体内受精は、女性の体内で行われる性生殖の過程で卵子と精子が結合することです。体内受精は、体外受精とは異なり、女性が生殖をよりコントロールできます。[1]体内受精が起こるためには、男性が女性の生殖器官に精子を導入する方法が必要です。
体内受精によって繁殖するほとんどの分類群は雌雄同体である。 [ 2 ] : 124–125 哺乳類、爬虫類、および特定の他の脊椎動物の雄は、交尾の際に挿入器官を介して雌の膣または総排泄腔に精子を注入する。[3] [4] [5]ほとんどの鳥類では、総排泄腔キスが使用され、2匹の動物が精子を注入する際に総排泄腔を押し付ける。[6]サンショウウオ、クモ、一部の昆虫、および一部の軟体動物は、雄から雌へ精包、つまり精子の束を注入することによって体内受精を行う。受精後、胚は卵生生物では卵子として産み付けられ、胎生生物では母親の生殖器官内で成長を続け、後に生きた幼生として生まれる。
体内受精の進化
体内受精は動物において何度も進化してきました。[2] : 2 David B. Dusenberyによると、体内受精の特徴はすべて卵生殖の結果である可能性が高いとのことです。[7]体内受精は精子の競争による性的選択によって進化したと主張されてきました。[8]
体内受精の方法
女性の体内で起こる受精は体内受精と呼ばれ、動物では以下の様々な方法で行われます。[10] [11] [12]
- 交尾[13]は、ペニスやその他の挿入器官を膣(ほとんどの哺乳類)[14]または単孔類、ほとんどの爬虫類、一部の鳥類、尾のあるカエル、一部の魚類、絶滅した恐竜、その他の無脊椎動物の総排泄腔に挿入することを伴います。[5] [15]
- 総排泄口キスは、オスの精子をメスに渡すために、2匹の動物が総排泄口を触れ合わせる行為である。これは、挿入器官を持たないほとんどの鳥類やムカシトカゲで用いられる。 [6]
- 精包を介して、オスはメスの総排泄腔に精子を詰めたキャップを設置します。通常、精子は産卵時に必要になるまで、総排泄腔の天井にある精嚢に蓄えられます。精包は、サンショウウオやイモリのいくつかの種、クモ形類、昆虫、軟体動物の一部によって使用されます。[16] [17]
- 海綿動物では、精子細胞が水中に放出され、メスが保持する卵子を受精させる。海綿動物のいくつかの種は、卵子が放出される体外受精を行う。[18]
追放
ある時点で、成長中の卵子または子孫は排出されなければなりません。生殖にはいくつかのモードがあり、伝統的に次のように分類されます。
- 卵生。ほとんどの無脊椎動物や爬虫類、単孔類、恐竜、すべての鳥類と同様に、卵を産み、産まれた卵は産卵後も成長を続け、後に孵化する。[19]
- 胎生は、ほとんどすべての哺乳類(クジラ、カンガルー、人間など)と同様に、生涯にわたって子供を産む。成長中の子供は、メスの生殖器官内で比例して長い時間を過ごします。その後、子供は解放され、その種の親からのさまざまな程度の援助を受けながら、自力で生き延びることになります。[20]
- 卵胎生。ガータースネーク、ほとんどのクサリヘビ、マダガスカルゴキブリなどがそうであるように、卵(殻付き)は産みつけられると孵化し、まるで生きた出産のように見える。[21]
体内受精の利点
内部受精により、次のことが可能になります。
- メスの配偶者選択は、メスが交尾の前後にパートナーを選ぶ能力を与える。メスは体外受精ではこれを行えない。なぜなら、誰が卵子を受精させるのか、いつ受精させるのかをメスが制御できない可能性があるからだ。[1]
- 場所や時間など、生殖の条件を決定すること。[22]体外受精では、メスは卵子を放出する時期しか選べず、受精する時期は選べません。これはある意味、隠れたメスの選択に似ています。
- 陸上での卵の保護。[23]卵生動物は卵子をゼリー状の卵子か硬い殻で包んでいるが、体内受精する動物は卵子と子孫を体内で育てる。これにより、陸上での捕食者や脱水から保護される。[24]これにより、母親の体内に温度調節された保護された領域がある場合、生存の可能性が高まります。
体内受精のデメリット
- 妊娠は母親にとってさらなるリスクをもたらす可能性があります。[25]妊娠によるさらなるリスクは余分なエネルギー需要から生じます。
- ほとんどの場合、体内受精には有性生殖が伴います。有性生殖にもいくつかのリスクが伴います。有性生殖のリスクは性交にあり、性交はまれであり、繁殖力がピークのときにのみうまく機能します。一方、体外受精する動物は、通常水中に卵子と精子を放出することができ、生殖に特定のパートナーを必要としません。[25]
- 体外受精と比較すると、体内受精では子孫の数は少なくなります。これは、母親が卵子と同じ数の子孫を飼育・育成することができず、また、母親がより多くの子孫を産むのに十分な資源を提供・入手できないためです。[26]
魚
グッピーのような一部の魚種は体内受精する能力があり、このプロセスはオスが管状のひれをメスの生殖口に挿入し、精子をメスの生殖器官に注入することで起こります。口内保育魚種もいます。これは、1匹の魚が卵を口に入れて孵化させることを意味します。口内保育魚種の特定の種類はシクリッドと呼ばれ、その多くは母性口内保育魚種です。このプロセスでは、メスが卵を産み、口で拾い上げます。次に、オスはメスに口を開けるように促し、メスの口の中にある卵を受精させます。[27]軟骨魚類の体内受精は、体内受精する爬虫類、鳥類、哺乳類と同じ進化の起源を持っています。また、これらの体内受精魚では、精子が生殖器官に移される間、音色に目立った変化はありません。[28]
両生類
ほとんどの両生類は体外受精を行うが、サンショウウオのように主に体内受精を行う例外もある。サンショウウオは体外ペニスがないため、性交によって生殖を行うことはない。その代わりに、オスのサンショウウオは精子と栄養素を包んだ精包と呼ばれるカプセルを作る。オスは精包を地面に置き、メスはそれを総排泄腔(尿道と生殖器が一体となった開口部)で拾い、卵子を受精させる。[27]両生類は時とともに体内受精を増やす方向に進化していることが分かっている。[要出典]両生類では、脊椎動物の進化の過程で水中から陸上への移行が進んだため、高等脊椎動物が体内受精を行うのが一般的である。体内受精を行う両生類には、生殖の時期と場所を選択できるという利点がある。[22]
鳥類
ほとんどの鳥類はペニスを持っていないが、総排泄腔の接触(または「総排泄腔キス」)によって体内受精を達成する。これらの鳥類では、オスとメスが総排泄腔を接触させ、通常は短時間で精子をメスに移す。しかし、アヒルやガチョウなどの水鳥はペニスを持っており、それを体内受精に使用できる。[27]鳥類は体内受精を行うが、ほとんどの種はもはや男根構造を持たない。そのため、鳥類は男根を欠いているが体内受精を行うという両方のカテゴリに該当する唯一の脊椎動物分類群となっている。[29]
参照
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