Tierbiologie: Fortpflanzung

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Publikation:	1.7.2001
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Zu den Fortpflanzungsfunktionen gehören alle Funktionen, die den Fortbestand der Art sicherstellen, im Gegensatz zu den Ernährungsfunktionen, die für die Erhaltung des Individuums sorgen. Dabei handelt es sich um Funktionen, die die Produktion und die Begegnung der Fortpflanzungszellen während der geschlechtlichen Fortpflanzung gewährleisten, sowie um Funktionen im Zusammenhang mit der Entwicklung und dem Wachstum, die zur Ausbildung des erwachsenen Organismus führen, und um Mechanismen, die eine ungeschlechtliche Fortpflanzung ermöglichen. Es ist festzuhalten, dass das Adultstadium eines Organismus durch seine Fähigkeit sich fortzupflanzen definiert wird.

Der Begriff der geschlechtlichen Fortpflanzung ist eng mit dem Artbegriff verbunden, da man eine Art als Gesamtheit der Organismen definiert, die sich miteinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen zeugen können. So können eng verwandte Arten wie das Pferd und der Esel zwar Nachkommen zeugen, aber letztere – Maultier und Maulesel – sind steril. Das bedeutet, dass das Pferd und der Esel zwei verschiedenen Arten angehören.

Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung entstehen ein oder mehrere Individuen aus einem einzigen Elterntier. Bei dieser Art von Fortpflanzung sind die Nachkommen untereinander und mit ihrem Elternteil genetisch identisch. Diese Fortpflanzungsart ist bei Tieren weniger verbreitet als bei Pflanzen, aber es gibt doch einige verschiedene Gruppen, bei denen sie – in den meisten Fällen – zusammen mit einer Art der geschlechtlichen Fortpflanzung koexistiert. Das ist vor allem bei den Süßwasserpolypen, den Korallen, einigen Quallen und Seeanemonen, sowie gewissen Würmern und Insekten der Fall.

Massenansammlung von Blattläusen auf einer Rosenpflanze
Blattläuse können sich durch ungeschlechtliche Fortpflanzung schnell vermehren: Die weiblichen Fortpflanzungszellen können sich ohne Befruchtung entwickeln (Jungfernzeugung oder Parthenogenese).

Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung wird durch die Verschmelzung von zwei Fortpflanzungszellen, den so genannten Gameten, ein neues Individuum gezeugt. Die Männchen besitzen männliche Geschlechtsorgane, die Hoden, die männliche Fortpflanzungszellen, die Spermien, produzieren. Die Weibchen haben weibliche Geschlechtsorgane, die Eierstöcke, die weibliche Fortpflanzungszellen, die Eizellen, produzieren.

Spermien des Regenwurms
(Lichtmikroskop, 1000-fache Vergrößerung, Färbung mit Eosin-Methylenblau)

Die meisten Tierarten sind getrenntgeschlechtlich, wobei sich Weibchen und Männchen nicht nur durch ihre Fortpflanzungsorgane, sondern oft auch durch ihr äußeres Erscheinungsbild unterscheiden. Man spricht von Sexualdimorphismus (lat. sexus = Geschlecht, griech. di- [als Vorsilbe] = zwei; morphe = Form).

Weibchen (links) und Männchen (rechts) der Taufliege
Der Sexualdimorphismus der Taufliege zeigt sich vor allem darin, dass das Weibchen größer ist und das Männchen ein schwärzlich gefärbtes Hinterteil hat.
Die Taufliege oder Drosophila ist eine kleine Fliege, die im Sommer in großer Anzahl in der Nähe reifer Früchte zu sehen ist. Sie wird von Genetikern auch oft für Versuche verwendet.

Sexualdimorphismus der Heuschrecke
Weibchen (links) und Männchen (rechts) unterscheiden sich hauptsächlich durch die externen Fortpflanzungsorgane. Beim Weibchen ist die lange Legeröhre gut zu sehen.

