การสบพนธและการเจรญของสตว

ครสปปแสง สขผล

การสบพนธ (Reproduction)

หมายถง กระบวนการทท าใหเกดสงมชวตตวใหมขนมาจากสงมชวตชนดเดยวกน โดยทส งมชวตรนใหมทเกดขนจะทดแทนสงมชวตรนเกาท

ตายไป ท าใหสงมชวตเหลอรอดอยไดโดยไมสญพนธ

2. ความส าคญของการสบพนธ

1.ท าใหเกดหนวยของสงมชวตขนมาใหม ทดแทนชวตเดมทตายไป2.การสบพนธแบบอาศยเพศท าใหเกด ความผนแปรของลกษณะ ซงเปนกลไกของการด ารงชวต3.การสบพนธเปนตวตดสนวาอะไรเปนสงมชวตหรอไม

3.ประเภทของการสบพนธ

การสบพนธม 2 วธ คอการสบพนธแบบไมอาศยเพศ และการสบพนธแบบอาศย

เพศ1.การสบพนธแบบไมอาศยเพศ (Asexual

Reproduction) 2.การสบพนธแบบอาศยเพศ (Sexual

Reproduction) สตวบางชนดสามารถสบพนธท งแบบอาศย

เพศและแบบไมอาศยเพศ เชน ไฮดรา การสบพนธแบบไมอาศยเพศของไฮดราจะใชวธการแตกหนอ

4.การเพมจ านวนเซลล

(cellmultiplication)

5.การสบพนธแบบไมอาศยเพศ (asexual reproduction)

เปนการสบพนธทไมตองอาศยเซลลสบพนธ (sex cell) เปนการสบพนธทสรางหนวยใหมขนมาจากสงมชวตเดม การสบพนธแบบนพบตงแตสงทมชวตทยง

ไมเปนเซลล พวกเซลลเดยว และพวกหลายเซลลไปจนถงพชชนสง

การสบพนธแบบไมอาศยเพศสามารถแบงไดดงน1. การแตกหนอ (BUDDING) หนอเดมจะแบงเซลลไดหนอใหม (BUD) แตตดกบหนอเดม รปรางเหมอนหนอเดม แตขนาดเลกกวา พบในพชเซลลเดยว เชน ยสต ในพชหลายเซลล เชน มารเเชนเทย (MARCHANTIA) ซงเปนพชชนต าพวกตะไครชนดหนง (หรอเรยกลเวอรเวธ) และตนตนตกแก ตนตายใบเปน สวนในสตวหลายเซลล ไดแก ไฮดรา

ไฮดรา ซคทอเรย มารแชนเทย

2. การแบงแยก (FISSION) เปนการสบพนธแบบไมอาศยเพศของสงมชวตเซลลเดยว เชน โพรโทซว แบคทเรย ยสต และสาหราย ระหวางทมการแบงแยกจะมการแบงสารพนธกรรมดวย แบงได 2 ประเภท คอ

1.1 แบงแยกเปนสอง (BINARY FISSION) จากหนงเซลลแบงไดเปน 2 เซลล และ 4 เซลลตอไปเรอยๆ ไดแก พารามเซยม

1.2 การแบงแยกทวคณ (MULTIPLE FISSION) นวเคลยส จะมการแบงแบบไมโตซสหลายครงไดนวเคลยสหลายอน แลวจงแบงไซโตพลาซมไดเปนหลายเซลลจะเกดในพวกสตวไมมกระดกสนหลง เชน ในเชอมาเลเรยบางระยะและในอะมบาบางชนดในระยะเปนตวหนอนของฟองน าและปลาดาวบางชนด

http://web.nkc.kku.ac.th/118214/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=8

การสบพนธแบบไบนารฟชชน (binary fission) (a-b) ภาพแสดงการแบงตวตามยาว (c-d) ภาพแสดงการแบงตวตามขวาง (Miller and Harley, 2002)

Asexual reproduction by multiple fission in Amphistegina http://www.marine.usf.edu/reefslab/pages/photoalbum.html

การแบงตวแบบทวคณพบในพวกสปอโรซวhttp://web.nkc.kku.ac.th/118214/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=8

