PBFG09 - Les 4 - H45 (on)geslachtelijke voortplanting

• Biologie
• HBO
• Studiejaar 1

PBFG09: Vergelijkende anatomie en fysiologie II

Les 4

Hoofdstuk 45.1 t/m 45.3

Niels Noordzij - [e-mail]

Sander Harting - [e-mail]

Herhaling vorige les

Een corticosteroïde-hormoon is:

1. Vetoplosbaar
2. Wateroplosbaar
3. Beiden
4. Geen van beide

Het regelcentrum van het endocriene systeem bestaat uit:

1. Hypothalamus & Hersenstam
2. Hypothalamus & Hypofyse
3. Hypofyse & Hersenstam
4. Hersenstam, Hypothalamus en Hypofyse

Hoe wordt een struma veroorzaakt?

1. Een te kleine hypothalamus
2. Een tekort aan Jodium
3. Een te grote hypofyse

Inhoud van de les

Campbell Hoofdstuk 45, paragraaf 45.1, 45.2 en deels 45.3

Kernzin

De  manier van voortplanting van een diersoort is specifiek aangepast aan het leven van de soort.

Lesdoelen

• Je kunt onderscheid maken tussen geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting
• Je kunt uitleggen hoe hermafroditisme een voordeel is voor soorten waarvoor het lastig is dat twee individuen elkaar ontmoeten
• Je kunt verschillende vormen van bescherming van het embryo/broedzorg beschrijven
• Je kunt aan de hand van figuren naam en functie geven van verschillende onderdelen van het mannelijk en vrouwelijk voortplantingsapparaat
  

Begrippenlijst

Paragraaf 45.1

De dierenwereld kent zowel geslachtelijke als ongeslachtelijke voortplanting

Mechanismen van ongeslachtelijke voortplanting

Veel invertebraten planten zich ongeslachtelijk voort, bijvoorbeeld door:

1. Splitsen
2. Knopvorming ('budding')
3. Fragmentatie en regeneratie
4. Parthenogenese
   

Referentie

https://kidsbiology.com/wp-content/uploads/2017/12/bacteria_reproduction.jpg

Parthenogenese

Vindt o.a. plaats bij komodovaranen en bijen (=bekend voorbeeld)

• Maagdelijke voortplanting (parthenogenese)
• Dar (mannetjes) ontstaan uit onbevruchte eicellen

       Door mitose maakt de dar nieuwe geslachtscellen

• Werksters en koninginnen (vrouwtjes) ontstaan uit bevruchte eicellen

       Werksters: Steriel & Koninginnen: Fertiel

Referentie

http://www.brabant.nl/-/media/AE57C311DD1243AD8045EE4A1972F619.jpg

Referentie

http://www.geaflecht.nl/foto/artikelfoto_374.png

Start

Referentie:

http://www.geaflecht.nl/foto/artikelfoto_374.png

(on)geslachtelijke voortplanting?

Ongeslachtelijke voortplanting: Voortplanting waarbij slechts 1 ouder betrokken is

Geslachtelijke voortplanting: Voortplanting waarbij twee ouders/geslachtscellen betrokken zijn

Aanname: vrouwtjes krijgen 2 nakomelingen per generatie.

Referentie

Plaatje uit Campbell ed. 9, figuur 46.3

Referentie:

Plaatje uit Campbell ed. 9, figuur 46.3

Waarom bestaat geslachtelijke voortplanting als ongeslachtelijke voortplanting zo makkelijk is?

Voordelen?

Ongeslachtelijke voortplanting: Voordeel bij stabiele omstandigheden.

Geslachtelijke voortplanting: Voordeel bij onstabiele omstandigheden.

Want:

• Recombinatie van genen
• Toename variatie tussen organismen
• Slechte genen verdwijnen uit populatie en soort kan zich steeds beter aanpassen
  

Combineren van voortplantingsstrategieën

In Daphnia (watervlo):

• Parthenogenese in gunstige omstandigheden
• Geslachtelijke voortplanting bij onzekere omstandigheden
• Afwisseling: +/- seizoensgebonden

Complexe vormen

Meerdere soorten vissen, amfibieën en hagedissen planten enkel ongeslachtelijk voort d.m.v. een complexe vorm van parthenogenese

• Chromosomen verdubbelen na meiose --> diploid nageslacht

Renhagedissen

Stammen af van een geslachtelijke soort --> inmiddels alleen nog "vrouwtjes"

"Vrouwtjes" vertonen nog steeds voortplantingsgedrag --> afhankelijk van waar zij zich in hun cyclus bevinden.

Referentie

https://www.columbusmagazine.nl/images/user_images11/54763/1200x630/54763.jpg

Referentie:

https://www.columbusmagazine.nl/images/user_images11/54763/1200x630/54763.jpg

Bonairiaanse renhagedis (Cnemidophrus  murinus ruthveni)

Referentie

Plaatje afkomstig uit Campbell ed. 9 hoofdstuk 46.4

Plaatje afkomstig uit Campbell ed. 9 hoofdstuk 46.4

Variatie in geslachtelijke voortplanting

Geslachtelijke voortplanting --> probleem voor organismen die zelden een voortplantingspartner tegenkomen

Mogelijke oplossing: Hermafroditisme --> individu heeft zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtsorganen

• Elke twee individuen kunnen paren en eieren laten bevruchten
• Sommige hermafrodieten --> zichzelf bevruchten

zeepokken, lintwormen, sommige tweekleppigen

Referentie

Plaatje komt uit Campbell ed. 9, plaatje 46.8

Referentie:

