HCO18 & 19 voortplanting
Voortplanting, er zijn twee soorten voortplanting: ongeslachtelijk & geslachtelijk.
Ongeslachtelijke voortplanting, hiervoor is geen partner nodig en voorbeelden zijn:
- Knopvorming, poliepen vormen bijvoorbeeld buds.
- Fragmentatie, hierbij raakt een deel van een organisme los en
dat vormt dan een nieuw organisme.
- Parthenogenese, ontwikkeling vanuit een eicel (oöcyt) zonder
dat die bevrucht is. Dit komt voor bij bijen, wespen, mieren en
bepaalde haaiensoorten. Mannelijk bijen zijn haploïd en vrouwelijke diploïd.
Ongeslachtelijke voortplanting is erg geschikt in een constante omgeving, omdat er geen genetische
variatie optreedt en kenmerken van de moeder zullen dus ook in het kind aanwezig zijn. Als de
omstandigheden opeens zullen veranderen, kunnen de individuen zich er niet (goed) op aanpassen,
omdat iedereen hetzelfde genpakket heeft.
Geslachtelijke voortplanting, hier vindt recombinatie plaats door de fusie van twee haploïde cellen
(gameten). Hier vindt fusie plaats van twee verschillende genotypen. Voor geslachtelijke
voortplanting is dus bevruchting nodig en hierbij heb je meestal kleine, mannelijke motiele gameten
en grote, sessiele eicellen. We kennen twee soorten bevruchting:
- Uitwendige bevruchting, vindt altijd plaats in een vochtige omgeving, want de gameten
hebben een vochtige omgeving nodig om te kunnen overleven.
- Inwendige bevruchting, is in de evolutie erg belangrijke geweest voor het landleven,
aangezien de vochtige omgeving nu in het organisme zit.
Daphnia, dit organisme is in staat zich ongeslachtelijk en geslachtelijk voort te planten. De
ongeslachtelijke vorm is parthenogenese en de geslachtelijke vorm is via bevruchting. Afhankelijk van
de omstandigheden kiest de Daphnia voor een van beide wijzen.
Efficiëntie voortplanting, geslachtelijke voortplanting is erg
inefficiënt t.o.v. ongeslachtelijk voortplanting. Geslachtelijke
voortplanting levert namelijk veel minder nakomelingen op dan
ongeslachtelijke. Toch wordt geslachtelijke voortplanting
veelvuldig gebruikt.
Voordelen geslachtelijke voortplanting, de variatie van
chromosomen is al een voordeel op zich, maar dit levert ook nog
andere voordelen op, zoals resistentie tegen pathogenen. Ook
kunnen de nakomelingen succesvoller zijn dan jijzelf en dit speelt
bijvoorbeeld een rol in veranderende omstandigheden.
Vruchtbaarheid, bij geslachtelijke voortplanting is de vruchtbaarheid niet altijd hetzelfde. Bij mensen
vindt het bijvoorbeeld vooral in de periode tussen 12-50 jaar plaats, terwijl schapen maar 16 dagen
per jaar vruchtbaar zijn. Dit wordt geregeld door het milieu, hormonen, stress etc.
Voortplantingsstrategie, er zijn meerdere strategieën aanwezig in het dierenrijk:
- Hermafrodiet, heeft zowel mannelijke als vrouwelijke eigenschappen. Er zijn individuen die
afwisselend mannelijk of vrouwelijk zijn. Dan dragen ze wel beide gameten bij zich, maar
gedragen ze zich als één van de geslachten. C. elegans daarentegen, is een voorbeeld van
een organisme wat tegelijk mannelijk en vrouwelijk is.
- Gedrag, er zijn dieren die zich via parthenogenese voortplanten, maar toch paringsgedrag
vertonen. Deze soorten plantten waarschijnlijk eerst geslachtelijk voort.
- Geslachtsomkeer, er zijn vissen die in harems leven en dat zijn groepen die bestaan uit
vrouwelijke vissen en één mannelijke vis. De mannelijke vis is de grootste vis van de
betreffende school vissen. Dit mannetje wordt soms echter opgegeten en dan gaan de
overgebleven vrouwtjes zich qua lengte met elkaar vergelijken. De langste vrouw zal zich dan
binnen 5 dagen omvormen tot een mannelijk individu. Het tegenovergestelde kan ook
gebeuren. Dan vormt een man zich om naar een vrouwelijk individu doordat er bijvoorbeeld
een groter mannetje bij is gekomen. Sommige oesters ondergaan ook geslachtsomkeer.