3.) พารธโนเจเนซส (Parthenogenesis)เชน ตกแตนกงไม เพลย ไรน า

4 .) การงอกใหม (Regeneration)ไดแก ดาวทะเล พลานาเรย

5.)การสรางสปอร (Spore Formation)ไดแก เชอราไฮฟา

6.)การขาดออกเปนทอน (Fragmentation)เชน สาหรายทะเล(สาหรายสเขยวแกมน าเงน)

6.การสบพนธแบบอาศยเพศ (sexual reproduction)

เปนการสบพนธทผลตสงมชวตใหมขนมาดวยการรวมตวของหนวยพนธกรรมการรวมตวของเซลลสบพนธเรยกวาปฏสนธ (fertilization)

กลายเปนเซลลเรมตนของสงมชวตรนตอไป

รปแบบของการสบพนธแบบอาศยเพศ1. รปแบบของการสบพนธในสงมชวตทมโครโมโซมเปนแฮพลอยด

พบในสงมชวตพวกโพรทส สรางเซลลสบพนธทเปนแฮพลอยด(แบงเซลลแบบไมโทซส) เกดการ

รวมตวของเซลลสบพนธ ไดไซโกตทเปนดพลอยด ไซโกต จะแบงแบบไมโอซสไดสปอรทเปนแฮพลอยด เจรญเปนสงมชวตทมโครโมโซมเปนแฮพลอยด

2. รปแบบของการสบพนธในสงมชวตทมโครโมโซมเปนดพลอยดพบในคน สตว พชบางชนด เหดราบางชนด และโพรโทซว

โครโมโซมเปนดพลอยด สรางเซลลสบพนธแบบแฮพลอยด(ไมโอซส) รวมตวของเซลลสบพนธ ไดไซโกตเปนดพลอยด

ไซโกต จะแบงแบบไมโทซสเพมจ านวนเซลลเจรญเปนสงมชวตใหมเปนดพลอยด

ไข (Egg)ลกษณะกลมหรอร เคลอนทไมได ไขของสตวมกมอาหารสะสมอยเพอเลยงตวออนทอยภายในไขเซลลไขสวนมากมกจะมสงหอหม

เพอปองกนการกระทบกระเทอนจากสงแวดลอม

มขนาดเลกกวาไขมาก สวนประกอบอย 3 สวน คอ หว (head) ล าตว (body) และหาง (tail) สวนหวจะมนวเคลยสเปนสวนประกอบ เคลอนทโดยใชหางตวอสจจะมขนาดเลกกวาไขมาก และมองไมเหนดวยตาเปลา และจะเคลอนท

ไดเรวเพราะมสวนหางชวยในการเคลอนทเพอสะดวกในการเขาผสมกบไข

ตวอสจ (Sperm)

เมอตวอสจผสมกบไขจะเกด การปฏสนธ (Fertilization) ขนการปฏสนธ (Fertilization) แบงออกเปน 2 ชนด คอ

1.)การปฏสนธภายใน (Internal Fertilization)ตวอสจจากสตวเพศผเขาผสมกบไขซงยงอยในตวของสตวเพศเมยไดแก สตวเลยงลกดวยนม ปลาทออกลกเปนตว เชน ปลาหางนกยง

2.)การปฏสนธภายนอก (External Fertilization)การผสมระหวางไขและตวอสจภายนอกตวของสตวเพศเมย โดยทเพศผจะปลอยเชออสจออกมา และเพศเมยจะปลอยไขออกมาเพอผสมกบตวอสจ ไดแก สตวครงน าครงบก เชน กบ เปนตน

ปลาตาง ๆ และสตวน าทออกลกเปนไขทกชนด

7.การสบพนธของคน

การสบพนธของคนมการรวมตวกนของอสจกบเซลลไขในรางกายของเพศหญงเกดเปนไซโกต จากนนไซโกตจงเรมแบงเซลลและเจรญเตบโตเปนเอมบรโอ เอมบรโอทมอายเขาสเดอนท 3 ของการตงครรภและเมอครบ 9 เดอน จะคลอดออกมาเปนทารก

อวยวะสบพนธเพศชาย ( male genital organ) อวยวะสบพนธเพศชายแบงออกเปน 2 สวนใหญๆ คอ

1.อวยวะสบพนธเพศชายภายนอก ( external male genital organ) เปนอวยวะสวน ทสามารถมองเหนไดจากภายนอก

