Спаривание у животных и растений¶

Спаривание — совокупность поведенческих и физиологических актов, обеспечивающих соединение половых клеток (гамет) и оплодотворение у животных, а также перенос пыльцы к рыльцу у семенных растений. В узком смысле термин обозначает копуляцию — прямое соприкосновение половых органов двух особей, при котором происходит передача спермы. Спаривание является ключевым этапом полового размножения и часто сопровождается сложными формами ухаживания, конкуренцией между самцами и избирательностью самок.

¶Место в репродуктивном цикле

Половое размножение включает несколько последовательных стадий: формирование гамет (гаметогенез), сближение партнёров, спаривание, оплодотворение и развитие потомства. Спаривание занимает промежуточное положение между поиском партнёра и собственно оплодотворением. У многих видов оно не гарантирует зачатия: у самок ряда млекопитающих и птиц сперма может храниться в половых путях несколько дней, а у некоторых насекомых и рептилий — месяцами, до наступления благоприятных условий.

У организмов с наружным оплодотворением (рыбы, земноводные, многие беспозвоночные) спаривание сводится к синхронному вымётыванию половых продуктов в воду. У видов с внутренним оплодотворением требуется копуляция, что повышает вероятность встречи гамет и снижает их потери.

¶Формы и способы

Различают несколько основных форм:

• Наружное оплодотворение без копуляции — характерно для костистых рыб, бесхвостых амфибий, иглокожих, двустворчатых моллюсков. Партнёры выделяют гаметы в воду, часто синхронно, под влиянием гормонов и внешних стимулов (температура, свет, фазы луны).
• Внутреннее оплодотворение с копуляцией — свойственно пресмыкающимся, птицам, млекопитающим, а также многим членистоногим. Самец вводит сперму в половые пути самки с помощью совокупительного органа либо путём передачи сперматофора.
• Сперматофорное оплодотворение — самец откладывает пакет со спермой, который самка захватывает клоакой или половыми придатками. Встречается у тритонов, некоторых пауков, ракообразных.

¶Ухаживание и отбор партнёра

Спариванию почти всегда предшествует брачное поведение — ухаживание (демонстрации, песни, турниры, брачные наряды). Оно выполняет три функции: распознавание особей своего вида, оценка качества партнёра и синхронизация готовности к размножению. У птиц широко распространены токовые демонстрации и пение; у млекопитающих — запаховые метки и ритуальные схватки; у насекомых — феромоны и визуальные сигналы.

Половой отбор, описанный Чарлзом Дарвином, объясняет развитие ярких украшений и сложных ритуалов, которые снижают выживаемость, но повышают шанс оставить потомство. У многих видов самки выбирают партнёра, а самцы конкурируют напрямую или через демонстрации.

¶Сезонность и регуляция

Спаривание у большинства видов приурочено к определённому сезону, что связано с доступностью корма и условиями для выведения потомства. Регуляторами служат:

• длина светового дня (фотопериодизм);
• температура среды;
• наличие и качество кормовых ресурсов;
• гормональные циклы (эстральный цикл у млекопитающих, брачный период у птиц).

У животных умеренных и высоких широт, в том числе в России, спаривание чаще приходится на весну и начало лета. У видов с длительной беременностью или диапаузой сроки могут сдвигаться: например, у многих куньих и медведей оплодотворённая яйцеклетка имплантируется с задержкой, и фактическое развитие потомства начинается через месяцы после спаривания.

¶Спаривание у растений

У семенных растений аналогом спаривания выступает опыление — перенос пыльцевого зерна на рыльце пестика (у покрытосеменных) или на семязачаток (у голосеменных). Различают самоопыление и перекрёстное опыление, осуществляемое ветром, насекомыми, птицами, водой. Перекрёстное опыление повышает генетическое разнообразие потомства. После попадания пыльцы на рыльце пыльцевая трубка доставляет спермии к яйцеклетке, где происходит двойное оплодотворение — уникальная особенность цветковых растений.

¶Разнообразие стратегий

Репродуктивные стратегии различаются по числу партнёров и заботе о потомстве:

¶Значение и практическое применение

Понимание закономерностей спаривания важно для животноводства, звероводства, рыбоводства и охраны редких видов. Сроки случки, искусственное осеменение, подбор пар и регуляция фотопериода позволяют управлять размножением сельскохозяйственных животных. В природоохранной практике данные о брачном поведении используются при разведении видов в неволе и реинтродукции. Нарушение сроков и условий спаривания, фрагментация местообитаний и снижение численности ведут к падению репродуктивного успеха популяций.

Источники: Дарвин Ч. «Происхождение человека и половой отбор»; Шмальгаузен И. И. «Основы сравнительной анатомии позвоночных животных»; учебные курсы зоологии позвоночных и общей биологии; материалы по физиологии размножения сельскохозяйственных животных.