Nepohlavné rozmnožovanie u cicavcov nie je zvyčajné. Teraz sa však medzinárodnému tímu výskumníkov podarilo dosiahnuť partenogenézu - premeniť neoplodnené vajíčka (oocyty) myších samíc na skutočné embryá. Všetky z nich nejaký čas prežili a jedno sa dokonca dožilo dospelosti. Keďže na počatie cicavcov sú potrebné aj gény, ktoré môžu pochádzať len od samčieho rodičia, výskumný tím to vyriešil úpravou určitých samičích génov pomocou CRISPR, až kým neboli rovnaké, ako keby pochádzali od samca. Tento proces zopakovali s niekoľkými vajíčkami, ktoré potom implantovali do maternice samice a nechali ich rásť. To, ako sa gén prejavuje, závisí od imprintingu, počas ktorého sa gén modifikuje alebo mení, hoci sekvencia DNA zostáva rovnaká.
Rozmnožovanie je jednou zo základných funkcií všetkých živočíchov, ktorá zabezpečuje pokračovanie rodu a prispieva k evolúcii druhu. Tento proces zahŕňa rôzne etologické, fyziologické a morfogenetické deje a prebieha rôznymi spôsobmi v závislosti od typu živočíchova. Rozmnožovanie živočíchov môžeme rozdeliť na dva základné typy: nepohlavné (asexuálne, vegetatívne) - nový jedinec vzniká priamo z materského organizmu, buď jeho rozdelením, alebo zo somatických buniek; pohlavné (sexuálne) - zahŕňa splynutie dvoch pohlavných buniek (gamét), ktoré vznikajú v špecializovaných rozmnožovacích orgánoch.
Individuálny vývin živočícha sa nazýva ontogenéza a zahŕňa celý jeho životný cyklus. Tento vývin môže obsahovať aj rodozmenu (metagenézu) pri primitívnejších skupinách, akými sú napríklad mechúrniky, kde sa pravidelne striedajú pohlavné a nepohlavné generácie. Pri nepohlavnom rozmnožovaní nedochádza k vzniku špecializovaných pohlavných buniek. Nový jedinec tu vzniká z materského organizmu priamo mitotickým delením buniek. Nepohlavné rozmnožovanie nie je z dlhodobého hľadiska pre vývoj druhu tak výhodné, pretože nevedie k zvýšeniu genetickej variability. Všetci potomkovia sú geneticky identickí s materským jedincom (klony), čo obmedzuje schopnosť druhu adaptovať sa na meniace sa podmienky prostredia.
Nepohlavné rozmnožovanie prvokov prebieha primárne prostredníkom mitotického delenia, pri ktorom sa delí jadro aj cytoplazma bunky. Tento proces zahŕňa reorganizáciu bunkových organel a následné vytvorenie nových buniek. Najčastejšou formou je binárne delenie, kde sa materská bunka rozdelí na dve dcérske bunky, a to buď pozdĺžne (napríklad bičíkovce, červenoočká), alebo priečne (napríklad nálevníky). Okrem binárneho delenia existuje aj polytómia, kedy sa jadro mnohonásobne rozdelí bez okamžitého rozdelenia cytoplazmy. U mnohobunkových živočíchov existuje viacero spôsobov nepohlavného rozmnožovania, ktoré zväčša vychádzajú z ich vysokej regeneračnej schopnosti: delenie a rozpad tela (schizogenéza), pučanie (gemipária), pučanie na povrchu alebo vo vnútri tela, strobilácia a ďalšie formy.
Delenie a rozpad tela (schizogenéza) je u živočíchov s vysokou regeneračnou schopnosťou, kedy sa materský organizmus rozpadáva na časti, z ktorých dorastú kompletné jedince. Patria sem architómia (telo sa rozpadne a časti dorastú) a paratómia (dcérske jedince sa formujú a diferencujú ešte pred oddelením, čím vznikajú reťazce). U obrúčkavcov sa tento proces rozpadu na viacero článkov, z ktorých zregenerujú nové jedince, nazýva metamerická disociácia. Plne špecifickým prípadom je reprodučná autotómia (napríklad u hviezdoviek a hadovíc), kedy živočích odvrhne časť tela, z ktorej vznikne nový jedinec.
Pučanie (gemipária) znamená, že nový jedinec postupne vyrastá z malej skupiny buniek na tele materského organizmu. Tento proces môže prebiehať na povrchu tela (vonkajšie pučanie) alebo vo vnútri organizmu (vnútorné pučanie). Vnútorné pučanie je typické pre sladkovodné hubky, ktoré na jeseň vytvárajú špeciálne vnútorné púčiky zvané gemule (hibernačné púčiky); tie prežijú zimu a na jar z nich vyrastú nové jedince. Strobilácia je špecifický typ nepohlavného rozmnožovania charakteristický pre medúzovce.
