测没有实际意义,因为进化不再使哺乳动物具备无性生殖的生理基础,基于此。。
雌雄配子的融合说起来简单,但是动物和植物完成这种“性”行为的过程千奇百怪,有些真的很奇妙很迷人。我们来欣赏一下贾德森在《动物性趣》中的精彩描述:“人类和许多动物都会说,性就是性交;青蛙和大多数鱼类会说,性行为是指双方在颤抖中排出卵子和精子;蝎子、千足虫、蝾螈会告诉你,性行为是把一袋袋精子排列在地上,等雌性坐上去后,精子袋会破裂,然后精子进入她的生殖道;海胆会说,性是在海水中排出卵子和精子,希望能在茫茫波涛中找到彼此;对于开花植物来说,性就是要求风或昆虫将花粉送到一朵等待的雌花上?。
单细胞生物的繁殖通常分为两部分,每一半都是一个完整的个体。但在一些复杂的多细胞动植物(尤其是许多高等植物)中,仍然保留了营养器官或组织的强大再生能力。“大自然使几乎独立的性细胞具有再生整个新个体的能力。然而,这种力量的某些东西仍然分散在其余的器官和组织中,再生现象就证明了这一点,可想而知,在某些特定的情况下,这种功能可能作为一个整体保存在一种潜在的状态中,并在第一时间显示出来?[5]。一方面,一个生殖细胞可以储存个体发育的所有信息,但一个营养细胞为什么不能?另一方面,这种再生应该具有快速繁殖的优势,但为什么没有广泛传播呢?推测可能还有其他限制或选择压力。比如营养繁殖在水生高等植物中非常普遍,而生活在陆地上的高等动物几乎没有这种再生能力。
此外,单倍体个体偶尔存在于多细胞动物中。在这种情况下,减数分裂后的配子并没有受精,而是通过不断的细胞分裂直接发育成新的个体。比如雄蜂是由蜂王的单倍体卵产生的,它们的体细胞都是单倍体。