Hierbij zijn de kleine oesters de mannetjes en grote oesters de vrouwtjes.
,Bevruchting, de ontmoeting tussen ei- (oöcyt) en spermacel (spermatozoïde). Zoals al eerder
vermeld zijn er twee soorten:
- Externe bevruchting, vindt plaats in een vochtig milieu en wordt gekenmerkt door kuit
schieten (spawning). Dit vindt plaats doordat de gameten tegelijktijdig aan het water worden
afgegeven. Dit moment wordt bepaald door hormonen, milieu, maanstand, daglengte etc.
Om er zeker van te zijn dat jouw eicel een zaadcel ontmoet, zal je er heel veel moeten
produceren.
- Interne bevruchting, hierbij zijn veel minder voortplantingscellen nodig en de eicel blijft in
het vrouwtje aanwezig.
Paargedrag, sommige individuen vertonen paargedrag en daarbij zijn feromonen van belang. Deze
worden aan de omgeving afgegeven. Het zijn geen geurstoffen, maar ze zijn wel vluchtig of in water
oplosbaar. Dieren hebben hier een speciaal orgaan voor om de feromonen op te pikken, maar bij de
mens is dat niet meer aanwezig. Receptoren voor feromonen zijn echter niet alleen in dit speciale
orgaan aanwezig, maar ook op spermacellen. Verder synchroniseert paargedrag de productie van
gameten.
Nakomelingen zorg, het lang bijhouden van je nakomeling in je baarmoeder is een vorm van zorg,
maar ook het aanmaken van een eischaal is een vorm van zorg, omdat daar veel reservestoffen in
aanwezig zijn. Kangoeroes hebben ook nog buidelzorg, waarbij het jong lange tijd in de buidel wordt
meegedragen. Als vervanging daarvoor heeft de mens als het ware een hele lange ouderzorg, waarbij
de kinderen net zo lang bij de ouders blijven tot ze losgelaten kunnen worden in de wereld.
Gameten, worden al vroeg in de ontwikkeling aangelegd, omdat de kwaliteit van het DNA dan zo
goed mogelijk is. Zo zijn telomeren nog niet maximaal ingekort door de vele celdelingen. Het is op dit
moment nog niet eens duidelijk of het oögonia of spermatogonia worden. In de foetus migreren zij
op den duur via het darm mesenterium naar de plaatsen in het lichaam die klaargemaakt zijn om de
gonaden in aanleg te worden. Deze regio’s zijn afkomstig van het mesoderm en zijn daar
klaargemaakt om de primordiale geslachtscellen te ontvangen. Deze migratie vindt plaats door
chemotaxis. Als de geslachtscellen in aanleg eenmaal aangekomen zijn, spreken we nog niet van
gonaden, maar van indifferente gonaden, omdat de beslissing tussen mannelijke of vrouwelijke
gonaden nog genomen moet worden. Bij de mens is de aanwezigheid van een bepaald Y gen voor
deze bepaling van belang. Als dat gen aanwezig is, wordt het een mannelijk geslachtsorgaan en als
het afwezig is, wordt het een vrouwelijk geslachtsorgaan.
Oögonia, voorloper eicel.
Spermatogonia, voorloper zaadcel.
Chemotaxis, hierbij worden als het ware lokstofjes afgegeven om cellen te begeleiden.
Gonaden, in de gonaden differentiëren de gameten zich. Uit oögonia worden in het ovarium eicellen
gevormd en uit spermatogonia worden in de testes zaadcellen geproduceerd.
Voortplantingsorganen, hebben over het algemeen hetzelfde bouwplan binnen de vertebraten. Er is
dus een testes bij mannelijke vertebraten en een ovarium bij vrouwelijke vertebraten. Insecten
hebben iets wat de vertebraten
niet hebben en dat is een
spermatheca, waarin de
vrouwelijke fruitvlieg
bijvoorbeeld sperma kan opslaan.
Cloaca, hierbij hebben het
verterings-, urine- en
voortplantingskanaal een
gemeenschappelijke uitgang.
