哺乳類の繁殖

ほとんどの哺乳類は胎生で、生きた子供を産みます。^[1]しかし、単孔類の5種、カモノハシとハリモグラは卵を産みます。単孔類は、他のほとんどの哺乳類とは異なる性別決定システムを持っています。 ^[2]特に、カモノハシの性染色体は、獣類哺乳類よりもニワトリの性染色体に似ています。^[3]

哺乳類の乳腺は、乳汁を生産するために特化しています。乳汁は新生児の主な栄養源として使用されます。単孔類は他の哺乳類から早くに分岐したため、ほとんどの哺乳類に見られる乳首はありませんが、乳腺は持っています。子供は母親の腹部の乳腺から乳汁をなめます。

胎生哺乳類は獣亜綱に属し、現在生息する哺乳類は有袋類および有胎盤類下綱に属する。有袋類の妊娠期間は短く、通常は発情周期よりも短く、未発達の（晩成性の）新生児を出産する。新生児はその後さらに発育する。多くの種では、この成長は母親の腹部の前部にある袋状の嚢（有袋類）内で起こる。モルモットなど一部の有胎盤類は、通常長い妊娠期間を経て完全に発達した（早発性の）子どもを出産するが、マウスなど一部の有胎盤類は未発達の子どもを出産する。

性成熟、つまり哺乳類が繁殖できる最年少年齢は、種によって大きく異なります。齧歯類のクリケティデ科の動物は1～2か月で性成熟に達します。例えば、ノルウェーレミング（Lemmus lemmus）は39日です。多くのイヌ科（イヌ科）やウシ科（Bovidae）は成熟するのに約1年かかりますが、霊長類（人間を含む）やイルカ科（Delphinidae）は10年以上かかります。クジラの中にはさらに長い期間を要するものもあり、最も長い期間が記録されているのはホッキョククジラ（Balaena mysticetus）で、わずか約23歳で成熟します。^[4]

ウィキメディア・コモンズには、哺乳類の雄の生殖器系に関連するメディアがあります。

哺乳類の雄の生殖器系は、陰茎と精巣という2つの主要な部分に分かれており、後者は精子が作られる場所で、通常は陰嚢の中に保管されています。^[5]人間では、これらの器官は両方とも腹腔の外にありますが、他の動物では主に腹部の中に収まります。たとえば、犬の陰茎は交尾時以外は陰茎鞘で覆われています。精巣が腹部の外にあると、生存するために特定の温度を必要とする精子の温度調節が最も容易になります。また、外部に位置することで、雄の生殖組織における自然突然変異率への熱誘発性の寄与が減少する可能性があります。 ^[6]精子は2つの配偶子のうち小さい方で、一般に寿命が非常に短いため、男性は性成熟してから死ぬまで継続的に精子を生産する必要があります。生産された精子は精管から射精されるまで精巣上体に保管されます。精子細胞は運動性があり、尾のような鞭毛を使って泳ぎ、卵子に向かって進みます。精子は温度勾配（熱走性）^[7]と化学勾配（走化性）に従って卵子を探します。

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哺乳類の雌の生殖器系は、精子の受容部として機能する膣と子宮、雌の卵子を生産する卵巣、および陰唇とクリトリスからなる外陰部の 3 つの主要な部分に分かれています。膣、子宮、卵巣は常に内部にあり、外陰部は外部にあります。膣は子宮頸部を介して子宮につながっており、子宮は卵管を介して卵巣につながっています。一定の間隔で、卵巣は卵子を放出し、卵管を通って子宮に入ります。

この過程で卵子が精子と出会うと、卵子は融合する精子を選択します。これを受精といいます。受精は通常は卵管で起こりますが、子宮内で起こることもあります。その後、受精卵は子宮壁に着床し、胚形成と形態形成のプロセスを開始します。子宮の外で生存できるほど十分に発達すると、子宮頸管が拡張し、子宮の収縮によって胎児は産道、つまり膣を通って進みます。

