Rozmnožovanie a vývin stavovcov Nezačaté

0. Kľúčové fakty

1. Pohlavné rozmnožovanie stavovcov — Všetky stavovce sa rozmnožujú pohlavne, čo znamená, že nový jedinec vzniká splynutím dvoch pohlavných buniek — samčej spermie a samičieho vajíčka. Toto splynutie sa nazýva oplodnenie a vzniká pri ňom oplodnené vajíčko (zygota), z ktorého sa vyvíja zárodok. Vďaka spojeniu dedičných znakov dvoch rodičov sú potomkovia rôznorodí, čo pomáha druhu prispôsobiť sa zmenám prostredia.

2. Vonkajšie oplodnenie — Pri vonkajšom oplodnení sa pohlavné bunky stretávajú a splývajú mimo tela samice, najčastejšie vo vode. Samica vypustí vajíčka do vody a samec ich poleje semennou tekutinou, takže oplodnenie je do veľkej miery náhodné. Tento spôsob je typický pre ryby a obojživelníky, preto sa rozmnožujú vo vode alebo v jej blízkosti a kladú veľké množstvo vajíčok, aby aspoň časť potomkov prežila.

3. Vnútorné oplodnenie — Pri vnútornom oplodnení sa spermie dostávajú priamo do tela samice, kde splynú s vajíčkom. Je oveľa spoľahlivejšie ako vonkajšie, lebo pohlavné bunky sú chránené a stretnú sa s istotou, preto stačí menší počet vajíčok. Tento spôsob majú plazy, vtáky a cicavce a umožnil im rozmnožovať sa nezávisle od vody, teda aj na súši.

4. Vajcorodosť, vajcoživorodosť a živorodosť — Podľa toho, kde sa dokončí vývin zárodku, rozlišujeme tri spôsoby. Vajcorodé živočíchy (väčšina rýb, obojživelníky, plazy, vtáky) kladú vajcia, z ktorých sa mláďatá liahnu mimo tela samice. Vajcoživorodé (napr. niektoré hady a žraloky) nosia vajíčka v tele samice až do vyliahnutia, kým živorodé cicavce rodia živé mláďatá, ktoré sa vyvíjali priamo v tele matky.

5. Priamy a nepriamy vývin — Priamy vývin znamená, že mláďa sa na svet dostane ako zmenšená podoba dospelého jedinca a len rastie (plazy, vtáky, cicavce). Pri nepriamom vývine sa z vajíčka liahne larva, ktorá sa od dospelca výrazne líši a musí sa premeniť. Túto premenu nazývame metamorfóza a je typická pre obojživelníky.

6. Vývin rýb — Ryby majú vonkajšie oplodnenie a vajcorodý, väčšinou nepriamy vývin. Samica nakladie do vody veľké množstvo vajíčok nazývaných ikry a samec ich poleje semennou tekutinou (mliečom). Z ikier sa liahnu malé larvy so žĺtkovým vačkom, z ktorého sa najprv vyživujú; pretože sa o ne rodičia väčšinou nestarajú, prežíva len malá časť, čo nahrádza obrovský počet ikier.

7. Vývin obojživelníkov a metamorfóza — Obojživelníky (napr. žaba) majú vonkajšie oplodnenie vo vode a typický nepriamy vývin s úplnou premenou. Z vajíčka sa vyliahne žubrienka, ktorá žije vo vode, dýcha žiabrami a má chvost. Postupnou metamorfózou jej narastú končatiny, zaniká chvost, žiabre nahradia pľúca a z vodnej larvy sa stane suchozemská žaba dýchajúca pľúcami a kožou.

8. Vývin plazov a amniotické vajce — Plazy majú vnútorné oplodnenie a kladú vajcia s pevnou alebo koženou škrupinou na súš. Toto vajce sa nazýva amniotické a má zárodočné obaly aj zásobu potravy (žĺtok), takže zárodok sa vyvíja chránený a so zásobou vody priamo vo vajci. Vďaka tomu sa plazy úplne osamostatnili od vodného prostredia a ich vývin je priamy — z vajca sa liahne malý plaz podobný rodičom.