ระบบสบพนธเพศชาย (Male Reproductive System) เปนระบบทท าหนาทในการสรางเซลลสบพนธ คอ sperm และท าหนาทในการน าสง sperm เขาไปในอวยวะสบพนธเพศหญงเพอผสมกบเซลลไข

ตอไป นอกจากนยงท าหนาทสราง hormone เพศชายอกดวย

2. อวยวะสบพนธเพศชายภายใน ( internal male genital organ) เปนสวนทไมสามารถมองเหนไดจากภายนอก

1. ลงค ( penis)

2. ถงอณฑะ ( scrotum หรอ scrotal sec)

น ากาม ( semen)

น ากาม ( semen) หรอน าอสจของการรวมเพศ น ากามเกดจากตอมคลเพอรแตละครงมประมาณ 3 cm³ ประกอบดวยของเหลวจากตอมตางๆ คอ เซมนลฟลอด พรอสเทตกฟลอดและของเหลวจากตอมคาวเพอรและอสจอกประมาณ 300-500 ลานตว น ากามจะมสขาว ทบแสง มกลนเฉพาะตว การหลงน ากามเกดจากการหดและแขงตวของกลามเนอตามทอและเซมนลเวซเคล

Spermatogenic cell

Spermatogenic cell เปนกลมของเซลลสบพนธเพศชายจะมการแบงตวและเปลยนตงแต spermatogonia จนกลายไปเปน sperm เรยกกระบวนการนวา spermatogenesis ซงใชเวลานานประมาณ 64 วน แบงออกเปนระยะตาง ๆ ได 4 ระยะคอ

1.spermatocytogenesis 2.meiosis - meiosis I เปนการแบงเซลลจาก primary spermatocyte กลายเปน secondary

spermatocyte - meiosis II เปนการแบงเซลลจาก secondary spermatocyte กลายเปน spermatid

3.spermiogenesis 4.spermiation

รปท 5 ลกษณะโครงสรางของอสจ

ระบบสบพนธเพศหญง (Female Reproductive System)

อวยวะสบพนธภายใน

อวยวะเพศภายนอก (external genitalia)

การตกไขและการมประจ าเดอน

8.การเตบโตของสงมชวต

1.การเพมจ านวนเซลล

2. การเพมขนาดเซลล

เปนกระบวนการสะสมและสงเคราะหสารอนทรยภายโมเลกลของเซลล ท าใหโมเลกลมขนาดใหญขน หรอมการรวมกนระหวางโมเลกลกบโมเลกล เปนผลใหเซลลตองขยายขนาดตามไปดวย

-ในสงมชวตเซลลเดยว การแบงเซลลถอวาเปนการสบพนธ

-สงมชวตหลายเซลล การแบงเซลลเปนการเพมจ านวนเซลลใหมากขน

การวดการเตบโต (mesurement of growth) เปนการวดขนาดทเพมมากขนท าไดหลายวธ คอ

1.การวดน าหนกทเพมขน 2. การวดความสงทเพมขน3. การวดปรมาตรทเพมขน4. การนบจ านวนเซลลทเพมขน

เสนโคงของการเตบโต (growth curve) เสนโคงทแสดงอตราการเตบโตอาจจะวดออกมาเปนหนวยน าหนกทเพมขนตอหนวยเวลาทเปลยนไปหรอหนวยความสงทเพมขนตอหนวยเวลาทเปลยนไป สงมชวตสวนใหญจะมเสนโคงของการเตบโตเปนรปตวเอส (S) หรอ sigmoid curve เสมอ

3. การเปลยนแปลงสภาพของเซลลพฒนาการทางรางกายของมนษย

4. การเกดรปรางทแนนอน

ปจจยทมผลตอการเจรญเตบโต1.ศกยภาพของการถายทอดลกษณะทาง 2. ปจจยทางสงแวดลอม

2.1 ปจจยทางชวภาพ การเตบโตทผดปกตอาจเปนผลมาจากสงมชวตทด ารงชวตอยดวยกน

2.2 ปจจยทางกายภาพ2.2.1 ปจจยเกยวกบพลงงาน ไดแก ความรอน แสง เสยง เปนตน 2.2.2 ปจจยเกยวกบสารเคม สารเคมทมผลตอการเจรญเตบโต คอ

