Размножение и развитие рыб
Развитие организма представляет собой совокупность количественных и качественных изменений в результате взаимодействия организма со средой. В индивидуальном развитии рыб можно выделить ряд крупных отрезков – периодов, каждый из которых характеризуется общими для разных видов свойствами.
I. Эмбриональный период – oт момента оплодотворения яйца до перехода молоди на внешнее питание. Эмбрион питается за счёт желтка – запаса пищи, полученного от материнского организма. Этот период подразделяется на два подпериода:
1) подпериод икринки, или собственно эмбриона, когда развитие происходит в оболочке;
2) подпериод свободного эмбриона (предличинки), когда развитие идет вне оболочки.
II. Личиночный период начинается с момента перехода на питание внешней пищей; внешний облик и внутреннее строение ещё не приняли формы взрослого организма. У личинок имеются специфические личиночные органы, которые в дальнейшем пропадают.
III. Мальковый период – внешний облик близок к облику взрослого организма. Исчезают личиночные органы, появляются характерные для взрослых органы и функции. Половые органы почти неразвиты. Энергетические ресурсы расходуются главным образом нарост. Вторичнополовые признаки обычно отсутствуют.
IV. Период полувзрослого (неполовозрелого) организма: начинается более или менее бы 89;трое развитие половых желез и вторично-половых признаков, но организм ещё не способен к размножению.
V. Период взрослого (половозрелого организма – состояние, при котором в определённый период года организм способен воспроизводить себе подобных; вторичнополовые признаки, если они свойственны данному виду, имеются. Энергия тратится преимущественно. На развитие половой системы и создание запасов для поддержания жизнедеятельности во время миграций, зимовок, размножения.
VI. Период старости – половая функция затухает; рост в длину прекращается или крайне замедляется.
В пределах подпериода или периода выделяют этапы. Теория этапности развития рыб разработана отечественными учеными школы академика А. Н. Северцова С. Г. Крыжановским и В. В. Васнецовым. На каждом этапе организм характеризуется специфическими приспособлениями к среде, т. е. определёнными особенностями строения, дыхания, питания, роста. На протяжении этапа организм растет, но значительных изменений в его строении и отношениях со средой не происходит. При этом вырабатываются свойства, обеспечивающие переход к следующему этапу. Стадия обозначает любой данный момент развития.
Размножение – важнейший жизненный процесс, обеспечивающий существование вида. В органическом мире размножение может происходить двумя способами – бесполым и половым.
Рыбам свойственно половое размножение, хотя у многих видов сельдей, осетровых, лососевых, карповых и некоторых других зрелые половые клетки, попав в воду, начинают развиваться партеногенетически, т. е. без оплодотворения. При этом, как правило, развитие доходит только до стадии дробления и лишь в исключительных случаях были получены жизнеспособные личинки, прожившие до полного рассасывания желточного мешка (салака, сахалинская сельдь, налим, чебачок, окунь).
Некоторым видам рыб (серебряный карась Carassius auratusgibelio, молинизия Molinisia formosa) свойствен совершенно необычный способ размножения – гиногенез. У этих видов во многих районах ареала популяции состоят только из самок (самцы отсутствуют или единичны и неполноценны в половом отношении). В таких однополых популяциях нерест самок проходит при участии самцов других видов. При этом виде размножения проникновение спермия в яйцеклетку является необходимым условием развития. Однако слияния ядер спермия и яйцеклетки не происходит и ядро яйцеклетки становится ядром зиготы (ядро спермия генетически инактивируется). В результате в потомстве появляются только самки без внешних признаков тех самцов, которые принимали участие в нересте. Цитогенетической основой этого процесса является триплоидия самок из однополых популяций (при специфическом ходе делений созревания).
Размножение и развитие рыб отличаются рядом специфических особенностей, обусловленных водным образом жизни.
У большинства рыб осеменение наружное. В отличие от наземных животных зрелые половые клетки рыб выводятся в воду, здесь происходит оплодотворение икры и дальнейшее ее развитие. Осеменение, оплодотворение и инкубация икры в воде, вне материнского организма, влечет за собой большую гибель потомства на ранних стадиях развития. Для обеспечения сохранения вида в процессе эволюции у рыб выработалась или большая плодовитость, или забота о потомстве.
Плододовитость рыб много выше, чем у наземных позвоночных. Это приспособительное свойство вида к условиям существования. Количество икры, откладываемой разными видами, очень сильно варьирует – от нескольких штук у полярной акулы до 200 млн. у морской щуки и 300 млн. у луны-рыбы. Наиболее плодовиты рыбы, откладывающие плавающую пелагическую икру; затем следуют рыбы, икра которых развивается приклеенной к растениям. У рыб, прячущих или охраняющих свою икру, плодовитость невелика.