9. Vývin vtákov a starostlivosť o vajcia — Vtáky majú vnútorné oplodnenie a kladú vajcia s tvrdou vápenatou škrupinou, ktoré zahrievajú telom — tento proces sa volá sedenie na vajciach (inkubácia). Zárodok je chránený zárodočnými obalmi a vyživuje sa zo žĺtka a bielka. Po vyliahnutí rozlišujeme vtáky kŕmivé (mláďatá sú holé, slepé a rodičia ich kŕmia, napr. lastovička) a nekŕmivé (mláďatá sú operené, vidiace a hneď samostatné, napr. kura).

10. Vývin cicavcov a placenta — Cicavce majú vnútorné oplodnenie a sú prevažne živorodé — zárodok sa vyvíja v tele samice v orgáne zvanom maternica. Spája ho s matkou placenta (plodový koláč), cez ktorú dostáva kyslík a živiny z krvi matky a odovzdáva odpadové látky. Po narodení matka mláďatá kŕmi mliekom z mliečnych žliaz, čo je hlavný znak cicavcov a zabezpečuje mláďatám výživu a ochranu.

11. Starostlivosť o potomstvo — Miera starostlivosti o potomstvo rastie od rýb po cicavce. Ryby a obojživelníky sa o potomkov väčšinou nestarajú, preto kladú obrovské množstvo vajíčok, z ktorých prežije len málo. Plazy, vtáky a najmä cicavce produkujú menej potomkov, ale venujú im viac starostlivosti (zahrievanie, kŕmenie, ochrana), čím sa zvyšuje šanca každého mláďaťa na prežitie.

12. Spôsob života a nezávislosť od vody — Vývin stavovcov ukazuje postupné prispôsobenie života na súši. Ryby a obojživelníky sú stále viazané na vodu kvôli vonkajšiemu oplodneniu a vývinu lariev, zatiaľ čo plazy, vtáky a cicavce sa vďaka vnútornému oplodneniu, vajciam so škrupinou alebo vývinu v tele matky úplne osamostatnili od vody. Táto zmena bola dôležitým krokom, ktorý umožnil stavovcom osídliť suchú zem.

1. Poučka

Stavovce sa rozmnožujú pohlavne — nový jedinec vzniká splynutím samčej pohlavnej bunky (spermie) a samičej pohlavnej bunky (vajíčka). Tento dej sa volá oplodnenie.

• Vonkajšie oplodnenie = spermie sa spájajú s vajíčkami vo vode, mimo tela samice (ryby, väčšina obojživelníkov).
• Vnútorné oplodnenie = spermie sa spájajú s vajíčkami vnútri tela samice (plazy, vtáky, cicavce).

Podľa toho, kde sa zárodok vyvíja, rozlišujeme: - vývin mimo tela samice — vo vajíčku v prostredí (vajcorodé živočíchy), - vývin v tele samice — zárodok rastie vnútri matky a rodí sa živé mláďa (živorodé živočíchy, najmä cicavce).

2. Vysvetlenie

Poďme po krokoch:

1. Pohlavné bunky. Samec tvorí spermie, samica vajíčka. Aby vznikol nový jedinec, musia sa spojiť.
2. Kde sa spoja? Ak vo vonkajšom prostredí (vo vode) → vonkajšie oplodnenie. Ak v tele samice → vnútorné oplodnenie.
3. Vonkajšie oplodnenie potrebuje vodu a veľa pohlavných buniek, lebo mnoho vajíčok zahynie. Preto ryby a žaby kladú stovky až tisíce vajíčok.
4. Vnútorné oplodnenie je istejšie — spermie sa dostanú priamo k vajíčku, preto stačí menej vajíčok.
5. Kde sa vyvíja zárodok? - Vo vajci mimo tela — zárodok má zásobu potravy (žĺtok). Plazy a vtáky kladú vajcia. - V tele samice — zárodok dostáva potravu od matky (u cicavcov cez placentu) a rodí sa živé mláďa.
6. Starostlivosť o potomstvo. Čím menej mláďat, tým väčšiu starostlivosť im rodičia zvyčajne venujú (vtáky kŕmia mláďatá, cicavce dojčia mliekom).

