生殖性行為

生殖性行為

生殖性行為(reproductive behaviour)是指動物產生與培育下一代的行為。動物通過生殖行為將其基因轉輸給下一代,許多動物還培育幼體直至能獨立生存。

簡介

營有性生殖的物種有性別或接合型的區別,發育到一定時期,生殖器官成熟方出現生殖行為。生殖性行為的表現形式千差萬別,又可分為幾個階段,如遷徙、占域、尋偶和求偶、交配、受孕、產出下一代等,內容極為豐富。育幼行為是生殖行為的繼續或不可分割的一部分。有些動物尤其是低等動物,產出下一代後即棄之不顧,任其自生自滅;而許多動物尤其是高等動物,親體對幼體照顧周到,但當幼體發育到能獨立生活時便將其逐離(如狐)。

在引誘異性、交配、育幼等過程中,動物利用視、聽、嗅、味及觸角信號來傳遞信息。在生殖形式、交配製度、受精後的行為等方面,不同的動物採取了不同的策略。

進化策略

從進化策略上看,物種可分為K選擇物種和r選擇物種。K選擇物種生活於較為穩定的可預知的環境,發育較慢、世代周期長、競爭能力較強、體型較大、學習的行為較多、生殖較遲、產出的後代個體數較小,常有育幼行為,一生中可反覆生殖後代。r選擇物種生活於變化不定的環境中,生長發育較快,世代周期短,體型較小,本能行為多,生殖早,生殖投資大,產出的後代數量多,有的種一生中僅生殖一次即死亡。脊椎動物多為K選擇物種,而昆蟲則為r選擇物種。

性成熟和發情期

性成熟

性成熟和發情期  營有性生殖的動物發育到一定程度,生殖器官才能發育完善,稱為性成熟,性成熟後才能有生殖行為(單營無性生殖者無性成熟的問題)。動物在性成熟後除生殖腺能產生配子外,又出現第二性徵。鳥類及哺乳類常是雄性體格較魁偉,色彩較艷,動作較活潑,且富進攻性。如雄雞羽色鮮艷,雞冠大,有距;雄孔雀有美麗的尾復羽;雄鹿有大而分叉的角;雄獅有長鬃;雄海象具獠牙;亞洲象雄體具突出口外的上門牙。上述特徵不但用以吸引異性,在求偶鬥爭中,距、獠牙還可作武器。

生殖性行為 生殖性行為

發情期

鳥類和哺乳動物性成熟後,在一年中的某些季節會規律性地發情稱為發情期,此時有交配的要求,雌獸亦出現排卵,而非發情期動物對異性不感興趣,雌體對雄體反抱敵意。多數哺乳類一年僅出現1~2次發情期,如某些單孔類、有袋類、奇蹄類、偶蹄類、食肉類,而嚙齒類及靈長類具多發情期。許多家畜的雄體一年到頭可以交配。人無固定發情期,舊大陸猿猴類和人有月經周期,但可終年交配。家禽(如雞)亦終年可交配。

交配與受精

求偶行為的結果是精卵結合,而這個結合過程(受精)有賴於一些使精子能與卵接觸的行為。受精的方式有兩種:體外受精和體內受精。進行體外受精的多為水生動物,尤其是海生動物,海水是勻質的等滲液體,對精子無殺滅作用。進行體外受精的有部分腔腸動物(如一些海葵)、多毛綱環節動物、大部分棘皮動物、斧足綱動物、前鰓類、半索動物、頭索動物、魚類、兩棲類。體外受精的缺點是精、卵必須幾乎同時排出,這點靠環境因素及信息素調節。體內受精的動物有多數腔腸動物、扁形動物、線形動物、節肢動物、某些軟骨魚、有尾目兩棲動物、爬行類、鳥類、哺乳類。有的雌雄同體動物能自體受精,如渦蟲、華枝睪吸蟲(但亦可行異體受精)。但許多雌雄同體的動物仍賴異體受精,並有各種機制以防自體受精,如海鞘個體內精、卵不同時成熟。異體受精增加合子基因型變異的機會,利於適應環境,又減少了由隱性基因決定的不利於生存的性狀的表現。