Наблюдается обратная зависимость между индивидуальной плодовитостью и размерами икринок: у рыб с крупной икрой она ниже, с мелкой – выше (у кеты диаметр икринок 7–8 мм, плодовитость2–4 тыс. шт. , у трески диаметр икринок 1,1 –1,7 мм, плодовитость до 10 млн. шт.).
Сильнейшее влияние на плодовитость оказывает обеспеченность рыб пищей. У рыб одного размера плодовитость значительно выше в благоприятных условиях питания – в кормные годы, в разреженных популяциях. Кроме того, у одного и того же вида плодовитость зависит от размера и возраста рыбы. У одной и той же особи плодовитость –при прочих равных условиях – по мере роста сначала увеличивается, затем к старости уменьшается, несмотря на продолжающийся абсолютный рост.
Различают плодовитость индивидуальную, относительную и рабочую. Индивидуальная, или абсолютная, или общая, плодовитость –это общее количество икры, выметываемое самкой за один нерестовый период при благоприятных условиях. Например, у 6-летнегокарпа она составляет в среднем около 900 тыс. шт. Относительная плодовитость – количество икры, приходящееся на единицу массы тела самки; у карпа 180 тыс. шт/кг массы тела; этот показатель особенно удобен для сравнения, он четко показывает, как изменяется количество икры с ростом рыбы: до определённого возраста оно возрастает, потом снижается. Рабочая плодовитость – количество икры, получаемое от одной самки при проведении искусственного осеменения в рыбоводной практике. Для определения плодовитости берут пробу икры в стадии ее наиб;ольшего развития, т. е. незадолго до нереста.
Наступление половой зрелости у разных видов происходит в разном возрасте, причем во многих случаях самцы созревают на год раньше самок. Наиболее скороспелые промысловые рыбы, с коротким жизненным циклом (некоторые бычки, каспийская килька, хамса, снеток), созревают в годовалом возрасте. Рыбы с продолжительным жизненным циклом, например осетровые, становятся половозрелыми в 7–8 (севрюга), 12–13 (осетр) и даже 18–20 лет (белуга и калуга).
У рыб одного и того же вида половозрелость может наступать в разном возрасте, в зависимости прежде всего от температуры выращивания и наличия пищи. Карп в средней полосе созревает в возрасте 4–5 лет, в южных районах – в 2 года и затем нерестует1 раз в год, в тропиках – на Кубе – в возрасте 6–9 месяцев и нерестует с полугодовым интервалом. У рыб одного вида ритм полового созревания в тропиках иной, чем в средней полосе (рис. 33). Обычно время наступления половой зрелости связано с достижением особью определённых размеров. Чем медленнее рыба растет, тем позднее созревает. Соотношение полов у разных видов изменчиво, но у большинства близко к 1: 1, кроме тех, у которых наблюдается гиногенез.
Рис. 33. Ритм половых циклов рыб (карпа) в разных широтах.
А – в тропиках; Б– в умеренной зоне (по Привезенцеву, 1981):
1 – I стадия, 2 – II, 3 – III, 4 – IV, 5 – V, 6 – VI стадия
Вторичных половых признаков у большинства рыб нет, поэтому у них самки и самцы внешне не различаются. Однако половой диморфизм проявляется в различной величине самок и самцов: среди одновозрастных рыб самки бывают крупнее самцов, за исключением некоторых видов – мойвы, нерки, канального сома. Однако у многих рыб половой диморфизм становится Заметным в преднерестовый период, при созревании, когда появляется так называемый брачный наряд – в подавляющем большинстве случаев у самцов. У карповых и сигов на голове и теле образуется жемчужная сыпь, у хариусов краснеют плавники, у гольцов на теле появляются яркие пятна, у лососей изменяются челюсти и возникает горб (нерка, горбуша), появляются лиловые пятна вдоль тела (кета) и т. д. После нереста брачный наряд пропадает, однако, например, у дальневосточных лососей, угрей, сельди-черноспинки изменения в организме настолько сильны и необратимы, что после первого нереста рыбы погибают. У некоторых видов нашей фауны вторичные половые признаки выражены достаточно четко.
Они проявляются в большинстве случаев в величине плавников: у некоторых сомов, пескаря Gobio gobio, байкальской желтокрылки Cottocomephorus grewingkii, грудные плавники у самцов больше, чем у самок; у самцов линей Tinca tinca брюшные плавники больше и вторые лучи их толще; у самцов хариуса Thymallus thymallus и четырехрогого подкаменщика Myoxocephalus quadricornis длиннее спинные плавники. У полярных камбал рода Liopsetta самцы имеют ктеноидную, а самки – циклоидную чешую. У некоторых глубоководных рыб (Ceratiidae) мелкие самцы прирастают к телу самки.
