FYLOGENEZE ROZMNOŽOVÁNÍ ŽIVOČICHÚ
- reprodukce organismů
- zachování živočišného druhu
- nepohlavní (asexuální)
- pohlavní (sexuální)
NEPOHLAVNÍ ROZMNOŽOVÁNÍ
- u jednoduchých ® dělení buňky
- z mateřského jedince vznikají 2 nebo více jedinců, dceřiní jedinci mají geneticky shodný materiál jako mateřský jedinec
- amitóza, mitóza
- Prvoci – mitóza a) dělením – buňka se rozdělí na 2 stejné části
nálevníci – dělí se příčně
bičíkovci – dělí se podélně
- b) pučením – na mateřském jedinci se vytvoří pupen ® zvětšení®
oddělení
- c) rozpadem (schizogonie) – několikanásobné dělení jádra, kolem jader
okrsky cytoplazmy ® náhlé rozdělení ® velké množství
jedinců
- Mnohobuněční – tělo se může rozpadnout, pupen,…
- dělení (fisiparie) – mateřský jedinec se rozdělí na 2 či více částí
® dceřiné organismy ( žahavci, kroužkovci,..)
Paratomie = přestavba jednotlivých částí těla ještě před rozpadem
(např. strobilace medůzovců , i vznik nových článků tasemnic
Architomie – k přestavbě těla dochází až po rozpadu
(ploštěnci, hvězdice, kroužkovci) , během zárodečného vývoje®
® polyembrionie (pásovci, blanokřídlí, jednovaječná dvojčata)
- pučení (gemiparie) – typické pro houby, žahavce, pláštěnce
mateřský + dceřiný jedinec zůstávají propojeni (korály)
Pučení vnější (gematio) – kdekoli na těle pupen ® roste
- nahodilé – nezmaři – časem oddělení
- stolonární –trubýši –vznik kolonií, vytváří se ze stolonů (šlahounnovité výběžky)
Pučení vnitřní (gaulatio) – sladkovodní houby, vnitřní pupeny,
kam se soustředí část těla, vše se obalí amfidisky
- Fragmentace – (houby, polypy, sasanky), z mateřského jedince se
oddělují části těla, ze kterých dorůstají noví jedinci
POHLAVNÍ ROZMNOŽOVÁNÍ
- většina živočichů
- vytvoření speciálních buněk (gamety), vznikají meiózou (redukční dělení) v pohlavních orgánech
- Prvoci – k obohacení genetického materiálu ® umožněn vývoj
- konjugace (spojení) – 2 buňky se k sobě připojí buněčnými ústy,
makronukleus se rozpadá, mikronukleus se dělí ®
vzniká: menší jádro – samčí (migratorní)
větší jádro – samičí (stacionární)
dojde k výměně migratorních jader a následnému splynutí migratorního a
stacionárního jádra ® oddělí se ® objeví se makronukleus ® navazují
mitózy
- kopulace – 2 jedinci se začínají chovat jako jeden – gomonti (splynutí těchto
2 buněk) , splynutím vzniká zygota, ta se dál nepohlavně rozmnožuje – vždy
schizogonie
- Mnohobuněční –
Oogamie – pohlavní buňky jsou morfologicky odlišné (vajíčko, spermie) se vyvíjí v pohlavních orgánech (gonády)
Seprmatogeneze – vývoj spermie
V semenných kanálcích, které jsou vystlány Sertoliho vrstvou (zárodečný epitel), slouží k výživě. Nad Sertoliho vrstvou jsou pohlavní buňky, ty se dále dělí na spermatogonie. Ta se dělí mitózou a vznikají 2 spermatocyty prvního řádu. Ty vstupují do prvního zracího dělení a vznikají spermatocyty druhého řádu. Následuje 2. zrací dělení a vznikají spermatidy (spermie bez bičíku) dále se diferencují ve spermie
Typy spermií – podobné bičíkovcům, vyjímečně bezbičíkaté spermie (korýši, roztoči, škrkavky)
Bičíkaté – hlavička = buněčné jádro s genetickým materiálem
krček –obsahuje mitochondrie
bičík – obyčejná stavba
např- explosivní spermie
u mořských plžů – „autobusové spermie“ – spermie rozvážející ty pravé
Oogeneze – vývoj vajíček , nižší počet vajíček
Probíhá v Gráfově falikulu ve vaječnících
Začátek – primordiální gonocyty z nich se vytváří oogonie (malé buňky s velkými jádry). U plazů, ptáků a savců se už během zárodečného vývoje oogonie mění mitózou na oocyty 1. řádu. Takto jsou uchovány až do pohlavní zralosti. Pak se postupně až 10 000x zvětší, potom meiotickým dělením vznikají oocyty 2. řádu a buňka pólová. Oocyty 2. řádu vstupují do druhého zracího dělení a vzniká ootida a buňka pólová a z první buňky pólové vznikají další 2 buňky pólové (využívají se pro výživu), ootida se mění na zralé vajíčko
