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什麼是有性生殖?概念、過程、如何發生、無性繁殖

2024-09-14自然科學332

我們解釋了生物學中的有性生殖、其過程以及它如何在動物和人類中發生。還有無性繁殖。

什麼是有性生殖?概念、過程、如何發生、無性繁殖

有性生殖是透過父母雙方的性細胞結合而發生的。

什麼是有性生殖?

在生物學中,有性生殖是產生新個體的任何過程,涉及同一物種但不同性別的兩個個體。它與無性繁殖不同,因為它涉及父母雙方遺傳物質的結合,形成新的遺傳物質。

有性生殖是真核生物的特徵,即細胞具有明確的細胞核的生物,尤其是多細胞生物。

它根據不同的機制發生,這些機制總是導致受精:來自父母雙方的性細胞結合,開始加速繁殖的過程並形成受精卵,受精卵隨後將成為胚胎,最後成為該物種的新個體,準備加入生態系統

有性生殖的起源是一個生物學之謎,但據推測,它在 12 億年前,即第一個多細胞生物存在之前就出現在我們的星球上。

有些理論認為這是病毒感染的結果,有些理論則認為這是某些類型的細胞吞噬作用的結果,這種吞噬作用使被吞噬細胞的DNA摻入了吞噬者的 DNA 中。無論如何,它使得對抗社區的遺傳貧窮成為可能,並讓位給不依賴零星突變的遺傳變異。

另請參閱:植物繁殖

性選擇

什麼是有性生殖?概念、過程、如何發生、無性繁殖

具有有吸引力特徵的個體能夠透過性選擇來繁殖。

有性生殖的可能性,即同一物種的兩個個體的遺傳物質結合在一起,形成一種新的、獨特的個體,導致了有性生物的出現。也就是說,性畸形出現了:個體根據其生物性別(男性和女性)進行分化。

這種分化是性選擇的產物:查爾斯·達爾文在其著作《物種起源》(1859)中描述了這一進化過程,其中涉及競爭壓力的影響,即同一物種的個體之間的自然選擇

簡而言之:同一物種的個體透過不同的機制相互競爭,以有效地繁殖,隨著時間的推移,這些機制會改變並專門化自己的身體。

因此,不同物種的雄性和雌性的身體開始發展出使他們能夠進行性行為的物理和生化特徵,例如身體的某些部位出於生殖目的而專門化,或者其他部位的發育能夠進行求和吸引性伴侶,例如引人注目的色彩。

有性生殖的過程

什麼是有性生殖?概念、過程、如何發生、無性繁殖

繁殖是雌雄配子之間的相遇。

有性生殖可以根據不同的機制發生,但總是在非常相似的生化和細胞過程方案內進行,我們可以將其描述如下:

  • 配子發生。生物體產生性細胞(配子),其遺傳含量只有普通細胞的一半,並且是專門為繁殖而設計的。這些細胞起源於身體的腺體和特殊器官中的減數分裂過程,並且根據性別而有所不同。就動物而言,它們是精子(雄性)和卵子(雌性)。

  • 施肥。這是雌性和雄性配子相遇、融合併產生受精卵的名稱,受精卵是一種具有獨特且不可重複的遺傳物質的新細胞,具有成為完整個體的所有潛力。為了產生這種細胞,配子必須在物理上結合,這可以發生在環境中(體外受精)或雌性生物體內(體內受精)。根據這一點,必須發生性交或性行為。

  • 胚胎發育。在這個階段,受精卵繁殖、生長並變得複雜,經歷許多階段,直到產生胚胎:其父母物種的一個新個體,從那時起它將生長、發育並最終準備好開始自己的生命

  • 出生。當胚胎發育完成時,新個體第一次進入世界,這涉及打破卵膜或透過產道從母體排出。從此,世界上將出現一個新的物種個體。

動物的有性生殖

什麼是有性生殖?概念、過程、如何發生、無性繁殖

大多數爬行動物是卵生的。

絕大多數動物透過有性繁殖,這就是為什麼它們也表現出性畸形:雄性和雌性之間的身體差異。然而,並非所有這些都以相同的方式複製,因為有:

  • 卵生動物。那些透過性交(體內受精)或釋放配子(體外受精)進行有性繁殖的生物,但總是透過雌性產下的卵子進行。這些卵子在雌性體內或體外透過雄性精子受精,每個卵子都會產生該物種的新個體(或多個)。卵生動物的例子有:昆蟲、魚、爬蟲類和鳥類。

  • 胎生動物。那些透過性交和性交(即體內受精)繁殖的生物,會經歷懷孕或懷孕,在懷孕結束時,已經形成、準備獨立生活的新個體被活著排出。胎生動物的例子有:哺乳類和人類。

  • 卵胎生動物。那些透過性交、性交和產卵進行繁殖,但後者發生在母親體內,形成的個體隨後會從中出現。這是前兩者之間的中間選項。卵胎生動物的例子有:鯊魚、鰩魚和某些類型的蛇。

人類有性生殖

什麼是有性生殖?概念、過程、如何發生、無性繁殖

人類的懷孕期很長,持續9個月。

人類作為哺乳動物,透過性交和性交繁殖,雌性體內受精,然後經歷一段懷孕或延長妊娠期,約9個月。

過程中,母親的子宮膨脹,受精卵變成胚胎,後者變成胎兒,最後經由產道排出。

然而,與其他動物物種不同,人類的童年漫長而脆弱,尤其是在生命的最初幾個月,因為我們的大腦發育發生在分娩後。否則孩子僵硬的頭部很難通過產道。

更多內容:人類生殖

無性繁殖

什麼是有性生殖?概念、過程、如何發生、無性繁殖

無性繁殖不需要兩種性別或配子的參與。

與有性生殖不同,無性生殖不需要兩種性別的參與,也不需要配子,而是可以從一個個體獲得兩個後代,但例外的是它們在遺傳上與親代相同,也就是說,它們將是你的克隆人。

無性繁殖與有性生殖的不同之處在於,它在能量方面更經濟,細胞過程更容易,但它缺乏一個基本要素,即遺傳變異性。為此,以這種方式繁殖的生物物種依賴自發性的 DNA 突變。

繼續:無性繁殖


標籤: 生物學

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