Очень своеобразны преднерестовые изменения у горчаков Rhodeinae, откладывающих икру в мантийную полость двустворчатых моллюсков: у самцов окраска становится очень яркой, а у самок вырастает длинный яйцеклад.
По срокам икрометания рыб нашей фауны разделяют на:
а) весенне-нерестующих (сельди, радужная форель, щука, окунь, плотва, орфа);
б) летне-нерестующих (сазан, карп, линь, краснопёрка);
в) осенне-зимне-нерестующих (многие лососи, сиги, налим, навага).
Это деление в известной мере условно–один и тот же вид в разных районах нерестует в разное время: карп нерестует в средней полосе в мае–июне, на островах Ява и Куба – круглый год.
Время нереста сильно варьирует в течение суток: лососи, налим, хамса обычно вымётывают икру ночью, анчоус – вечером, карп нерестует чаще всегl6; на зорях.
Изменения половых желез рыб в течение года (годичные половые циклы) проходят по одной схеме. Однако у разных видов имеются особенности в созревании и прежде всего в продолжительности разных стадий зрелости.
По продолжительности периода икрометания выделяют две группы рыб: с единовременным и порционным нерестом. У рыб единовременного икрометания икра откладывается сразу, единовременно: в короткий срок (одно утро) нерестуют вобла, окунь. Многие тропические рыбки выметывают икру в течение часа. Вся икра таких рыб, предназначенная к вымету в данный сезон, созревает сразу и полност100;ю выметывается.
Другие рыбы откладывают икру в несколько приемов, отдельными порциями, с промежутками в 7–10 дней. Типичный представитель – каспийские сельди. У них в гонадах икра созревает и выметывается последовательными порциями. В результате увеличивается индивидуальная плодовитость: при порционном икрометании за сезон самка выметывает в 2–3 раза больше икры, чем при единовременном.
Порционность икрометания характерна главным образом для рыб тропиков и субтропиков, в умеренных широтах их меньше, в Арктике – почти нет.
Существуют рыбы, которые хотя и не имеют резко выраженного порционного икрометания, но нерестовый период их (одной особи) растягивается на несколько дней, т. е. икра также выметывается в несколько приемов (лещ, иногда карп). Некоторые рыбы в южной части своего ареала нерестуют порционно, в северной – единовременно (лещ, карп).
Порционное икрометание способствует увеличению плодовитости рыб и обеспеченности потомства пищей, а также лучшей выживаемости молоди в неблагоприятных условиях обитания. Например, в водоемах с колеблющимся уровнем значительно больше видов рыб с порционн 99;м нерестом.
Выметанные икринки у подавляющего большинства рыб шаровидны, но есть и овальные (хамса), сигаровидные (бычки, ротан) и даже каплевидные и цилиндрические (некоторые бычки). Окраска икринок у большинства видов желтоватая, оранжевая разных оттенков, у осетровых – черная, у бычков – зеленая. Желтоватый и оранжевый цвет обусловлен присутствием каротиноидов. Размеры икринок сильно варьируют: у некоторых сельдей, камбал икринки имеют менее 1 мм в диаметре, у акул – до 8–9 см и выше, причем они увеличиваются по мере продвижения вида к северу и на глубины.
Величина икринок, мм
Плащеносная акула Chlamydoselachus anguineus 90 – 97
Ручьевая форель Salmo trutta morpha fario 4,0 – 6,5
Черноморский шпрот Sprattus sprattus 0,9 – 1,15
Сельдь-черноспинка Caspialosa kessleri 2,87 – 3,93
Карп Cyprinus carpio 0,9 – 1,5
Линь Tinca tinca 1,0 – 1,2
Чехонь Pelecus cultratus 3,8 – 5,9
Речная камбала Pleuronectes flesus 0,78 – 1,3
Окунь Perca fluviatilis 2,0 – 2,5
Судак Lucioperca lucioperca 1,2 – 1,4
Щука Esox lucius 2,5 – 3,0
Икринки, выметанные и развивающиеся в разных экологических условиях, обладают рядом особенностей, которые способствуют их приспособленности к среде, (рис. 34). В толще воды развиваются плавающие, или пелагические, икринки, на дне или на субстрате –донные, или демерсальные.
Рис. 34. Икринки, развивающиеся в разных экологических условиях (масштаб не соблюдён).