卵子は女性の生殖細胞で、精子よりはるかに大きく、通常は胎児の出生前に卵巣内で形成されます。卵子は子宮に移動する間、卵巣内の位置でほとんど固定されており、後の受精卵と胚のための栄養を含んでいます。一定の間隔で、ホルモン信号に反応して、卵形成のプロセスにより1つの卵子が成熟し、放出されて卵管を通って送り出されます。受精しない場合、この卵子は、人間や他の大型類人猿では月経を通じて放出され、他の哺乳類では発情周期で再吸収されます。

妊娠は、ヒトでは妊娠と呼ばれ、胎児が雌の体内で有糸分裂によって分裂しながら成長する期間である。この間、胎児は雌から、へその緒で胎児の腹部に繋がれた胎盤を通して濾過された栄養と酸素を含んだ血液のすべてを受け取る。この栄養の流出は雌にとってかなりの負担となり、雌は若干多めのカロリーを摂取する必要がある。さらに、特定のビタミンやその他の栄養素が通常よりも大量に必要となり、しばしば異常な食習慣を生み出す。妊娠の長さは妊娠期間と呼ばれ、種によって大きく異なり、ヒトでは40週間、キリンでは56～60週間、ハムスターでは16日間である。

胎児が十分に成長すると、化学信号によって出産のプロセスが始まります。これは子宮の収縮と子宮頸部の拡張から始まります。その後、胎児は子宮頸部まで降りてきて、そこから膣に押し出され、最終的に女性の体外に排出されます。人間で乳児と呼ばれる新生児は、通常、出生後すぐに自力で呼吸を開始します。その後間もなく、胎盤も排出されます。

人間の赤ちゃんは、体に比べて頭が大きいという点で動物界では特異である。これは人間の出産過程に影響を及ぼし、人間の二足歩行は産道が比較的狭く、中央でねじれている原因となる。その結果、大多数の人間の赤ちゃんは産道を通り抜けて骨盤面を通り抜けるために産道内で回転しなければならない。この過程は回転出産として知られており、人間に特有の過程ではないが、ほぼすべての人間の赤ちゃんが必然的にこの過程を経るという点で人間は特異である。この過程やその他の過程が発生し、人間の出産が他の哺乳類よりも大幅に困難になる主な仮説は、産科的ジレンマとして知られている。^[8]

単孔類は、オーストラリアとニューギニアに生息する5種のみ存在する卵を産む哺乳類である。排泄と生殖のための開口部は総排出口と呼ばれる1つである。卵を数週間体内に保持して栄養を与え、その後卵を産んで鳥のように覆う。有袋類の「ジョーイ」と同様に、単孔類の「パグル」は幼生で胎児のような状態である^{[9] 。}有袋類と同様に恥骨があるため胴体を拡張できず、未発達の子供を産まざるを得ない。

有袋類の生殖器系は有胎盤類のものと著しく異なるが^{[10] [11]、}これはおそらく胎盤を持たない真獣類を含む胎生哺乳類に見られる原始形態の状態である。^[12]胚発生の過程で、すべての有袋類で絨毛卵黄胎盤が形成される。バンディクートでは、さらに絨毛尿膜胎盤が形成されるが、真獣類の胎盤に見られる絨毛膜絨毛は欠いている。

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哺乳類を含む動物は、生殖腺（雄では精巣、雌では卵巣）における減数分裂によって配偶子（精子と卵子）を生成します。精子は精子形成の過程で生成され、卵子は卵子形成によって生成されます。これらのプロセスについては、配偶子形成の記事で概説されています。哺乳類の配偶子形成中、DNA修復機構に関与するタンパク質をコードする多くの遺伝子が、増強された、または特殊な発現を示します^[13] これらの機構には、減数分裂相同組換え修復とミスマッチ修復が含まれます。

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