Чтение онлайн

На микроуровне это разделение проявляется в процессе осеменения половых путей самки и оплодотворения её яйцеклетки. Для большинства водных и земноводных животных присуще наружное осеменение, при котором сперматозоиды и яйцеклетки опорожняются в воду, где происходит их слияние. Такой способ осеменения не предполагает непосредственного полового контакта самцов и самок, он требует лишь выбора очень большого числа половых клеток, случайно взаимодействующих друг с другом, оказавшись в соприкасающихся положениях в определённых местах. При этом огромное большинство клеток растрачивается впустую. Такой способ осеменения как бы воспроизводит на новом уровне размножение спорами.

У сухопутных животных, в том числе – рептилий, птиц и млекопитающих, развивается внутреннее осеменение, при котором сперматозоиды находятся в гормональной жидкости вследствие отсутствия жидкой среды для встречи половых клеток вне организмов мужских и женских особей. Для введения сперматозоидов в половые пути самок в связи с этим у самцов вырабатывается специальный удлинённый орган – пенис, а у самок – проводной канал в виде системы углублений.

После выброса гормона сотни миллионов сперматозоидов устремляются по проводному каналу навстречу неподвижным яйцеклеткам. Внутреннее осеменение обладает преимуществом, связанным с более экономным использование продукции половых клеток. И хотя, как и при внешнем осеменении, практически все сперматозоиды, кроме одного, оплодотворившего яйцеклетку, не доходят до конечной цели и погибают, они в составе мужского гормона используются для белковой подпитки организма самки.

В большинстве случаев перемещение сперматозоидов навстречу яйцеклеткам не носит строго направленного характера и попадание одного из них в готовую для оплодотворения яйцеклетку происходит случайно. Лишь у некоторых папоротниковых растений и у ряда животных (например, морских ежей) выявлено направленное движение спермиев на основе хемотаксиса, т. е. формы раздражимости, способствующей движению по направлению к выделяемым яйцеклеткам привлекательным гормональным веществам. У высших животных и у человека направляющим фактором, своего рода компасом для движения сперматозоидов является реотаксис – движение против тока секрета в яйцеводах.

Процесс осеменения также у разных видов вырабатывается в целом ряде вариантов, соответствующих морфологическому устройству системы органов данных организмов. У многих видов сперматозоиды упакованы в специальные капсулы – сперматофоры, которые вводятся от самцов самкам подобно посылкам, передаваемым адресату с помощью конечностей или других частей тела.

Так, у многих паукообразных самцы переносят свои сперматофоры в половые отверстия самок с помощью первой пары своих головных конечностей – клешневидных хелицер. Самцы головоногих моллюсков захватывают свои сперматофоры особыми щупальцами и переносят их в мантийные полости самок. У саламандр самки сами захватывают выделенные самцами сперматофоры своими клоаками, в которых открываются половые протоки. Такое осеменение характеризуется некоторыми учёными как наружно-внутреннее.

При чисто внутреннем осеменении для эволюции открываются особенно широкие возможности, поскольку половая работа обеспечивает защищённое взаимодействие двух специализированных типов клеток – носителей двух альтернативных потоков генетической информации. На этой основе создаются предпосылки для последовательного усложнения половой системы, выработки инновационных приспособлений для развития плода, формирования дополнительных половых органов, которые одновременно выполняют функции поддержания всё более усложняющегося развития эмбриона.

Здесь тоже не обошлось без огромного множества вариантов, направлений развития, которые были выработаны под действием условий жизни и под давлением отбора многими поколениями живых существ. Так, развитие самок многих видов насекомых пошло по пути выработки так называемого яйцеклада. Он представляет собой дополнительный половой орган, позволяющий стрекозам, кузнечиками, цикадам и другим насекомым не только производить яйца, но и откладывать их в защищённые места – в грунт, в ячейки, в кору деревьев или даже в ткани других животных.

У самок многих видов животных образовались приспособления для формирования внешних оболочек яиц, а у самцов – железы, вырабатывающие гормональную жидкость для впрыскивания сперматозоидов. У самок плоских червей и некоторых видов насекомых развились семяприёмники, позволяющие достаточно длительно хранить поступающую от самцов сперму, чтобы не быть зависимыми в размножении от непосредственных спариваний. Тем самым была осуществлена замена партеногенеза в условиях, когда образ жизни популяций может привести к дефициту в наличии самцов (что характерно для многих видов общественных насекомых).

Выработка первичных половых органов у разных видов животных проходила самыми разными путями и на основе изменения функций самых различных частей тела.

Так, у мух и у ряда других двукрылых насекомых эти органы произошли из конечных сегментов брюшка, у рыб, размножающихся живорождением – из выростов плавников, у ракообразных – из пары задних ножек. Такие разные пути развития приводили к разнообразным, но во многом сходным результатам – к образованию мужских половых органов в виде трубок для выброса спермы и женских половых органов в виде углублений для её приёма. Таким образом, половые органы сформировались в качестве различных инструментов для осуществления работы по размножению.

Переход ряда групп животных к живорождению потребовал совершенно нового типа биологической работы по защите, вынашиванию и обеспечению вещественно-энергетическими ресурсами зародившегося и развивающегося внутриутробно организма. Это привело, по мере развития млекопитающих, к новой серии преобразований и перестроек половой системы, к её ещё более глубокой дифференциации и усложнению. Главным из этих преобразований явилось формирование на базе среднего отдела яйцевода матки, в которой развивается зародыш.

Наряду с маткой у самок млекопитающих развивается плацента, некий аналог яйца, позволяющий снабжать зародыш питательными веществами и кислородом, а также молочные железы для выкармливания детёныша после его рождения. Соответственно изменению характера и содержания работы половых органов изменяется и структура вторичных половых признаков, которые выступают в качестве внешних, доступных восприятию проявлений возможностей организма по зачатию и поддержанию жизнеспособности потомков, демонстрируют и собственные свойства готового к половым контактам организма как потенциального носителя наследственности.

После оплодотворения самки в процессе развития беременности она становится всё более беспомощной и требует обеспечения от самца, который освобождается для добычи пищи, обустройства самки и детёнышей. Это порождает семейственность животных и является важным средством воспитания подрастающего поколения. Самцы позвоночных, как правило, хотя и не всегда, крупнее и сильнее самок, поскольку их биологическая работа связана с большими усилиями, обеспечением защиты семейства и борьбой за доминирование. Самцы чаще погибают в борьбе за существование, но оставшиеся быстро восполняют эту убыль повышением половой активности в условиях уменьшения числа конкурентов среди других самцов и конкуренции за самцов у самок.