А, Б – акул и скатов (по Никольскому, 1971); пелагические: В–хамсы, Г – чехони, Д – змееголова;
донные: Е – белорыбицы, Ж – форели; прикрепленные: З – сайры, И – атерины
У пелагических икринок, развивающихся в толще воды, увеличение плавучести обеспечивается рядом приспособлений. К ним относятся: оводнение желтка (в морских пелагических икринках содержание воды доходит до 85–97%, благодаря чему они легче морской воды, тогда как в донных – до 60–76%), увеличение перивителлинового пространства за счет наличия в желтке жировых капель (многие сельди, камбалы) или образование выростов, облегчающих удерживание икринки в толще воды (сайра и др.).
У чехони, дальневосточных растительноядных рыб, проходных сельдей икринки полупелагические; они развиваются в толще воды, на течении, в реке, но в стоячей воде тонут.
Икринки, откладываемые на субстрат (вегетирующие или отмершие растения, камни, коряги и т. д.), часто обладают клейкими оболочками (осетровые, атлантическая и тихоокеанская сельди, карп, карась, рыбец и т. д.) или снабжены нитевидными или крючковидными отростками, которыми они прикрепляются к субстрату. Икринки часто откладываются компактно, и кладки имеют характерную форму. Например, у окуня икринки окружены вязким студенистым веществом, кладки имеют вид длинных (2–3 м) лент (рис. 35). Однако они могут и не прикрепляться к субстрату (лососевые, налим). Донные икринки свойственны подавляющему большинству пресноводных рыб или морским, нерестующим в прибрежной зоне. Количество желтка и плазмы в икринках разных видов рыб не одинаково. По их соотношению яйца костистых рыб делят на олигоплазматические (содержащие мало плазмы и много желтка) и полиплазматические (богатые плазмой и бедные желтком).
Рис. 35. Кладки икры тихоокеанской сельди (А), карпа (В), ротана (В), окуня (Г)
Резервный материал для питания зародыша – желток овоцита –состоит преимущественно из белков, основная масса которых представлена липофосфопротеидами (ихтулин) и небольшим количеством альбумина, и липидов (главным образом фосфатидов, прежде всего лецитина, а также холестерина); имеется небольшое количество полисахаридов и нейтральных жиров.
У многих рыб цитоплазма овоцита содержит жировые капли, состоящие преимущественно из нейтральных жиров – глицеридов. Яйца рыб характеризуются большим количеством воды. Сильно колеблется в них содержание белков (от 12–14 до 29–30% от сырой массы) и жиров (от 1–2 до 22% сырой массы). При этом количество белков преобладает над; количеством жиров (отношение белки/жиры, например у пеляди составляет 1,17, у форели – 3,25, у сазана – 4,15, а у щуки и судака – 21,19–21,66).
Различна и калорийность икры, например у осетра и лосося 25522–25941 Дж/г, у барабули 16 318 Дж/г сухого вещества. Содержание углеводов в яйцах рыб незначительно: глыбки гликогена обнаружены (цитохимически) у осетровых, лосося, пеляди, карпа.
Таким образом, главным источником энергии при развитии зародыша являются белки, за счет которых покрывается до 70% расходуемой энергии. Жиры, в отличие от жиров яиц птиц, расходуются в меньшей степени. При этом в пелагических икринках запас энергетических ве097;еств меньше, в донных – больше.
Зрелый сперматозоид представляет собой клетку с малым количеством плазмы. В нем различают головку, среднюю часть и хвост (рис. 36). Форма головки различна: в виде шара, яйца, желудя (у большинства костистых рыб), палочки (у осетровых и некоторых костистых), копья (у двоякодышащих), цилиндра (у акуловых, кистепёрых). В головке помещается ядро. Впереди ядра у акулообразных, осетровых и некоторых других рыб располагается акросома; у костистых акросомы нет. Ядерная часть головки сперматозоида состоит преимущественно из дезоксирибонуклеопротеида (нейтральная соль ДНК с основным белком – протамином) и небольшого количества РНК. Концентрация ДНК в головке (ядре) составляет 38,1% (карп), 48,4% (семга) и отражает количество ДНК в гаплоидном наборе хромосом. Протамины состоят из 6–8 аминокислот, среди которых преобладает аргинин. В средней части сперматозоидов обнаружены митохондрии, играющие основную роль в снабжении клетки энергией. В хвостовой части выявлены белки, лецитин, жиры и холестерин. Сперматозоиды большинства костистых рыб имеют общую длину 40–60 мкм (головка 2–3мкм).
Рис. 36. Сперматозоиды рыб.
А – костистых; Б – осетра (по Гинзбургу, 1968):
1 – карася, 2 – щуки, 3 – бычка Gobius niger,
4 – подкаменщика Cottidae (вид головки с уплощённой стороны и сбоку);
a – акросома, г – головка вместе со средней частью,
гч – главная часть, кч – концевая часть хвоста
Сперма, выделяемая самцом, состоит из сперматозоидов, погруженных в спермиальную жидкость, сходную по составу с физиологическим раствором. В момент выхода из организма сперматозоиды ещё неподвижны, обмен их понижен.
