Przeczytaj
Okres godowy
Przystępując do rozrodu, gady (Reptilia) rozpoczynają okres godowy. Swoiste, charakterystyczne dla danego gatunku zachowania godowe, tzw. zaloty, prowadzą do kopulacji.
Samce żółwi (Testudines), aby pobudzić płciowo samice, uderzają w nie swoim pancerzem. Jeśli samica nie jest gotowa do rozmnażania, próbuje uchylić się lub uciec przed samcem.
Samce jaszczurek (Lacertilia) chwytają mocno samicę szczękami za bok lub kark. Ich zaloty przypominają walkę.
U węży (Serpentes) samiec owija się wokół samicy i stara się pobudzić ją płciowo rytmicznym drganiem ciała i dotykaniem jej językiem.
Samce aligatorów amerykańskich (Alligator mississippiensis) próbują zwrócić uwagę samic pokazami godowymi. W trakcie godów samce i samice ocierają się o siebie, krążą wokół siebie i popisują się umiejętnościami pływackimi.
Krokodyle (Crocodilia) w czasie godów wydają dźwięki, które pomagają odszukać partnera lub odstraszają osobniki wchodzące na ich terytorium.
W okresie godowym wiele gatunków wykazuje dymorfizm płciowydymorfizm płciowy. Przejawia się on zazwyczaj występowaniem odmiennego ubarwienia u samców i samic w wyniku działania hormonów płciowych.
Kopulacja i zapłodnienie
Gady są zwierzętami rozdzielnopłciowymirozdzielnopłciowymi. Występuje u nich zapłodnienie wewnętrzne.
Samce wszystkich gatunków gadów – z wyjątkiem hatterii (Sphenodon) – mają narząd kopulacyjny, który jest wprowadzany do kloaki samicy (u jaszczurek i węży występuje narząd zwany hemipenisemhemipenisem). Po dociśnięciu do siebie kloak obojga partnerów następuje przekazanie spermy. Plemniki w drogach rodnych samicy zachowuje swoją żywotność dość długo.
Owodniowe jajo gadów
Jaja owodnioweJaja owodniowe gadów w zależności od gatunku mają róźne rozmiary. U węży i jaszczurek otoczone są mocną, skórzastą osłoną, a u żółwi – osłoną wapienną. Zewnętrzna osłona jaja jest barierą dla wody, ale umożliwia rozwijającemu się zarodkowi wymianę gazową.
Składanie jaj owodniowych to jedno z najważniejszych osiągnięć ewolucyjnych gadów, które pozwoliło na uniezależnienie rozmnażania od zbiorników wodnych. Osłonka jaja zapobiega jego wysychaniu, a cztery błony płodowe (owodnia, omocznia, kosmówka i pęcherzyk żółtkowy) zapewniają zarodkowi rozwój w środowisku wodnym wewnątrz jaj składanych na lądzie, zatrzymywanych w ciele samicy lub bez osłonek jaj wewnątrz jej ciała.
Rola błon płodowych:
owodnia (amnion) zapewnia środowisko płynne (worek wypełniony płynem), w którym rozwija się zarodekzarodek;
kosmówka (chorion) pośredniczy w wymianie gazowej;
omocznia (allantois) powiększa swoje rozmiary w miarę rozwoju zarodka, gromadzi produkty przemiany materii i zapewnia wielokrotne wykorzystanie wody przez zarodek;
pęcherzyk żółtkowy (vitellus sac) dostarcza substancje niezbędne do wzrostu i rozwoju zarodka.
Tempo rozwoju zarodków zależy od temperatury otoczenia. Rozwój gadów jest prostyprosty. Oznacza to, że nie występuje u tych zwierząt postać larwalna. Wylęgające się z jaj młode są podobne do osobników dorosłych i zdolne do samodzielnego życia.
Składanie jaj
Węże składają jaja w osłoniętych, wilgotnych miejscach, ponieważ jaja mają tendencję do pobierania wody z otoczenia i pęcznienia. W suchym środowisku przepuszczalna skorupa pozwala wodzie wydostać się, co prowadzi do wyschnięcia jaja. Jaja w skórastej osłonce przypominają woreczek wypełniony lepkim płynem. Skórzasty charakter jaja sprawia, że jest ono trwalsze i mniej podatne na pękanie.
Wąż Eskulapa (Zamenis longissimus) znosi kilka podłużnych lub owalnych jaj. Na gniazda często wybiera stare dziuple, butwiejące drzewa, opuszczone nory gryzoni, pryzmy trocin, sterty gałęzi lub szczeliny pod kamieniami.