3. Príklady a prečo je to dôležité

Príklad 1 — urči spôsob oplodnenia a vývinu (ryba): Samica kapra nakladie na jar do vody tisíce ikier a samec ich poleje mliečom. Aké je oplodnenie a prečo je ikier tak veľa?
Pohlavné bunky sa stretnú vo vode, mimo tela samice → vonkajšie oplodnenie.
Oplodnenie je do veľkej miery náhodné a rodičia sa o ikry nestarajú, mnoho ich zahynie alebo ich niekto zje.
Veľké množstvo ikier zabezpečí, že aspoň časť potomkov prežije → vonkajšie oplodnenie, veľa ikier nahrádza veľké straty

Príklad 2 — metamorfóza žaby krok za krokom: Opíš, ako sa z vajíčka žaby stane dospelá žaba.
Vo vode prebehne vonkajšie oplodnenie a z vajíčka sa vyliahne žubrienka.
Žubrienka žije vo vode, dýcha žiabrami a má chvost.
Postupne jej narastú končatiny, chvost zanikne a žiabre nahradia pľúca.
Z vodnej larvy je suchozemská žaba, ktorá dýcha pľúcami a kožou → nepriamy vývin s premenou – metamorfóza

Príklad 3 — zaraď živočícha podľa znakov: Živočích má vnútorné oplodnenie, kladie na súš vajcia s koženou škrupinou, o vajcia nesedí a mláďa je po vyliahnutí podobné rodičom. Do ktorej triedy patrí?
Vnútorné oplodnenie majú plazy, vtáky a cicavce.
Cicavce sú prevažne živorodé – nesedí.
Vtáky majú vajcia s tvrdou vápenatou škrupinou a zahrievajú ich telom – nesedí.
Vajcia s koženou škrupinou na súši a priamy vývin bez zahrievania sú typické pre plazy → plazy (napríklad jašterica)

Príklad 4 — vták a cicavec, porovnanie: V čom sa líši vývin kuraťa a šteňaťa?
Kura: zárodok sa vyvíja vo vajci mimo tela samice a živí sa žĺtkom a bielkom, sliepka vajce zahrieva.
Pes: zárodok sa vyvíja v maternici a živiny a kyslík dostáva cez placentu od matky.
Po narodení šteňa pije materské mlieko, kuriatko (nekŕmivé) hneď samo zobe → kura sa vyvíja vo vajci, šteňa v tele matky a je kŕmené mliekom

Príklad 5 — z praxe, ochrana neresísk: Prečo rybári na jar chránia plytčiny, kde sa kapre neresia, a prečo sú pre žaby dôležité mláky a jazierka?
Ryby a obojživelníky majú vonkajšie oplodnenie a ich vývin prebieha vo vode.
Ak voda zmizne alebo sa znečistí, ikry a žubrienky zahynú.
Bez neresísk a vodných plôch by tieto druhy nemali potomstvo → ich rozmnožovanie je viazané na vodu

Príklad 6 — starostlivosť o potomstvo: Kapor má tisíce ikier, mačka niekoľko mačiatok. Ktorá stratégia je úspešná a prečo?
Kapor sa o ikry nestará, väčšina zahynie, ale je ich veľa.
Mačka má málo mláďat, no dojčí ich, chráni a učí, takže väčšina prežije.
Obe stratégie zabezpečia prežitie druhu, každá iným spôsobom → obe – veľa potomkov bez starostlivosti, alebo málo potomkov s veľkou starostlivosťou

Prečo je to dôležité: keď chápeme, ako sa živočíchy rozmnožujú, vieme ich chrániť (čisté vody pre ryby a žaby, hniezdne obdobie vtákov), správne chovať hospodárske zvieratá a rozumieme aj vlastnému vývinu ako cicavce. Bez rozmnožovania by žiadny druh neprežil.

Precvič si

1. Ako sa volá splynutie spermie a vajíčka?
2. Ako sa nazývajú vajíčka rýb?
3. Ako sa volá larva žaby?
4. Cez ktorý orgán dostáva zárodok cicavca živiny od matky?
5. Prečo boli plazy prvé stavovce, ktoré sa úplne osamostatnili od vody?
6. Lastovička je kŕmivý vták, kura nekŕmivý. Ako sa líšia ich mláďatá po vyliahnutí?