У одного и того же самца сперматозоиды качественно неодинаковы. Прежде всего они различаются по величине: в эякуляте при помощи центрифугирования можно выделить три группы сперматозоидов – мелких (легких), крупных (тяжелых), промежуточных (средних). Они различаются и по биологическим свойствам, в частности по характеру гамет: среди крупных сперматозоидов в большом количестве встречаются X-гаметы, среди мелких – Y-гаметы. Вследствие этого из икры, оплодотворенной крупными сперматозоидами, рождаются преимущественно самки, а мелкими – самцы.
Эти данные используют для разработки направленного формирования пола у рыб, которое имеет важное значение в рыбоводстве. Количество спермы, которое единовременно выделяет самец при нересте, и концентрация эякулятов различны у разных видов (табл. 6). Оно зависит от комплекса внутренних и внешних факторов: размеров, возраста и состояния самцов, условий нереста – течений, температуры, соотношения самок и самцов на нерестилищах и т. д.
В спермиальной жидкости сперматозоиды неподвижны. При с086;прикосновении с водой их обмен резко возрастает, поглощение кислорода увеличивается больше чем вдвое, содержание АТФ – больше чем втрое; сперматозоиды активируются и начинают бурно двигаться со скоростью, наблюдаемой у сперматозоидов млекопитающих (164–330 мкм/с). Встретив икринки, они проникают в них через микропиле, после чего происходит оплодотворение. Однако в воде сперматозоиды недолговечны. Энергетические ресурсы их иссякают, первоначальное поступательное движение замедляется, становится колебательным, затем прекращается и они погибают. Продолжительность подвижности сперматозоидов колеблется в зависимости от солености среды, в которой проходит нерест, и температуры; в соленой воде она значительно дольше: до нескольких суток у тихоокеанской сельди Clupea harengus pallasi, в пресной воде у большинства рыб – карповых, лососевых, окуневых – не больше 1–3 мин.
Таблица 6
Характеристика спермы разных видов рыб
(по Казакову, 1978, с сокращениями)
Фото из открытых источников
У каких насекомых самец, чтобы оплодотворить самку, должен проткнуть её своим половым органом? - Постельные клопы спариваются путём травматического осеменения. Это значит, что у самки в принципе нет полового отверстия, и самцу приходится протыкать своим половым органом её брюшко, вводя туда сперму.
Возможен ли естественный партеногенез у людей?
Партеногенез - это половое размножение с участием только материнских клеток, то есть развитие зародыша из неоплодотворённой яйцеклетки. Кроме простейших организмов, типа дафний и нематод, партеногенез замечен и у более сложных животных - таких, как комодские вараны и отдельные виды акул. У млекопитающих в дикой природе партеногенез невозможен из-за так называемого геномного импринтинга. Только в лабораторных условиях с помощью генной инженерии удалось вырастить из неоплодотворённой яйцеклетки мышь (один удачный исход из около 500 попыток). Подобные операции с человеческими клетками имеют смысл только для получения стволовых клеток в медицинских целях.
Какие лягушки умели вынашивать потомство в своём желудке?
Лягушка Rheobatrachus silus, обитавшая в Австралии и считающаяся вымершей с 1980-х годов, отличалась уникальным методом вынашивания потомства. После откладывания яиц и оплодотворения их самцом, самка заглатывает яйца в свой желудок. Окружающее их вещество простагландин мешает вырабатываться желудочному соку, поэтому во время вынашивания желудок не выполняет свою основную функцию. Когда подходит срок, лягушка просто выплёвывает головастиков.
Каких животных природа плохо «спроектировала» для размножения?
Большие панды признаны исчезающим видом и имеют низкий уровень рождаемости. Китайские учёные из исследовательского центра панд в Ченгду пришли к выводу, что плохая рождаемость обусловлена в том числе и тем, что природа плохо «спроектировала» животных. Самки больших панд готовы размножаться только один раз в год на протяжении 72 часов, причём только от 12 до 24 часов в этом периоде они могут быть успешно оплодотворены. Самцы же имеют непропорционально маленькие половые органы, из-за чего половой акт возможен только в строго определённой позиции, и это положение самцы знают плохо.
У каких животных-гермафродитов брачный ритуал проходит в виде фехтования половыми органами?
У некоторых видов плоских червей, например Pseudobiceros hancockanus, брачный ритуал проходит в виде фехтования кинжаловидными половыми органами. Являясь гермафродитами, оба участника поединка стремятся проткнуть кожу соперника и впрыснуть туда сперму, став, таким образом, отцом.
Каким образом и насколько успешно в Австралии борются с кроликами?