Jaja węży:
są wydłużone i mniej okrągłe;
mają tendencję do sklejania się ze sobą.
Wiele węży nie składa jaj.
Żółwie zazwyczaj składają mniej jaj niż węże, a liczba złożonych jaj jest wprost proporcjonalna do wielkości żółwia. Podczas gdy mniejsze gatunki żółwi, takie jak żółw piżmowy (Sternotherus odoratus), składają od 1 do 9 jaj, duże gatunki, takie jak żółw skórzasty (Dermochelys coriace), mogą składać od 400 do 500 jaj w sezonie.
Jaja żółwi są zwykle mniejsze i okrągłe, chociaż niektóre gatunki składają jaja nieco podłużne. Niektóre żółwie jaja są twarde, takie jak jajo ptaka, a niektóre są bardziej skórzaste w dotyku.
Żółwie są jajorodne.
Jaszczurki wybierają na gniazda norki, jamki lub szczeliny. Składają w nich od kilku do kilkunastu skórzastych jaj.
Jaszczurka zwinka (Lacerta agilis) wykopuje norki w piaszczystej ziemi lub wyszukuje szczelin, w których składa od 5 do 16 niewielkich, otoczonych miękkimi, skórzastymi osłonkami jaj.
Jaszczurka zielona (Lacerta viridis) szuka miejsc na gniazdo pod kamieniami. Samodzielnie wykopuje jamkę lub wykorzystuje na gniazda nory gryzoni. Składa ok. 15 jaj.
Miejsce składania jaj, ich wielkość oraz liczba to cechy specyficzne dla poszczególnych gatunków – dzięki temu można rozpoznać, do jakiego gada należy dane gniazdo.
Opieka nad potomstwem
Gady na ogół nie opiekują się jajami złożonymi w gniazdach. Młode po wykluciu narażone są na ataki drapieżników. Tylko nielicznym udaje się uzyskać dojrzałość płciową.
Węże po złożeniu jaj opuszczają je. Do wyjątków należy kobra królewska (Ophiophagus hannah), która nadzoruje gniazdo, aż do pojawienia się młodych. Para kobry indyjskiej (Naja naja) opiekuje się gniazdem przez cały okres inkubacji jaj.
Samice krokodyli strzegą gniazd. Opiekują się również młodymi. Istnieją doniesienia, że samce krokodyla nilowego (Crocodylus niloticus) są również zaangażowane w opiekę nad potomstwem. Pilnowanie jaj w gniazdach czy opieka nad młodymi nie zdarza się często u gadów.
Gady żyjące w Polsce nie pilnują gniazd i nie opiekują się młodymi.
Determinacja płci gadów
Gady posiadają szeroką gamę mechanizmów determinujących płeć, większą niż jakakolwiek inna grupa kręgowców. Jako różnorodna grupa zwierząt uosabiają wśród owodniowców zmienność form i mechanizmów determinujących rozrodczość i płeć. Formy obejmują rozdzielnopłciowość oraz partenogenezę, jajorodność, jajożyworodność i żyworodność. Mechanizmy determinujące płeć to dwie główne kategorie: determinacja płci genotypowej (GSD)determinacja płci genotypowej (GSD) i determinacja płci zależna od temperatury (TSD)determinacja płci zależna od temperatury (TSD).
Powszechnie panuje wśród naukowców pogląd, że determinacja płci zależna od temperatury i genotypowa są wzajemnie wykluczającymi się mechanizmami, a płeć gada nigdy nie jest pod wpływem zarówno chromosomów płci, jak i temperatury otoczenia. Jednak pogląd ten został zakwestionowany. Nowe dowody wskazują, że w determinację płci niektórych gatunków gadów mogą być zaangażowane zarówno chromosomy płci, jak i temperatura.
Genetyczna determinacja płci
W przypadku większości zwierząt płeć jest określana chromosomalnie przez chromosomy płci. Zwierzęta z dwoma różnymi chromosomami płci są płci heterogametycznej, przedstawiciele płci homogametycznej mają dwa takie same chromosomy płci.
Chromosomy płciowe gadów dzielą się na dwa główne typy. Wiele gatunków ma chromosomy płci X i Y. W tym przypadku samice są homozygotyczne, to znaczy mają dwa identyczne chromosomy X, natomiast samce są heterozygotyczne, z jednym chromosomem X i jednym chromosomem Y.
Chromosomy X i Y występują u kilku gatunków żółwi i jaszczurek.