ฮอรโมน เนองจากฮอรโมน และสารทเกยวของโมน จะควบคมการท างานของระบบตางๆ ในรางกายใหเปนปกต

9.การเจรญของสงมชวต

การสรางเซลลสบพนธในสตว1. ขบวนการสรางสเปอรม (spermatogenesis) 2. ขบวนการสรางไข (Oogenesis)3. ชนดของไข

ไขของสตวตางๆ จ าแนกไดเปน 4 ชนด ตามปรมาณและการกระจายของไขแดง

1. ISOLECITHAL EGG เปนพวกทมไขแดงนอย และกระจายทวไปภายในเซลล เชน ไขหอยเมน ไขปลาดาว และไขสตวเลยงลกดวยนม

2. MESOLECITHAL EGG เปนพวกทมไขแดงปานกลาง และไขแดงมกจะอยหนาแนนทขวใดขวหนงของเซลล ตวอยางเชน ไขกบ

3. TELOLECITHAL EGG เปนพวกทมไขแดงมาก และไขแดงอยหนาแนน ตวอยางเชน ไขนก ไขไก ไขปลา และไขของสตวเลอยคลาน

4.CENTROLLECITHAL EGG เปนพวกทมไขแดงอยตรงกลาง ตวอยาง เชน ไขแมลง4. อทธพลของไขแดง

1. ขดขวางการแบงเซลลของไข จากการศกษาพบวา บรเวณทมไขแดงนอย จะมการแบงเซลลและมการเคลอนทของเซลลมากกวาบรเวณทมไขแดงมาก

2. ไขแดงเปนอาหารของตวออน

ดานบนของไขจะมไขแดงนอยจะมนวเคลยสอยดวย เรยกบรเวณวา “แอนมลโพล (animal pole) ”

สวนดานลางจะมไขแดงสะสมอยมาก เรยกวา “วจทลโพล (vegetal pole) ” ไขแดงมอทธพลตอการเจรญเตบโตของสตวมาก

รปแสดงไขชนดเทโลเลซทล(telolecithal egg)

10.แบบแผนและล าดบขนตอนของการเจรญของสตวช นสง

การเจรญเตบโตของสตวชนสง ม 3 กระบวนการ คอ

1. การแบงตวของไซโกต (Cleavage)1.1 โฮโลบลาสตก คลเวจ (Holoblastic cleavage)

1.2 เมอโรบลาสตก คลเวจ(Meroblastic cleavage)

สรปขนคลเวจคลเวจ (cleavage) เปนการแบงเซลลแบบไมโทซสของไซโกตทงในแนวดงและแนวขวาง การแบงเซลลของคลเวจม 2 แบบ คอ

- แบงตลอดเซลลไซโกต (holoblastic cleavage)- แบงไมตลอดเซลลไซโกต (meroblastic cleavage)

2. บลาสทเลชน (Blastulation)

บลาสทลา (blastula) เมอไซโกตถกแบงใหเลกลงโดยไมมการเพมเนอทเซลลใหม (blastomeres หรอ cleavage cell) ประมาณ 100 – 250 เซลลแลว จะอดตวกนแนนจนเปนรปทรงกลม (spherical shape) และจะมการเคลอนตวของเซลล ท าใหเกดชองกลวงขนตรงกลาง (central cavity) ภายในมของเหลวบรรจอยเตม เรยกชองนวา “ บลาสโทซล (blastocoel) ” ซงเปนลกษณะส าคญของระยะบลาสทลา สวนชนของเซลลทลอมรอบบลาสโทซลอยเรยกวา “ บลาสโทเมยร (blastomere) ”

3. แกสทรเลชน (Gastrulation) แกสทรลา (gastrula) เปนระยะทบลาสทลาทมเซลลเพยงชนเดยว (single-layered blastula)มการเปลยนแปลงเปนรปทรงกลมทมเซลล 2 ชน (double-layered sphere) ซงจะเจรญเปลยนแปลงไปเปนทางเดนอาหาร