В 1859 году австралийский фермер завёз из Англии кроликов, чтобы создать небольшую популяцию и охотиться на них. Отсутствие естественных врагов и идеальные условия для жизни и размножения круглый год стали причиной для неконтролируемого роста популяции кроликов, что привело к исчезновению многих видов местных растений. С кроликами пробовали бороться отстрелом, взрывом нор, ядами, строительством сетчатых заграждений, но всё бесполезно. Наконец, в середине 20 века среди них распространили вирус миксоматоза, что снизило популяцию с 600 миллионов до 100 миллионов. Однако выжившие особи приобрели генетическую устойчивость к вирусу и снова начали активно размножаться.
Зачем птицы-шалашники строят беседки, не выполняющие никакой полезной функции?
Самцы птиц-шалашников для привлечения внимания самок строят изящные беседки из прутьев, украшая их цветами, ракушками, ягодами, крыльями бабочек и другими красивыми предметами. Эти беседки не выполняют никакой полезной функции. При этом шалашники не гнушаются разорять постройки других самцов или воровать из них украшения для своей беседки. Поэтому по количеству украшений самка может определить силу самца и способность защищать своё имущество.
Где живёт самый знаменитый холостяк в мире?
На одной из исследовательских станций Галапагосских островов живёт самец черепахи по имени Одинокий Джордж, которого называют самым знаменитым холостяком мира. Он считается последним представителем подвида Абингдонских слоновых черепах. Уже несколько десятков лет попытки спаривания Джорджа с самками не дают результата. Хотя учёные не отчаиваются и продолжают поиски подходящей пары для Джорджа, который может прожить ещё более 100 лет.
Какой древнейшей профессией не стесняются заниматься пингвины Адели?
Пингвины Адели строят гнёзда для кладки яиц из гальки. Когда соседние пары отвлекаются, эти пингвины не стесняются воровать их камни. А некоторые самки ради камней занимаются проституцией, хотя имеют постоянного партнёра. Они находят одиноких самцов, которые тоже делают гнёзда в надежде завести свою семью, позволяют им спариться с ними и после этого уносят один или несколько камней в своё гнездо.
Какое стихийное бедствие благоприятно для размножения жуков Melanophila acuminate?
Жуку Melanophila acuminate для размножения нужен лесной пожар. Когда он находит горелую древесину, то откладывает туда яйца. Преимущество такого способа заключается в том, что в этот момент его природные враги не могут ему помешать, так как сами спасаются от пожара. А для обнаружения пожара на расстоянии нескольких километров данный жук имеет миниатюрный инфракрасный рецептор.
У каких рыб потомство вместо самок вынашивают самцы?
Потомство морских коньков вынашивает самец, а не самка. На теле самца есть специальный карман, куда самка вбрасывает яйца. Эта выводковая камера обильно снабжается кровью и играет роль матки.
Чьи детёныши могут сожрать своих потенциальных братьев и сестёр ещё в утробе матери?
Разные виды акул рожают детей по-разному. Существуют яйцекладущие и живородящие акулы, а также промежуточный вариант - яйцеживородящие. У них развитие яиц и вылупление из них молоди происходят внутри нижней расширенной части яйцевода, обычно называемой маткой. Некоторые личинки акул после вылупления могут оставаться в матке и питаться неоплодотворёнными яйцами.
Где проводились опыты по скрещиванию шимпанзе и человека?
В конце 1920-х годов профессор Илья Иванов проводил опыты по скрещиванию шимпанзе и человека, но не добился результатов «за» или «против» этой гипотезы. Опыты должны были продолжиться в Сухумском зоопарке, и даже нашлись женщины-добровольцы для осеменения спермой обезьян. Однако из-за ареста Иванова в 1930 и последующей его смерти в 1932 году эксперименты были прерваны.
Какие самцы животных могут притворяться самками?
Некоторые самцы гигантской австралийской каракатицы притворяются самками, чтобы приблизиться к настоящей самке-каракатице, охраняемой крупным доминирующим самцом, и спариться с нею.
Почему страусы иногда насиживают яйца избирательно?
Яйца страусов большую часть суток насиживают самцы, причём сразу от многих самок из стаи. Однако распределением яиц занимается главная самка - свои кладёт в центр, яйца других самок по краям. Однажды в Кении была найдена кладка страусов, состоящая из 78 яиц, из которых насижено было только 21. Подобная расточительность имеет глубокий биологический смысл: многочисленные хищники в первую очередь подбирают яйца, разбросанные вокруг гнезда, не трогая те, что лежат в его центре.
Какие самки рыб могут превращаться в самцов?
Рыбы-чистильщики живут семьями по 6-8 особей - самец и «гарем» самок. Когда самец умирает, сильнейшая самка начинает меняться и постепенно превращается в самца.