Inne gady, przykładem są wszystkie węże, mają chromosomy płci Z i W. W tym przypadku samce są płcią homozygotyczną (ZZ), a samice płcią heterozygotyczną (ZW).
Płeć agamy brodatej (Pagona barbata) jest określana przez system chromosomów płci ZZ/ZW - samiec posiada dwa chromosomy Z, podczas gdy samice posiadają chromosomy płci ZW. Jednak w wysokich temperaturach agamy brodate z męskimi chromosomami mogą rozwijać się jako samice.
Temperaturowa determinacja płci
U gadów na płeć potomstwa mają wpływ również czynniki środowiskowe. Szczególnie istotnym czynnikiem środowiskowym, determinującym płeć gadów jest temperatura.
Obserwuje się trzy wzorce temperaturowej determinacji płci (TSD):
I. samce powstają w niskich temperaturach, samice w ciepłych;
II. samice powstają w chłodnej temperaturze, samce w ciepłych temperaturach;
III. samice powstają w chłodnych i ciepłych temperaturach, samce w temperaturach pośrednich.
Żółwie: zależna od temperatury determinacja płci jest szeroko rozpowszechniona, przeważa wzorzec I, ale kilka gatunków wykazuje wzorzec II.
Krokodyle: wzorzec II TSD jest charakterystyczny dla wszystkich krokodyli.
Hatterie: wykazują wzorzec I TSD.
Łuskonośne: TSD występuje u kilku gatunków, wszystkie trzy wzory są reprezentowane.
U aligatora amerykańskiego (Alligator mississippiensis) jaja inkubowane w temperaturze 33°C dają potomstwo płci męskiej, podczas gdy temperatury inkubacji poniżej 30°C dają potomstwo płci żeńskiej. Jednak wiele szczegółów leżących u podstaw mechanizmu molekularnego pozostaje niejasnych, a związek molekularny między temperaturą otoczenia a mechanizmem determinacji płci nie został jeszcze wyjaśniony.
Zależny od temperatury komponent szlaku determinacji płci został szczegółowo zbadany u żółwia błotnego (Emys orbicularis).
U żółwia błotnego (Emys orbicularis), krytycznym składnikiem zależnym od temperatury wydaje się być synteza enzymu aromatazy, który przekształca androgeny, takie jak testosteron, w estrogeny. W wyższych temperaturach zwiększona aktywność aromatazy wytwarza więcej estrogenów, co zaburza stosunek płci w kierunku większej liczby samic.
Inne formy rozrodu u gadów
Słownik
błony wykształcane przez zarodek owodniowców (owodnia, omocznia, kosmówka i pęcherzyk żółtkowy)
(gr. dis – dwa razy, morphḗ – kształt, postać) występowanie różnic morfologicznych i fizjologicznych między osobnikami męskimi i żeńskimi tego samego gatunku
(ang. Genetic Sex Determination – GSD) determinacja płci organizmu przez obecność genów związanych z chromosomami płci
podwójny narząd kopulacyjny, występujący u niektórych gadów, który w spoczynku ukryty jest w otworze kloaki
jajo otoczone osłonką, w którym zarodek rozwija się wewnątrz jamy owodni (jednej z czterech błon płodowych) wypełnionej płynem owodniowym
typ rozrodu płciowego u tkankowców, w którym komórka jajowa, a następnie zarodek rozwija się poza układem rozrodczym samicy. Występuje u większości bezkręgowców i u wielu kręgowców, z wyjątkiem torbaczy i ssaków łożyskowych
zatrzymanie w drogach rodnych samicy zarodków, które odżywiają się substancjami zmagazynowanymi w pęcherzyku żółtkowym jaja
okres poprzedzający kopulację zwierząt, któremu towarzyszy swoiste zachowanie się samców i zmiana ubarwienia ciała (szata godowa)
(gr. parthénos – dziewica, génesis – powstanie) dzieworództwo; proces rozwoju zarodka z komórki jajowej zapoczątkowany bez udziału plemnika
zróżnicowanie osobników jednego gatunku na żeńskie (wytwarzające gamety żeńskie) i męskie (wytwarzające gamety męskie)
typ rozwoju, w którym osobnik młodociany jest podobny do postaci dorosłej; nie występuje stadium larwalne
(ang. Temperature Sex Determination – TSD) determinacja płci przez temperaturę - czynnik środowiskowy
powstały w wyniku zapłodnienia lub partenogenezy organizm zwierzęcy na pierwszym etapie cyklu rozwojowego