Typy vajíček –
Liší se tím jakým způsobem se do vajíček ukládají zásobní látky, ty jsou uloženy ve žloutku (žloutek obsahuje zásobní látky, které vyživují vyvíjející se zárodek – zrna vitelinu, nukleové kyseliny, bílkoviny, tuky), na žloutku vzniká animální ( budoucí zárodek) a vegetativní pól (výživa – soustředěn žloutek)
- holoblastická vajíčka – buď málo žloutku nebo jsou úplně bez něho
- alecitální – nemají vúbec žloutek
- izolecitální – málo žloutku, volně rozptýlen v cytoplazmě
- heterolecitální – málo žloutku, ale typické pólové rozlišení (vegetativní, animální pól)
- meroblastická (polylecitální) – hodně žloutku
- telolecitální – animální pól je malý,zatlačen zbytkem vajíčka tvořeného žloutkem (ptáci)
- centrolecitální – žloutek je pod povrchem vajíčka a jádro je ve středu (hmyz)
Vaječné obaly – mimo tělo matky
- primární obaly – vylučovány vlastním oocytem, pružné membrány (žloutková blána – ptačí, žíhaná blána – savčí)
- sekundární obaly – vznikají činností buněk orgánů , ve kterých se vajíčka vyvíjí, např. chorion (chitinózní obal vajíček hmyzu)
- terciální obaly – vznikají až po oplození, činností přídatných žláz v pohlavních orgánech (skořápky, kožovité blány, bílek,..)
Osemenění – inseminace
Střetnutí spermie s vajíčkem
- oplození vnější – spermie i vajíčka vypuštěna do vody v obrovské kvantitě
- vnitřní oplození – probíhá uvnitř těla samičky, spermie vnikají do pohlavního ústrojí samičky (menší množství vajíček, hodně spermií) , biologický boj – jen nejschopnější spermie oplodní vajíčko
Oplození
splynutí vajíčka a spermie, probíhá u většiny živočichů stejně
spermie se dostane k vajíčku ® přichytí na povrchu vajíčka ® vajíčko vypouští speciální
chemické látky podporující positivní chemotaxi spermií = gamony
- vajíčko vylučuje gynogamon I – urychluje pohyb spermií směrem k vajíčku, umožňuje
přilepení spermie k vajíčku ve chvíli, kdy pronikne první spermie
- gynogamon II – zabraňuje pronikání dalších spermií
- spermie vylučují androgamon I – funkce: tlumí pohyb Þ prodlužuje život spermií (zásobní látky se při pohybu spotřebovávají – vyčerpání ® odumření), je vylučován když gynogamon I není přítomen
- androgamon II – vylučován když se spermie dostane k vajíčku, umožňuje její proniknutí do vajíčka – rozpouští jaderný obal
- ve vajíčku se rozpouští obal spermie ® splynutí samiččího a samčího jádra Þ synkaryon
Partenogeneze – vývoj neoplozeného vajíčka
- Vyskytuje se u mnohých živočichů ve chvíli, kdy jsou příhodné podmínky ® vajíčka se začnou vyvíjet i bez oplození
- Typické pro mšice, pakobylky, perloočky
- Z genetického hlediska – nepohlavní rozmnožování
Hermafroditismus + Gonochorismus
- Hermafrodité – vytváří pohlavní buňky
- primární hermafroditismus – u druhů, kde se nikdy nevyskytoval gonochorismus (ploštěnky, měkkýši), častý u přisedlého způsobu života
- simultární hermafroditismus – ve stejnou dobu dozrávají spermie i vajíčka, aby se zabránilo samooplození Þ samčí a samičí pohlavní vývody na různých částech těla
- sukcesní hermafroditismus – pohlavní buňky samčí a samičí pohlavní buňky dozrávají v určitém časovém odstupu ( Þ zabraňuje se samooplození)
- převládá samooplození
- se vzájemným oplozením – vyvíjí se spermie i vajíčka v jednom, jedinec se v určitém období chová jako samec či samice
- gonochorismus – jeden jedinec vytváří pouze samčí nebo samičí pohlavní buňky
VÝVOJ JEDINCE
- začíná oplozením vajíčka a končí zánikem jedince
- 2 části : 1) embryonální období – vyvíjí se a roste
2)postembryonální období – jedinec dospívá a rozmnožuje se
Embryonální vývoj