Общеизвестно, что рыбы в период размножения откладывают икру. Однако не все рыбы выводятся из икры, есть и живородящие, но таких меньшинство, и притом это в основном обитатели больших глубин - некоторые морские рыбы, у нас же речь идет об обитателях пресных вод * . А они, как правило, мечут икру.
* (Некоторые пресноводные рыбы из тропических водоемов, используемые для разведения в аквариумах, также относятся к живородящим. - Прим. ред. )
Размножение рыб отличается особенностями, которые зависят от условий их существования - от жизни в воде. Прежде всего у большей части рыб оплодотворение совершается вне организма. И не только икра, но и спермии, перед тем как произойдет оплодотворение, некоторое время остаются в воде.
Для каждого вида рыб характерны свои особенности икрометания и самой икры. У них неодинаковы количество икринок, вид их, размеры, окраска, вес. Даже у одного и того же вида в разных местах, а следовательно, и в разных условиях наблюдаются различия в этом отношении.
Количество икринок у рыб колеблется в громадных пределах - от нескольких десятков штук до миллионов и даже сотен миллионов. Рыбы в целом намного плодовитее, чем наземные позвоночные животные. Больше всего выметывают икры те рыбы, которые откладывают пелагическую икру; за ними идут выметывающие икру в более надежных местах - на растения или разные подводные предметы. Еще значительно меньше бывает икринок у рыб, которые прячут свою икру или охраняют ее.
Колеблется количество икры также по годам. У некоторых рыб оно бывает больше в годы, богатые кормом, и меньше - в более голодные. У рыб, которые мечут икру не всю сразу, а порциями, чаще всего наибольшие порции выметываются в такое время, когда вышедшая из нее молодь лучше всего защищена от вредных влияний и неблагоприятных условий.
Большинство пресноводных рыб откладывает икру в теплое время года - обычно весной. А ряд рыб нерестится при более низких температурах осенью и зимой (лососи, сиги, налим). Вообще же на сроки откладывания икры в значительной степени влияет температура воздуха и воды.
Неодинакова и продолжительность самого нереста: у одних он укладывается в месяц или даже меньше, у других растягивается на целое лето.
Так же различна длительность процесса икрометания у отдельных рыб. Одни рыбы выметывают всю икру в течение часа или нескольких часов, другие делают это в течение нескольких суток.
Большая часть пресноводных рыб мечет икру на водную растительность, находящиеся в воде ветки, на твердые предметы, на дно. У них икра обычно тяжелая, тонущая в воде. У ряда рыб она в воде набухает, и из нее выделяется клейкое вещество, прикрепляющее ее к субстрату (карп, судак, плотва и др.).
Способность к икрометанию, так же как и к оплодотворению икры, у разных рыб наступает в различном возрасте, и здесь тоже имеют место очень значительные колебания: одни рыбы становятся зрелыми на первом же году жизни (например, снеток), другие - лишь прожив около четверти века (белуга).
При более скудном питании и низкой температуре рыбы созревают позднее.
Когда приближается время размножения, рыбы начинают проявлять особую подвижность. Обитающие постоянно в том или ином водоеме, так называемые жилые, рыбы мечут икру там же, другие же совершают путешествия на место нереста - нерестовые миграции. Эти миграции представляют собой одно из защитных приспособлений, обеспечивающее более надежные и безопасные условия для икры и молоди, то есть для сохранения вида в целом.
Сроки нерестовых миграций, как и время метания икры, сильно разнятся у рыб. Даже у одного и того же вида иногда отмечают по две разновидности или, как их называют, расы - озимую и яровую, в зависимости от сроков захода их на нерест.
Почти всегда перемещение рыб на нерест происходит перед самым метанием икры. Но у некоторых лососей, карповых и осетровых нерестовая миграция совпадает с зимовальной: рыбы появляются в местности, где они должны нереститься, и остаются здесь на зиму, а самый нерест происходит тут же, но уже по окончании зимовки.
Существует очень значительная разница не только во времени миграции на нерест у разных рыб, но и дальности ее. Одни рыбы уходят из моря в реки всего лишь на несколько километров, другие - на тысячи километров. И опять-таки различия в этом отношении наблюдаются даже у одного и того же вида.
В настоящее время в связи с сооружением водохранилищ, устройством плотин путь ряда рыб к местам нереста прегражден, и поэтому у некоторых видов изменился и самый маршрут их путешествия.
Путешествия рыбы на нерест не без основания писатель Пришвин назвал "самоотверженным странствием". Действительно, многим рыбам (лососи, форель) на их пути к нерестилищам приходится сталкиваться с трудно преодолеваемыми препятствиями - мелководными перекатами, водопадами и др. Да и само по себе путешествие против течения воды связано с очень большой затратой сил, особенно при быстром течении. Еще более трудным становится путешествие рыб в период паводков, когда они преодолевают особенно сильное течение.