Pohlavné rozmnožovanie (amfigónia) je hlavným zdrojom genetickej variability a má obrovský význam pre evolúciu druhu. Zahŕňa tvorbu špecializovaných haploidných buniek, ktoré sa spoločne nazývajú gaméty. Existujú dva základné typy gamét: samičia pohlavná bunka (vajíčko, oocyt) - väčšia, nepohyblivá bunku bohatá na živiny; samčia pohlavná bunka (spermia) - oveľa menšia, pohyblivá bunku vybavená bičíkom. Oba gaméty vznikajú redukčným meiotickým delením a sú haploidné. Až ich splynutím vzniká plnohodnotná diploidná zygota.
U prvokov, ktoré sú jednobunkové organizmy, sa pohlavné rozmnožovanie tiež deje, ale trochu iným spôsobom než u mnohobunkovcov. Pri gametogamii vznikajú špeciálne pohlavné bunky - gaméty, ktoré hľadajú iné gaméty a po spojení vzniká nová bunka s kombinovanou genetickou informáciou. Izogamia je splynutie dvoch tvarovo a veľkostne rovnakých pohlavných buniek; anizogamia spája dve bunky, ktoré sa líšia veľkosťou a tvarom. Gamontogamia sa líši tým, že dospelé bunky vystupujú v pozícii samčej a samičej bunky a špecializované gaméty nie sú nutne potrebné; konjugácia u nálevníkov je klasickým príkladom.
Pohlavné rozmnožovanie u mnohobunkových živočíchov prebieha vždy ako oogamia. Pri oogamii sa samičia pohlavná bunka (vajíčko) spája so samčou pohlavnou bunkou (spermia). Vajíčka sú nepohyblivé a väčšie, spermie malé a pohyblivé. Pohlavné bunky sa spravidla vyvíjajú v pohlavných žľazách: spermie v semenníkoch (testis) a vajíčka vo vaječníkoch (ovarium). U hubiek sa spermie a vajíčka môžu tvoriť priamo v mezoglei a býva ich prenos vodou k vajíčkam. U živočíchov existuje pohlavná dvojtvarosť - gonochorizmus (rozdiely medzi samcami a samicami) a bežne aj sekundárne pohlavné znaky.
Sekundárne pohlavné znaky zahŕňajú adaptácie na kopuláciu a prenos spermií, sfarbenie, parohy, gonopódy a ďalšie. Vajíčko má zvyčajne guľovitý alebo oválny tvar a obsahuje cytoplazmu s dôležitými mitochondriami a žĺtok ako zdroj výživy pre embryo. Oplodnenie môže byť externé (vo vodnom prostredí mimo tela) alebo interné (vo vnútri tela matky). Väčšina stavovcov vyžaduje vnútorné oplodnenie, často s kopulačnými orgánmi, ako sú penis alebo gonopódy. Spermie bývajú milióny; jedna spermia oplodní vajíčko, ktoré potom prechádza vývojom až k plodu alebo mláďaťu podľa druhu.
V rámci embryonálneho vývoja sa oplodnenie spája s brázdením oplodneného vajíčka a vzniká morula, ktorá sa mení na blastulu, gastrulu a neskôr na organogenézu. Embryogenéza sa opakuje naprieč živočíšnou ríšou a zahŕňa splynutie pohlavných buniek, vznik zárodočných vrstiev (ektoderm a endoderm) a konečnú diferenciáciu, ktorá vedie k tvorbe orgánov. Rozmnožovanie živočíchov môže byť aj niekoľkými spôsobmi, ktoré sa líšia podľa toho, či ide o vnútorné alebo vonkajšie oplodnenie, a podľa toho, či sa pohlavné bunky vyvíjajú v gonádach a ako sa spájajú.
Ďalšie špecifiká jednotlivých skupín stavovcov: Ryby majú vonkajšie oplodnenie a kladú vajíčka (ikry) do vody, obojživelníky tiež oplodňujú vajíčka vo vode a larvy dýchajú žiabrami, dospelí dýchajú pľúcami. Plazy kladú vajcia v teplom piesku alebo niekedy rodia živé mláďatá. Vtáky kladú vajcia s pevnou škrupinou; niektoré druhy traktujú mláďatá ako kŕmivé alebo nekŕmivé podľa toho, či mláďa samo zbiera potravu. Cicavce sú viviparné alebo ovoviviparné, s vývinom plodu v maternici a dojčením po narodení.
Cicavce (Mammalia) sú vývojovo pokročilou triedou stavovcov, ktorá sa dnes vyskytuje takmer po celom svete. Charakteristickým znakom je dojčenie mláďat, vyspelá nervová sústava a komplexná stavba mozgu. Pôvodne pochádzajú z cynodontov a vyvinuli sa z vajcorodých kľúčových foriem na živorodé a nakoniec na placentové a vačkové cicavce. Vývin mláďat u cicavcov je vivipárny s placentou a pupočnou šnúrou; niektoré druhy rodia, iné rodia živé mláďatá, pričom bývajú rôzne počty mláďat v závislosti od druhu. Ovoviviparia predstavuje medzistupeň medzi vivipariou a ovipariou, kde vajíčka sa vyvíjajú vo vnútri matky, ale mláďatá dostávajú výživu z vajíčka.
Educational Content ,From Fertilization To Childbirth | 3d medical animation | by Dandelion Team
tags: #oplodnenie #vajcia #bez #spermie