ในระยะนจะเกดเนอเยอชนตางๆ ขน คอ เนอเยอชนนอก (ectoderm) เนอเยอชนกลาง (mesoderm) และเนอเยอชนใน (endoderm)

การเจรญของตวออนในขนตาง ๆ

11.การเจรญระยะเอมบรโอของกบการเจรญระยะเอมบรโอของกบไขกบมลกษณะกลม ครงบนมสเทาเขมเกอบด า ครงลางมสขาวเหลองเปนบรเวณ

ทมไขแดงซงเปนอาหารสะสมอยหนาแนน

การเปลยนแปลงในระยะแกสทรลาของเอมบรโอกบ

Egg Cleavage Morula Blastula Glastrula

12. การเจรญระยะเอมบรโอของไกการเจรญระยะเอมบรโอของไก

เซลลของไขไกคอสวนทเรยกวาไขแดงเทานน ไขขาวและเปลอกไขเปนสวนประกอบทอยภายนอกเซลล ไกมการปฏสนธภายในตว(internal fertilization) เนอเยอทง 3 ชนจะเจรญไปเปนอวยวะตางๆของไก นอกจากเจรญไปเปนอวยวะตาง ๆแลวยงเจรญไปเปนโครงสรางทอยนอกเอมบรโอ (extraembryonic structure) 4 อยางคอ โครงสรางเหลานจ าเปนส าหรบสงมชวตทออกลกเปนไข

1. ถงไขแดง (yolk sac)

2. แอนแลนทอยส (allantois)

3. ถงน าคร า (amnion) และคอเรยน (chorion)4. เปลอกไข (shell)

แสดงการพฒนาของเอมบรโอไกภายในไขในชวงเวลาตาง

การพฒนาของไขเมอไดรบการผสมแลวไขเมอไดรบการผสมแลวจะกลายเปนไซโกต (ZYGOTE) แลวมการแบง

นวเคลยสแบบไมโทซส ไซโกตจะมการเปลยนแปลงตอเนองกน 4 ระยะ คอ1. CLEAVAGE เรมจากไซโกตแบงตวจาก 1 – 2 – 4 - 8 ... จนกระทง

เซลลมาเกาะกนเปนกอนกลมๆ เรยกวา โมรลา (MORULA) 2. BLASTULA เปนตวออนในระยะทมการเคลอนทของเซลลเพอใหได

ชองวางในตวออนเรยกชองวางนวา BLASTOCOEL และเรยกเซลลทลอมชองวางวา BLASTODERM ลกษณะของตวออนตอนนคลายผลนอยหนา

3. GASTRULA เปนตวออนทตอจากระยะ BLASTULA คอ เซลลแบงตวแลวเคลอนทเขาขางในเหนตวออนเปนรปถวย ซงดคลายมผนง 2 ชน คอ ชนนอกและชนในและในตอนนจะเหนมชองวาง 2 ชอง คอ BLASTOCOEL และ ARCHENTERON ซงชอง ARCHENTERON ตอไปจะเจรญไปเปนทางเดนอาหาร ตอมาจะเกดเนอเยอแทรกระหวางเนอเยอชนนอกและเนอเยอชนใน เนอเยอทเกดขนใหมนคอเนอเยอชนกลางในตอนทายระยะ GASTRULA จะมการสรางระบบประสาทขน

Morula Blastula Gastrula

4. การเกดรปรางของเอมบรโอ (embryogenesis) เปนการเปลยนแปลง เนอเยอชนตางๆ เปนรปรางของเอมบรโอทสมบรณตอไป ซงประกอบดวย

- อวยวะทเปลยนแปลงมาจากเนอเยอชนนอก เชน ผวหนง (skin) , สวนของปาก , ระบบประสาท เปนตน

- อวยวะทเปลยนแปลงมาจากเนอเยอชนกลาง เชน ระบบกลามเนอ , โครงกระดก , ระบบขบถาย , ระบบสบพนธ ,ระบบหมนเวยนโลหต เปนตน

- อวยวะทเปลยนแปลงมาจากเนอเยอชนใน เชน ระบบทางเดนอาหาร , ระบบหายใจ , อนๆ เปนตน

13. การเจรญระยะเอมบรโอของคนการเจรญเตบโตของทารกในครรภ

การเจรญเตบโตของทารกในครรภ อาจแบงออกไดเปน 3 ระยะดวยกน คอ

1. ระยะไขตก (Ovulation) 2. ระยะคพภะ (Embryo) 3. ระยะตวออน (Fetus)