Во время нерестовой миграции рыбы обычно питаются гораздо слабее или даже вовсе не кормятся. Между тем им приходится в это время затрачивать очень много энергии. Поэтому на нерестилища они попадают очень истощенными. Например, у белорыбицы количество жира уменьшается с 21 до 2 процентов. У некоторых рыб жир на внутренних органах вовсе исчезает.
Вообще ко времени икрометания в организме многих рыб происходят значительные изменения. Так, в связи с прекращением или ослаблением питания стенки кишечника становятся тонкими. Изменяется и действие ферментов, выделяемых железами. У проходных рыб изменяется давление крови в сосудах, что связано с изменением солености воды. Меняется также содержание витаминов в их организме: вместо одних витаминов вырабатываются другие.
У некоторых рыб заметно изменяется и внешний вид, например у угрей сильно (в 3 - 4 раза) увеличиваются глаза, голова заостряется.
У многих рыб появляется так называемый брачный наряд, который проявляется в изменении окраски, пропорций тела, появлении различных образований на туловище и голове и т. д. Как правило, в период нереста наиболее "нарядными" выглядят самцы (лососи, многие карповые).
У пресноводных рыб нерестовые миграции носят другой характер, чем у проходных: они мигрируют в пределах пресных вод - из озер в реки или на залитые луга. Пресноводные рыбы во время миграции на нерест обычно не прекращают питания, хотя оно становится у них менее интенсивным.
Нерест проходит различно: у одних рыб - тихо, незаметно (судак), у других - бурно, сопровождаясь всплесками, движением воды, шумом (сазан, сом).
Одни рыбы - моногамы, другие - полигамы, то есть у одних рыб в нересте принимает участие одна самка и только один самец, у других - несколько самцов. У сомов, лососей и некоторых других рыб между самцами происходит борьба из-за самок.
Есть рыбы, которые перед выметыванием икры устраивают гнезда и потом охраняют икру и молодь; охрану несут или самец вместе с самкой, или только один самец (судак, колюшка).
К месту нереста часто рыбы приходят в известном порядке: первыми здесь появляются более крупные самки.
Существуют между полами и другие различия, главным образом в строении и размерах плавников, которые у самцов больше, а иногда между ними бывают вздутия. Более крупные размеры плавников у самцов способствуют оплодотворению икры (взвихрению воды возле нее, благодаря которому спермин легче попадают на икринки).
Для улучшения условий нереста и развития молоди полупроходных и речных рыб на естественных нерестилищах проводятся мелиоративные * мероприятия.
* (Мелиорация - значит улучшение. )
Режим нерестилищ в разных бассейнах отличается своими особенностями, в связи с чем и характер мелиоративных мероприятий также неодинаков. Например, в дельтах Волги, Урала, Дуная полупроходные рыбы нерестятся на ильменях и полоях. Эти места постоянно засоряются наносами, которые поступают с паводковыми водами. В маловодные годы рыба здесь не может нереститься.
В дельте Кубани и ряда других рек местами нереста и нагула промысловой молоди (судак, тарань, сазан, лещ) служат пресные и слегка осолоненные лиманы. Они хорошо прогреваются, богаты кормовыми организмами, окаймлены растительностью. Поэтому лиманы являются прекрасными нерестилищами для полупроходных рыб. Но часто лиманы заиливаются и зарастают (река заносит протоки илом); они плохо связаны с морем, так как устья забиваются заносами; у них недостаточные глубины, слабая проточность, высокая соленость. В лиманах много сорной и хищной рыбы.
Ввиду систематического ухудшения условий нереста полупроходных и речных рыб необходимо проводить мелиорацию естественных нерестилищ ценных промысловых рыб.
Нужно расчищать и углублять протоки и ерики на ильменях и полоях в дельтах Волги, Урала, Дуная. В целях борьбы с заболачиваемостью водоемов надо систематически выкашивать жесткую растительность и расчищать перекаты в протоках. Для урегулирования водного режима полоев в период паводка обваловываются участки дельты и протоков, устраивается система шлюзов.
Мелиорация должна ставить целью опреснить лиманы, предохранить их от зарастания жесткой растительностью, обеспечить нормальную связь лиманов с морем. Отсутствие связи с рекой приводит к осолонению лиманных нерестилищ, а потеря связи с морем - к полному высыханию, которое часто сопровождается выпадением соли.
Для улучшения условий в лиманах-нерестилищах необходимо строить также мощные опреснительные системы, состоящие из целой сети каналов.