Spermatogenese, in de testes
vindt de zaadcelproductie plaats
en als ze eenmaal gevormd zijn,
zullen ze via seminiferous tubulus
naar de epididymis gaan om
, verder te rijpen. Via het vas/ductus deferens gaan de zaadcellen dan naar het prostaat waar er vocht
aan de cellen wordt toegevoegd. Andere klieren zullen dan nog ander vocht aan de ejaculatie
toevoegen en via de urethra (plasbuis) zal de secretie dan plaatsvinden.
Sertoli cellen, als je een zaadbuisje doorsnijdt, zoals in de afbeelding op de
vorige pagina is gedaan, zie je sertoli cellen. Zij begeleiden het proces van
zaadvorming. De sertoli cellen zitten rondom spermatoginale stamcellen.
Hormonen vanuit de hypofyse geven informatie aan de sertoli cellen, zodat zij
weten wat ze door kunnen geven aan de spermatoginale stamcellen. Als zij
bijvoorbeeld doorgeven dat de spermatogonia zich moeten gaan delen, zullen zij
eert mitose ondergaan waarop meiose zal volgen. Uit de spermatiden die je
afbeelding ziet weergegeven, zullen zich spermacellen ontwikkelen.
Spermacel, bestaat uit een grote kern met daarvoor een acrosoom. Het
acrosoom geeft hydrolytische enzymen af om bevruchting plaats te kunnen
laten vinden. Verder heeft de staart veel energie nodig om te kunnen
voortbewegen en daarom zie je ook zoveel mitochondriën aangegeven.
Regelkring spermatogenese, het proces wordt gereguleerd door de
hypothalamus wat GnRH afgeeft aan de hypofyse voorkwab (anterior
pituitary). Deze zal FSH en LH gaan secreteren. FSH zal dan de sertoli cellen
stimuleren die de spermatogenese begeleiden. De sertoli cellen zullen dan
het ‘bevel’ geven voor de aanmaak van sperma en ook zullen ze
inhibine produceren wat een remmende werking heeft op de
hypofyse. LH gaat naar de leydig cellen en dat zijn cellen die tussen
zaadbuizen in liggen. Deze cellen zullen dan testosteron aan gaan
maken wat een stimulerende werking heeft op de sertoli cellen die
dan spermatogenense zullen stimuleren en een remmende werking
op de hypofyse en hypothalamus.
Mannelijke gametogenese, wanneer de primordiale geslachtscellen
aankomen in de gonaden in aanleg en er een mannelijke
ontwikkeling plaatsvindt, zal er bij mannelijke individuen niks
gebeuren tot de puberteit. De primordiale stamcellen die al
omgevormd zijn tot spermatogoniale stamcellen zullen voor de
puberteit al wel delen via mitose om nieuwe spermatogoniale
stamcellen te vormen. In de puberteit zullen ze naast delen ook
differentiëren. Dit levert een gigantische toename in spermatogonia
en als zij meiose ondergaan, ontstaan er twee secundaire
spermatocyten. Als zij de tweede meiotische deling ondergaan,
worden er spermatiden gevormd. Spermatiden zullen zich verder
differentiëren tot sperma.
Spermakwaliteit, de laatste jaren blijkt de hoeveelheid en motiliteit
van spermacellen af te nemen. Ook komt het vaker voor dat de
vorm niet klopt. Er wordt gedacht dat weekmakers en insecticiden
hier iets mee te maken hebben. Weekmakers zouden invloed
hebben op de steroïd hormoon activiteit.
Oögenese, de gametogense van de vrouw vindt plaats in de ovaria
(eierstokken) en als je van buiten de vagina binnengaat, kom je eerst de baarmoeder tegen, dan de
eileider en uiteindelijk een ovarium. De follikels ontwikkelen zich in de eierstokken en een zaadcel zal
10-15 cm af moeten leggen om hoog in het oviduct terecht te komen. Doordat de bevruchting ver in
de eileider plaatsvindt, heeft de bevruchte eicel genoeg tijd voor celdelingen voordat die aankomt in
de baarmoeder. Op deze manier heeft de zygote het juiste ontwikkelingsstadium bereikt om zich in
te nestelen wanneer het de baarmoeder bereikt. In het ovarium zijn primaire oöcyten aanwezig en
de totale hoeveelheid aan oöcyten wordt al gevormd voordat de baby überhaupt geboren is. Dit is
dus heel anders dan bij de man. De oöcyten zijn omgeving met follikelcellen en wanneer een vrouw