假交配是雌雄生殖孔接近,幾乎同時排出卵、精,在體外受精。紐形動物及某些多毛綱環蟲的雌、雄體共同分泌一堆粘液物質,精、卵在其中受精。真交配見於體內受精動物(雌雄個體間或雌雄同體動物兩個個體間)。其方式多樣。輪蟲的雄體將精子從雌體體表的任何部位注入。雌雄同體的蚯蚓兩兩倒抱,將精液從雄性生殖孔排出,輸入對方的受精囊。蛭的陰莖將精莢送入雌性生殖孔。頭足綱動物雄體有交接腕,用以將精莢送到雌性外套腔內。節肢動物雄體腹部有附肢變成的交接器(如蝦)、抱雌器及陽莖(如昆蟲),用以將精莢送到雌性的受精囊。板鰓類雄魚腹鰭上有攫握器,交尾時合併插入雌魚的泄殖腔孔。兩棲類交配時,雄體伏在雌體背上,鳥類交配時雌體蹲伏,尾偏向一側,雄鳥跳到其背上,雙方的泄殖腔開口處相接,雄體射精。哺乳動物交配時雄體的陰莖插入雌體的陰道內,插入一次或多次即射精。雄體亦多伏於站立的雌體的背側。但大猩猩亦偶取腹-腹姿勢。交配時間長短不一,鳥類、植食性哺乳動物僅持續數秒,這也是為防敵害乘機偷襲的一種適應。其他動物可較長,尤其是食肉目動物,貓科動物長2~3分鐘,而犬科動物陰莖插入陰道後,陰莖頭脹大不能拔出(交鎖),數十分鐘陰莖方疲軟。水生動物多體外受精,可在運動過程中交配。蛞蝓以粘液絲排在空中交配,蜻蜓、蜉蝣、家蠅、胡蜂、蜜蜂、蝙蝠可在飛行中交配,這樣可減少被捕食的機會。在一個生殖季節中個體交配次數各不相同。有的無脊椎動物雄體排精、雌體產卵後即死亡(如烏賊、許多昆蟲、蜱、蟎),但硬蜱雄體一生中可交配多次,雌體於連續產卵4~30天后死亡。而雄蜂與蜂王交配後會死亡。雄螳螂及雄蜘蛛於交配後常為雌體所食。作生殖洄游的魚類產卵後亦死亡。但多數動物一生中可交配生殖多次。在群體中占優勢地位的雄體與雌體交配的機會較多。

交配的後果不一定是精卵結合,有些單性生殖的魚雌體產生二倍體的卵,但要精子激活才能發育,因此無受精作用發生。

鳥類和哺乳類交配後精子不久即與卵結合。但許多動物的雌體能將精子貯藏,如有些爬行動物(海龜等)交配1次後,2、3年內都能產出受精卵。有些昆蟲貯精能力極強,如蜂后交配1次,受精囊內即存近400萬個精子,足夠終身使用。有些雌性哺乳動物受孕後,若又為其他雄體追逐交配或聞到另一雄體的氣味,受精卵便不植入,該雌體又進入另一發情期。

受精後行為

包括產出後代(卵或幼體)、護卵行為以及育幼行為。

後代產出的方式

①卵生:受精卵在母體外發育,發育過程所需營養均來自卵中的卵黃。見於多數無脊椎動物、頭索動物、圓口綱、大部分魚類、兩棲類、爬行類全部鳥類、少數哺乳動物(如單孔目)。

②胎生:受精卵在母體內(多在子宮內)發育,胎兒發育成熟或發育到一定程度後產出,胚胎在發育過程中從母體獲取營養(主要通過胎盤)。見於某些蛭、某些板鰓類魚、部分蚊和蜥蜴、絕大部分哺乳動物。有袋類的幼兒未發育成熟即娩出,在育兒袋內繼續發育。

③卵胎生:受精卵在母體內發育,但不從母體獲取營養,其營養仍靠自身的卵黃。見於田螺、部分魚類(真鯊科等軟骨魚及柳條魚等硬骨魚)、部分有尾目兩棲動物(如歐洲螈),部分爬行動物(某些蛇及蜥蜴)。所產後代的數目與存活率高低成反比。如多數魚類產卵後即棄之不顧,產卵數甚多,如鯡產卵達21 000~47 000粒。而哺乳動物親體對幼體照顧周到,產仔數便少。胎生動物從卵受精到娩出體外這段時間稱為妊娠期,妊娠期的長短各異,短者如家鼠(20~30天),長者如印度象(600~660天)。松貂、石貂達10~12個月,但其中9~11個月受精卵處於潛伏狀態,真正發育期僅一個月左右。有些動物交配後,精子儲存在生殖道後,經一段時間後才使卵受精。

進化

有性生殖的後代有更多的變異,更易適應不同的環境或環境的變化,因此即使是主要營無性生殖的動物也常需間斷地進行有性生殖。無脊椎動物中有護卵、育幼行為者極少,魚類產卵後亦多任其自生自滅,能發育成熟的只占小部分,這樣的方式投資多而收益少,並不合算。許多哺乳動物產仔不多,但親體對之照顧周到,成活率高。這都是自然選擇的結果。如果雌雄交配後不能受精或受精後胚胎因畸形或生活力低下而死亡,對雄體來說只是損失一些精子,對雌體來說卻是損失一個生殖季節,這對物種延續極為不利。因此在交配前雌體對雄體挑選十分嚴格,只有那些體強、占據優良領域的雄體才得以繁衍後代。這種性選擇也是加速進化的一個重要因素。

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