Поведение, связанное с размножением

В результате изучения данной главы студент должен:

знать

• • принципы формирования полового поведения;
• • роль разных коммуникаций в половом поведении животных разных таксономических групп;
• • сходство и различие путей взаимодействия животных при общении в группах и при размножении;
• • особенности формирования полового поведения в онтогенезе;
• • основные пути эволюции заботы о потомстве;

уметь

• • анализировать поведение животных в процессе подготовки к размножению при непосредственном наблюдении и просмотре видеоматериалов;
• • анализировать концепции основоположников науки о поведении;

владеть

• • навыками проведения сравнительного анализа полового поведения животных разных систематических групп;
• • методами проведения наблюдений за животными в период размножения.

Размножение животных

Размножение — важнейший биологический процесс, обеспечивающий поддержание и увеличение численности вида, возможность его расселения и в конечном итоге успех борьбы за существование.

Способы размножения

Бесполое размножение

В животном мире существует целый ряд способов бесполого размножения, например прямое деление или почкование, характерные для низших беспозвоночных, а также партеногенез, отмечаемый даже у высших позвоночных. Совершенно очевидно, что именно бесполое размножение представляет собой наиболее простой и наименее энергоемкий путь увеличения численности особей. Тем не менее в процессе эволюции возник сложный, сопряженный с множеством проблем и условностей, процесс полового размножения.

Партеногенез

У целого ряда беспозвоночных, а также многих позвоночных животных отмечается такое явление, как партеногенез, при котором самки откладывают яйца или рожают живых детенышей без участия самцов. Воспроизводятся таким способом только самки, причем интересно, что в природе существуют целые локальные популяции подобных видов. Так, например, партеногенетическая популяция скальных ящериц была обнаружена в Армении. В остальных местах своего обитания этот вид размножается обычным образом. Чаще всего подобные популяции возникают в достаточно стабильных и благоприятных условиях существования.

Партеногенез в экспериментальных условиях возможен даже у млекопитающих. Для этого необходимо каким-либо образом стимулировать к делению неоплодотворенную яйцеклетку, что осуществимо разными путями, например просто нанесением укола микроиглой.

Половое размножение

Половое размножение появляется у животных уже на самых низших ступенях эволюционной лестницы. Так, даже у простейших одноклеточных микроорганизмов — инфузорий, размножающихся прямым делением, наблюдается так называемая конъюгация, представляющая собой некий аналог полового процесса. В процессе конъюгации две инфузории как бы срастаются на время, в течение которого обмениваются наследственной информацией. Затем инфузории разъединяются, и после каждая продолжает делиться сама по себе.

У целого ряда беспозвоночных животных имеет место гермафродитизм, при котором у каждой особи имеются как мужские, так и женские половые железы. Среди общеизвестных животных гермафродитами являются, например, дождевые черви, пиявки и многие виды улиток. Однако, несмотря на то что у подобных животных каждая особь производит и яйцеклетки, и сперматозоиды, они спариваются друг с другом, производя взаимный обмен половыми клетками. У крупных, не имеющих раковин моллюсков аплизий, или морских зайцев, обитающих в прибрежной зоне моря, в процессе оплодотворения может одновременно принимать участие до 10−12 особей, которые играют роли как самцов, так и самок.

У некоторых животных, в том числе у целого ряда видов рыб, с возрастом происходит смена пола. Так, у хорошо известных аквариумистам рыбок меченосцев довольно обычным является превращение немолодых самок в самцов. При этом у них вырастает мечевидный отросток на хвосте, имеющийся только у самцов, и они начинают проявлять типичное половое поведение, успешно оплодотворяя самок. Аналогичное явление наблюдается и у небольших рыбок морских юнкеров, обитающих в прибрежной зоне Черного моря. У некоторых видов рыб отмечен и обратный процесс: превращение самцов в самок.

У таких беспозвоночных, как кишечнополостные, черви разных типов, иглокожие, параллельно существует как половое, так и бесполое размножение. Для множества беспозвоночных характерно чередование половых и бесполых поколений. Так, например, коралловые полипы, весьма активно разрастающиеся за счет вегетативного размножения, периодически производят огромное количество подвижных мужских и женских половых клеток. Оплодотворение происходит в толще воды. Из образовавшихся при этом зигот развиваются подвижные личинки, которые оседают на подходящий субстрат и дают начато новым колониям кораллов. Аналогичным путем размножаются все прикрепленные формы: губки, мшанки, гидроидные полипы и т. д.

У некоторых видов наблюдается чередование партеногенеза с нормальным половым размножением. Так, например, тли в течение всего лета размножаются живорождением, при котором неоплодотворенные самки рожают только самок. Молодые самки тлей начинают рожать следующих самок уже в возрасте нескольких часов. Таким образом, в течение лета проходит огромная череда бесполых поколений. Зоологи подсчитали, что если бы все потомство одной тли выживало, то оно за одно лето могло бы покрыть сплошным покрывалом весь земной шар. К счастью, поскольку тлями питается множество других животных, этого не происходит. Казалось бы, данный способ размножения тлей весьма успешен и не требует ничего лучшего. Однако осенью многие тли откладывают яйца, из которых выводятся самцы, оплодотворяющие сравнительно небольшое количество самок. В то время как осенью большинство тлей, закончив свой жизненный цикл, погибает, оплодотворенные самки успешно переживают зиму, и весной откладывают яйца. Из яиц вылупляются крылатые тли, они разлетаются в разных направлениях, затем, осев на подходящих кормовых растениях, утрачивают крылья и начинают размножаться партеногенезом. Очевидно, что для успешного выживания в условиях континентального климата тлям оказывается необходимым расширение спектра изменчивости в геноме, обеспечиваемое половым размножением.

Таким образом, основное значение полового размножения заключается не просто в увеличении количества особей, а в расширении генофонда, в дальнейшем способствующего естественному отбору.