Plaatje komt uit Campbell ed. 9, plaatje 46.8

Geslachtsverandering

Bijvoorbeeld: Koraalrifbewonende lipvis --> leeft in harem

Sterft het mannetje? Dan wordt het oudste (grootste) vrouwtje binnen een week zelf een functionerend mannetje

Oesters: Klein is mannetje, groot wordt vrouwtje

Referentie

http://www.dive-the-world.com/images/gallery/pages/medium/95f1d62529-shutterstock-napoleon-wrasse-a-friend-of-divers-yolanda-reef-sharm-el-sheikh.jpg

http://blog.sciencescore.com/media/2013/02/Oysters.jpg

Referentie:

http://www.dive-the-world.com/images/gallery/pages/medium/95f1d62529-shutterstock-napoleon-wrasse-a-friend-of-divers-yolanda-reef-sharm-el-sheikh.jpg

http://blog.sciencescore.com/media/2013/02/Oysters.jpg

En de mens..?

Midden in de menstruatiecyclus van de vrouw: ovulatie

• Gereguleerd door hormonen.
• Hormonen staan onder invloed van omgevingsfactoren, zoals veranderingen daglichtlengte, temperatuursveranderingen door seizoenen, maancycli, regenperiodes (moesson)

Paragraaf 45.2

Bevruchting is afhankelijk van het bij elkaar brengen van sperma en eieren van dezelfde soort

Bevruchting

Kan uitwendig of inwendig plaatsvinden.

• Uitwendig: Vochtige omgeving is noodzakelijk ivm uitdroging van gameten + spermacellen moeten naar eicellen kunnen zwemmen
• Paaien: Timing is cruciaal --> alle gameten gelijktijdig losgelaten, onder invloed van chemische signalen of omgevingsfactoren (maancyclus, daglichtlengte, temperatuur)

Als paaien niet in de gehele populatie tegelijkertijd plaatsvindt, kunnen individuen voortplantingsgedrag gaan vertonen.

Voordelen van voortplantingsgedrag:

• Partnerkeuze
• Grotere bevruchtingskans

Evolutionair: Mannetje wil graag weten dat hij de vader is

Uitwendige bevruchting

Referentie

Plaatje uit Campbell ed. 9, H46, plaatje nr 46.5

Plaatje uit Campbell ed. 9, H46, plaatje nr 46.5

Inwendige bevruchting

Sperma wordt in of vlakbij de vrouwelijke voortplantingsorganen gebracht. Bevruchting gebeurt inwendig.

• Vereist: Coöperatief gedrag & passende geslachtsorganen

Feromonen kunnen vooral bij coöperatief gedrag een rol spelen.

Waarom produceren soorten met externe bevruchting meer gameten dan soorten met interne bevruchting?

Het veiligstellen van het nageslacht

Iedere soort produceert meer nageslacht dan de omgeving aankan

• Overlevingspercentages daarom soms ook niet zo groot

Veel vormen van bescherming:

• Baarmoeders
• Eischalen
• Broedzorg

Referentie

https://images.e-vision.nl/naturetoday/images/optimized/9777d3fd-3aab-4f40-9817-26858a8ef480.jpg&h=350&w=870&v=1486671088

Referentie:

https://images.e-vision.nl/naturetoday/images/optimized/9777d3fd-3aab-4f40-9817-26858a8ef480.jpg&h=350&w=870&v=1486671088

Referentie

Plaatje uit Campbell ed. 9, plaatje 46.6

Referentie:

Plaatje uit Campbell ed. 9, plaatje 46.6

Gameetproductie & -overdracht

Gameten: geslachtscellen (eicellen & zaadcellen)

• Nodig voor geslachtelijke voortplanting
• Geproduceerd in speciale organen, de gonaden (klieren die geslachtscellen vormen)

--> Eenvoudige gonaden: gameten gevormd in ongedifferentieerd weefsel

--> Complexe gonaden: Groot aantal buisjes, kanaaltjes en klieren die de gameten en embryo's beschermen, vervoeren en voeden

Insecten

De meeste insecten hebben gescheiden geslachten met complexe voortplantingsorganen

• In veel insecten heeft het vrouwtje een spermatheca waar ze tijdens de copulatie het sperma in opslaat

Deze opslag stelt de vrouwtjes (soms) in staat de bevruchting te beïnvloeden bij het paren met meerdere partners

Referentie

Plaatje uit Campbell ed. 9, plaatje 46.7

Referentie:

Plaatje uit Campbell ed. 9, plaatje 46.7

Zelfs dieren met een simpel bouwplan kunnen complexe voortplantingsorganen bezitten.

Voorbeeld: Parasitaire platwormen

Referentie

https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ333gbcmGmahz0MucH5UBxoQTXH2Gs-Hy37eh1zjQJ3lBGfbv8

Referentie:

https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ333gbcmGmahz0MucH5UBxoQTXH2Gs-Hy37eh1zjQJ3lBGfbv8

https://www.youtube.com/watch?v=wn3xluIRh1Y

En bij de vertebraten..?

Komt bij de meeste vertebraten (gewervelden) aardig overeen.

Wel een paar uitzonderingen:

1. De meeste niet-zoogdieren hebben een cloaca (opening tussen uitwendig milieu en uitscheidings-, voortplantings- en verteringsstelsel)
2. Bij zoogdieren is het voortplantingsstelsel meestal gescheiden van het verteringsstelsel

Vragen?