§ 52. Размножение и развитие млекопитающих. Годовой жизненный цикл

Определения и обозначения

Беременность — период развития зародыша и плода в организме самки. В это время оплодотворённая яйцеклетка развивается, а организм матери обеспечивает растущее потомство необходимыми условиями. Беременность позволяет зародышу развиваться до рождения в защищённой среде.

Плацента — орган связи зародыша с организмом матери. Через неё зародыш получает кислород и питательные вещества, а продукты обмена переходят к матери и удаляются из её организма. Плацента нужна для обмена веществ и частично защищает развивающееся потомство.

Лактация — образование и выделение молока молочными железами самки. Молоко становится пищей детёнышей после рождения и обеспечивает их веществами, нужными для роста. Благодаря лактации потомство может питаться молоком, пока не научится добывать другую пищу.

Годовой жизненный цикл — повторяющаяся в течение года последовательность периодов жизни животного, связанная с размножением и сезонными условиями. В зависимости от вида в него входят размножение, выращивание потомства, линька, миграция или зимовка. Такое чередование помогает животному согласовать свою жизнь с переменами в природе.

Как это устроено

У большинства млекопитающих оплодотворение внутреннее: половые клетки встречаются в организме самки. При таком способе сперматозоидам не нужно преодолевать внешнюю среду, где они могли бы погибнуть или оказаться далеко от яйцеклетки. Поэтому вероятность их встречи и начала развития зародыша повышается.

После оплодотворения яйцеклетка начинает делиться, и формируется зародыш. У большинства видов он развивается в матке самки, где получает защиту и условия для роста. Плацента связывает зародыш с материнским организмом и участвует в обмене кислородом, питательными веществами и продуктами обмена; при этом кровь матери и зародыша обычно не смешивается напрямую.

Когда развитие достигает необходимой стадии, происходит рождение детёныша. Затем самка кормит его молоком, а родители могут согревать, защищать и оберегать потомство. Такая забота особенно важна, пока детёныши слабы и не способны самостоятельно находить пищу и избегать опасности.

Сроки размножения связаны с сезонными изменениями, потому что в разные части года условия для потомства неодинаковы. Если детёныши рождаются перед периодом, когда корма много, родителям легче их прокормить, а молодым животным — расти. Поэтому размножение часто приходится на время, позволяющее потомству окрепнуть до наступления неблагоприятного сезона.

Годовой цикл может включать не только размножение и выращивание детёнышей, но и линьку, миграцию или зимовку. Линька помогает сменить покров, миграция — переместиться туда, где есть пища или подходящие условия, а зимовка — пережить холод и нехватку корма. Такие особенности снижают влияние сезонных трудностей, хотя у разных видов цикл устроен по-разному.

Этапы размножения и развития млекопитающих

Читайте таблицу сверху вниз: этапы расположены в порядке развития потомства. В среднем столбце указано, что происходит на каждом этапе, а в последнем — для чего он нужен. У конкретных видов сроки и особенности этапов могут различаться.

Разбор задач

Задача 1. Расположите в правильной последовательности: рождение, оплодотворение, вскармливание молоком, развитие зародыша в организме самки.

1. Определяем, с какого события начинается развитие нового организма: сперматозоид должен соединиться с яйцеклеткой.
2. После этого зародыш развивается в организме самки, поэтому этот этап следует за оплодотворением.
3. Рождение происходит после внутриутробного развития, а молочное вскармливание начинается уже после рождения.

Ответ: оплодотворение → развитие зародыша в организме самки → рождение → вскармливание молоком.

Задача 2. Объясните, почему плацента важна для развития зародыша млекопитающего.

1. Зародыш растёт, поэтому ему постоянно нужны кислород и питательные вещества.
2. Связывающая его с организмом матери плацента обеспечивает их поступление и помогает удалять продукты обмена.
3. Значит, плацента поддерживает обмен веществ, необходимый для развития до рождения; она также служит частичной защитой.

Ответ: плацента обеспечивает обмен веществ между организмом матери и зародышем и помогает зародышу получать всё необходимое для роста.

Задача 3. У млекопитающего детёныши рождаются перед сезоном, когда много пищи. Объясните, как это может повлиять на их выживание и на годовой цикл вида.

1. Сначала учитываем, что после рождения детёныши нуждаются в кормлении и заботе родителей.
2. В сезон изобилия пищи взрослым легче прокормить потомство, а подросшим детёнышам проще найти корм.
3. Значит, выбор сроков размножения согласует рождение и выращивание потомства с доступностью пищи.

Ответ: вероятность выживания детёнышей может увеличиться, а рождение и период заботы о потомстве становятся частью годового цикла, приспособленной к сезонному изобилию корма.

Типичные ошибки

• Считать, что все млекопитающие рождают живых детёнышей. Так думают, потому что живорождение характерно для большинства видов, но однопроходные откладывают яйца. Проверьте себя: помните, что утконос и ехидна — млекопитающие, хотя они яйцекладущие.
• Приравнивать плаценту к оболочке зародыша. Такое смешение возникает потому, что оба понятия относятся к развитию до рождения. Плацента обеспечивает связь и обмен веществ между матерью и зародышем; чтобы проверить себя, спросите, через что поступают питательные вещества.
• Считать, что вскармливание молоком начинается до рождения. Путаница появляется из-за того, что беременность и лактация связаны с развитием потомства. Однако лактация обеспечивает пищей уже родившихся детёнышей; проверьте порядок этапов: сначала рождение, потом молочное вскармливание.
• Представлять годовой цикл одинаковым у всех млекопитающих. Общие этапы могут создавать такое впечатление, но сроки размножения и сезонное поведение зависят от вида и условий среды. Проверка простая: учитывайте, что у одних животных бывают миграции или зимовка, а у других цикл устроен иначе.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, чем половые клетки отличаются от других клеток и как происходит оплодотворение. Она продолжает изучение органов размножения, эмбрионального развития и родительского поведения животных. Представление о годовом цикле помогает объяснить приспособления к сезонным изменениям среды и важно при обсуждении охраны видов: вмешательство в размножение может повлиять на численность популяции.

Что запомнить

• У большинства млекопитающих оплодотворение внутреннее.
• У большинства видов зародыш развивается в организме самки.
• Плацента обеспечивает обмен веществ между организмом матери и зародышем.
• После рождения детёнышей млекопитающие вскармливают молоком.
• Размножение и забота о потомстве входят в годовой цикл животного.
• Сроки размножения часто связаны с сезонными условиями и доступностью пищи.