การคมภยใหลกออนแบงออกเปน 2 วธ คอ

1. เอมบรโอทเจรญนอกตวแม เอมบรโอพวกนจะตองมสวนทชวยปองกนอนตรายใหแกเอมบรโอทอยภายใน

เชน ไขไก ไขกบ

2. เอมบรโอทเจรญภายในตวแม เอมบรโอพวกนจะมความปลอดภยสงมากเพราะแมจะเปนตวคมภยให

รปแสดงการเจรญเอมบรโอของคนตงแตเรมคลเวจครงแรกจนถงคลอด

การเจรญเตบโตหลงระยะเอมบรโอของสตวสตวบางชนดเชน แมลงและกบ มการเปลยนแปลง

รปรางขณะเจรญเตบโต โดยรปรางขณะทเปนตวออนและตวเตมวยแตกตางกนมาก เรยกการเปลยนแปลงแบบนวา เมทามอรโฟซส (metamorphosis)

1. เมทามอรโฟซสของแมลง แบงออกเปน 4 แบบคอ

1.1 ไมมเมทามอรโฟซส (ametamorphosis ) ตวออนทฟกออกจากไขมรปรางเหมอนกบพอแมทกอยาง แลว

ตวออนกคอย ๆ เจรญเตบโตแลวลอกคราบเจรญเปนตวเตมวยตอไป เชน แมลงสามงาม แมลงหางดด

1.2 มเมทามอรโฟซสแบบคอยเปนคอยไป (gradual metamorphosis)ตวออนทฟกออกมาจากไขมรปรางคลายพอแม แตมอวยวะบางอยางไม

ครบ เชน ไมมปก เมอแมลงโตขนและลอกคราบปกจะเรมงอกขนเรยกตวออนระยะนวา นมฟ (nymph) ตอจากนนกจะมการลอกคราบหลายครงและเจรญเปนตวเตมวยตอไป เชน ตกแตน แมลงสาบ ปลวก เหา ไรไก จกจน

1.3 มเมทามอรโฟซสแบบไมสมบรณ (incomplete metamorphosis)มลกษณะคลายแบบคอยเปนคอยไป แตขณะทเจรญเตบโตนน มการ

เปลยนแปลงรปรางมากกวา ตวออนมกเจรญอยในน า หายใจดวยเหงอกเรยกวา ไนแอด (naiad) ตอจากนนตวออนจะลอกคราบขนมาอยบนบกและหายใจดวยระบบทอลม เชน ชปะขาว แมลงปอ

1.4 มเมทามอรโฟซสแบบสมบรณ (complete metamorphosis) โดยมการเจรญเปลยนแปลงรปรางของรางกาย เปน 4 ขนตอน

ดวยกน คอ ไข (egg) แลวฟกเปนตวออนหรอตวหนอน(larva) ซงกนอาหารเกงมากและเจรญเตบโตอยางรวดเรว ตอจากนนจงเปนดกแด (pupa) หยดกนอาหารมกใชใยหรอใบไมหมตวและฟกตวอยระยะหนง ตวเตมวย (adult) ออกจากเกราะและสบพนธไดตอไป เชน ดวง ผเสอ แมลงวน ยง ผง ไหม

รปแสดงการเจรญเตบโตของยง

2. เมทามอรโฟซสของกบหลงจากปฏสนธตวออนจะฟกออกจากไขเปนลกออด (tadpole)วายน า

และหายใจดวยเหงอกซงอยภายนอก (external gill) มการงอกขาหลงและขาหนาตอมาเปลยนแปลงรปรางโดยสวนหางหดสนเขา ขนมาอาศยอยบนบก หายใจดวยปอดและผวหนงแทนเหงอก อายได 3 ปสบพนธตอไป

ไข

ลกออด

ลกกบ

การเจรญเอมบรโอของคนตงแตเรมคลเวจครงแรกจนถงคลอด

รปแสดงการเจรญเอมบรโอของคนตงแตเรมคลเวจครงแรกจนถงคลอด