- oplozené vajíčko (zygota, synkaryon) – 2 sady chromozomů hned po oplození vstupuje do
I .Blastogeneze (vývoj zárodečného listu)
- rýhování – může nastat už několik minut po oplození (mitóza) ® vznikají 2 dceřiné buňky – blastomery ® navazuje několik navazujících mitóz (® odpadá interfáze) Þ počet buněk narůstá ale velikost útvaru zůstává stejná (buňky se zmenšují) ® vzniká morula (může dojít k různému dělení na pólech ® různá velikost buněk) ® morula se vyvíjí vzniká blastula (uvnitř se začíná vytvářet dutina blastocel)
- gastrulace- (vmáčknutí) Þ vzniká gastrula
vzniká i) přesouváním (imigrace) buněk
- ii) vchlipování (invaginace)
u různých živočichů různé způsoby
Þ vznikají 2-3 zárodečné listy
pokud živočichové zůstávají na tomto stupni vývoje diblastika (gastrulovci) – 2
zárodečné listy (uvnitř endoderm, povrch ektoderm)
může se vytvořit mezoderm (3.zárodečný list) ® triblastika
mezoderm – vytváří se mezi ektodermem a endodermem, může mít povahu
parenchymu, epitelární ® mezenchym (slouží jako výstelky), z mezodermu vznikají
pohlavní orgány, ledviny, svalstvo
zárodek se dál vyvíjí
- nerulace – typické u obratlovců nebo strunatců, vytváří se chorda a mícha
- II. Organogeneze
- zahájena intenzivním růstem zárodku, který začíná dostávat rysy dospělce
- dochází k diferenciaci buněk ( v souvislosti s vývojem zárodečných listů)
- dochází k protahování a ohýbání těla do určitého tvaru
- z jednotlivých zárodečných listů vznikají orgány
- ektoderm – z něj vzniká pokožka + její deriváty, dřeň nadledvin, vylučovací orgány bezobratlých, vzdušnice, vnější žábra (u pavoukovců), výstelka přední a zadní části trávicí trubice, nervová soustava
- endoderm – výstelky střední části střeva, trávicí žlázy, plíce obratlovců, štítná žláza, chorda dorsalis
- mezoderm – nejdříve se rozliší celomové váčky, které se rozdělí na hřbetní části na tzv. somity a v břišní laterální destičky
somity – škára, kostra, kosterní svalstvo, ledviny, vývody pohlavních žláz
laterální destičky – pohlavní žlázy, části pohlavních vývodů
mezenchym – srdce, cévní soustava, osrdečník, střevní závěs ( v oblasti laterálních destiček)
POSTEMBRYONÁLNÍ VÝVOJ
- začíná uvolněním zárodku z vaječných obalů, což probíhá 2 způsoby
- Nepřímý vývoj (vývoj s proměnou) – mezi embryem a dospělcem je stádium larvy
Vývoj hmyzu z vajíčka ® larva ® svlékání, po posledním svlékáním vzniká imago (dospělec) = larva podobná dospělci – menší, bez pohlavních orgánů
- hmyz s proměnou nedokonalou – (rovnokřídlí, švábi) – larvy (najády) – nymfy
- hmyz s proměnou dokonalou – vloženo stadium pupy (kukly) – dochází k metamorfóze (proměně) ® rozpuštění tkání ® přestavba ® dospělec ® kukla proměna ® dospělec s jinými znaky (motýli)
Typy larev : housenky, housnice, ponravy, strusky
- PŘÍMÝ VÝVOJ – zárodek podobný dospělci
Zárodek je připraven na samostatný život, podobný dospělci, roste, dospívá, vyvíjí se pohlavní orgány
Vývoj v těle matky – aby zárodek byl co nejlépe připraven k samostatnému životu
Zygota se mění v trotoblast a amnioblast, z části buněk vznikají zárodečné obaly a z části plodová voda
Vytváří se amniová dutina –ohraničena blánami, bývá naplněna tekutinami (u obratlovců – plodová voda), 2 blány : amnion (vnitřní)
Chorion (seroza) – vnější
vytváří se až u amniot = plazi, ptáci, savci (plazi, ptáci –vajíčka vyvíjející se mimo tělo
matky, savci-přímý porod + mateřské mléko)
-obaly zabraňují vysychání zárodku
savci – vyvíjí se uvnitř matky ® porod ® v prvních dnech vývoje mimo tělo matky –
výživa pomocí mateřského mléka (typické složení pro jednotlivé druhy – bílo/masožravci)
porod –blány prasknou ® zárodek vypuzen z těla ven s placentou, která zajišťuje výživu
zárodku před porodem (vzniká propojením sliznice s výběžky chorionu)