Manche Arten sind auch Zwitter, das heißt ihre Individuen haben sowohl Hoden als auch Eierstöcke. Das ist beispielsweise bei Regenwürmern und Schnecken der Fall. Aber zur geschlechtlichen Fortpflanzung müssen sich zwei verschiedene Individuen begegnen.

Die Verschmelzung einer Eizelle mit einem Spermium wird als Befruchtung bezeichnet. Aus der befruchteten Eizelle, der Zygote, entwickelt sich ein Embryo, der Ursprung eines neuen Individuums.

Eier und Embryo des Salinenkrebschens (Artemia salina, ein Krebstier, das in sehr salzigen Gewässern lebt)

Letzteres weist die allgemeinen Merkmale der Art auf, zu der seine Eltern gehören. Oft spricht man eher von Zeugung als von geschlechtlicher Fortpflanzung, da das Ergebnis im Gegensatz zu dem der ungeschlechtlichen Fortpflanzung nicht eine Kopie des einen oder anderen Elternteils ist, sondern ein neues Individuum, das sich von beiden Elternteilen unterscheidet. Aus einer befruchteten Eizelle können auch zwei oder sogar mehr Individuen entstehen, wenn sich der Embryo in einem frühen Stadium teilt. In diesem Fall sind diese Individuen genetisch identisch. Beim Menschen ist das besonders bei echten Zwillingen der Fall, die man eineiige oder monozygote Zwillinge (aus einem einzigen Ei entstanden) nennt. Dahingegen entstehen zweieiige oder dizygote Zwillinge durch die Befruchtung zweier verschiedener Eizellen und sind daher nicht genetisch identisch.

Die Befruchtung kann extern oder intern, das heißt entweder außerhalb des Körpers oder in den weiblichen Geschlechtswegen erfolgen. Wenn die Befruchtung extern erfolgt, werden die Gameten ausgestoßen und treffen sich zumeist im Wasser.

Paarung von Wanzen
Die innere Befruchtung ist meistens das Ergebnis der Paarung.

Bei der inneren Befruchtung werden die Spermien in die weiblichen Geschlechtswege abgegeben. Bei den meisten Arten mit innerer Befruchtung gibt es eine Paarung, wie bei den Insekten und den Säugetieren. Bei letzteren, so auch beim Menschen, verläuft die Embryonalentwicklung im mütterlichen Uterus. Ein vorübergehend angelegtes spezialisiertes Organ, die Plazenta, ermöglicht den Blutaustausch zwischen Embryo und Mutter, wodurch vor allem die Versorgung des Embryos mit Sauerstoff und Nährstoffen sowie die Eliminierung der meisten Abfallstoffe des Embryos sichergestellt werden. Die Tiere, bei denen die Embryonalentwicklung im mütterlichen Organismus abläuft, werden als lebendgebärend (vivipar) bezeichnet.

Wenn das Ei aber ausreichend Vorratsstoffe enthält, um die Entwicklung des Embryos sicherzustellen, wird die Art eierlegend (ovipar) genannt. In diesem Fall wird das Ei aus dem mütterlichen Körper nach außen abgegeben (gelegt) und daraus schlüpft entweder eine Larve, wie bei Krebstieren, Insekten und Lurchen, oder ein Junges, wie bei Reptilien und Vögeln.

Vogeleier: Huhn, Strauß, Wachtel

Die ovoviviparen Arten stellen eine Zwischenform dar. Nach einer inneren Befruchtung entwickeln sich die Eier im Innern des mütterlichen Organismus, der aber keine Ernährungsfunktion übernimmt. Der Embryo entwickelt sich aus den Nährstoffreserven des Eis. Beim Schlüpfen bringt das Weibchen vollständig entwickelte Junge zur Welt. Dieser – seltene – Fall tritt bei einigen Arten der Gliederfüßer und der Wirbeltiere (Fische, Amphibien, Reptilien) auf.

Letzte Aktualisierung: 11.2.2014