Репродуктивная система организма, также известная как генитальная система , является биологической системой, состоящей из всех анатомических органов, участвующих в половом размножении . Многие неживые вещества, такие как жидкости, гормоны и феромоны, также являются важными вспомогательными элементами репродуктивной системы. [1] В отличие от большинства систем органов , полы дифференцированных видов часто имеют значительные различия. Эти различия допускают комбинацию генетического материала между двумя особями , что обеспечивает возможность большей генетической приспособленности потомства . [2]
У млекопитающих основные органы репродуктивной системы включают внешние половые органы ( пенис и вульва ), а также ряд внутренних органов, включая половые железы , продуцирующие гаметы (яички и яичники). Заболевания репродуктивной системы человека очень распространены и широко распространены, особенно инфекционные заболевания, передающиеся половым путем . [3]
Большинство других позвоночных имеют схожие репродуктивные системы, состоящие из гонад, протоков и отверстий. Однако существует большое разнообразие физических адаптаций , а также репродуктивных стратегий в каждой группе позвоночных.
Позвоночные разделяют ключевые элементы своей репродуктивной системы. У всех них есть органы, продуцирующие гаметы, известные как гонады . У самок эти гонады затем соединяются яйцеводами с отверстием снаружи тела, обычно клоакой, но иногда с уникальной порой, такой как влагалище .
Репродуктивная система человека обычно включает внутреннее оплодотворение половым путем . Во время этого процесса мужчина вводит свой эрегированный пенис во влагалище женщины и эякулирует семя , содержащее сперму . Затем сперма проходит через влагалище и шейку матки в матку или фаллопиевы трубы для оплодотворения яйцеклетки . После успешного оплодотворения и имплантации вынашивание плода происходит в матке женщины в течение приблизительно девяти месяцев, этот процесс известен как беременность у людей. Беременность заканчивается родами , за которыми следуют роды . Роды состоят из сокращения мышц матки, расширения шейки матки и выхода ребенка через влагалище (женский половой орган). Младенцы и дети человека почти беспомощны и требуют высокого уровня родительской заботы в течение многих лет. Одним из важных видов родительской заботы является использование молочных желез в женской груди для кормления ребенка. [4]
Женская репродуктивная система имеет две функции: первая — производить яйцеклетки, а вторая — защищать и питать потомство до рождения. Мужская репродуктивная система имеет одну функцию — производить и хранить сперму. У людей высокий уровень половой дифференциации . В дополнение к различиям почти в каждом репродуктивном органе, многочисленные различия обычно возникают во вторичных половых признаках .
Мужская репродуктивная система представляет собой ряд органов, расположенных вне тела и вокруг тазовой области мужчины , которые способствуют процессу воспроизводства. Основная прямая функция мужской репродуктивной системы заключается в предоставлении мужской спермы для оплодотворения яйцеклетки.
Основные репродуктивные органы мужчины можно разделить на три категории. Первая категория — это производство и хранение спермы. Производство происходит в яичках , которые размещены в регулирующей температуру мошонке , незрелые сперматозоиды затем перемещаются в придатки яичек для развития и хранения. Вторая категория — это железы, вырабатывающие эякуляторную жидкость, которые включают семенные пузырьки , простату и семявыносящие протоки . Последняя категория — это те, которые используются для копуляции и депонирования сперматозоидов ( спермы ) внутри мужчины, к ним относятся пенис , уретра , семявыносящие протоки и железа Купера .
Основные вторичные половые признаки включают в себя более крупное, более мускулистое телосложение, более низкий голос, волосы на лице и теле , широкие плечи и развитие кадыка . Важным половым гормоном мужчин является андроген , и в частности тестостерон .
Яички выделяют гормон, который контролирует развитие спермы. Этот гормон также отвечает за развитие физических характеристик у мужчин, таких как волосы на лице и низкий голос.
Женская репродуктивная система человека представляет собой ряд органов, в основном расположенных внутри тела и вокруг тазовой области женщины , которые способствуют репродуктивному процессу . Женская репродуктивная система человека состоит из трех основных частей: вульвы , которая ведет к влагалищу, влагалищного отверстия — к матке; матки , которая удерживает развивающийся плод; и яичников , которые производят женские яйцеклетки. Молочные железы участвуют в родительской стадии воспроизводства, но в большинстве классификаций они не считаются частью женской репродуктивной системы.
Влагалище соединяется с внешней частью вульвы , которая также включает в себя половые губы , клитор и уретру ; во время полового акта эта область смазывается слизью, выделяемой бартолиновыми железами . Влагалище соединено с маткой через шейку матки , в то время как матка соединена с яичниками через маточные трубы . Каждый яичник содержит сотни яйцеклеток (единичная яйцеклетка ).
Примерно каждые 28 дней гипофиз выделяет гормон , который стимулирует развитие и рост некоторых яйцеклеток. Одна яйцеклетка высвобождается и проходит через фаллопиевы трубы в матку. Гормоны, вырабатываемые яичниками, подготавливают матку к приему яйцеклетки. Яйцеклетка будет двигаться через ее фаллопиевы трубы и ждать сперму для оплодотворения. Когда этого не происходит, т. е. нет спермы для оплодотворения, слизистая оболочка матки, называемая эндометрием , и неоплодотворенные яйцеклетки отторгаются каждый цикл в процессе менструации . Если яйцеклетка оплодотворена спермой, она прикрепится к эндометрию, и начнется эмбриональное развитие.
Большинство репродуктивных систем млекопитающих похожи, однако, есть некоторые заметные различия между млекопитающими, не являющимися людьми, и людьми. Например, у большинства самцов млекопитающих есть пенис , который хранится внутри до эрекции , и у большинства есть кость пениса или бакулюм . [5] Кроме того, как самцы, так и самки большинства видов не остаются постоянно сексуально фертильными , как люди, и у самок большинства видов млекопитающих не вырастают постоянные молочные железы , как у человеческих самок. Как и у людей, у большинства групп млекопитающих есть опущенные яички, находящиеся в мошонке, однако у других есть опущенные яички, которые покоятся на брюшной стенке тела, а у нескольких групп млекопитающих, таких как слоны, есть неопущенные яички, находящиеся глубоко в полостях тела около почек . [6]
Репродуктивная система сумчатых уникальна тем, что у самки есть два влагалища, оба из которых открываются наружу через одно отверстие, но ведут в разные отсеки внутри матки; у самцов обычно есть двузубый пенис , который соответствует двум влагалищам самок. [7] [8] Сумчатые обычно развивают свое потомство во внешней сумке , содержащей соски , к которым их новорожденные детеныши ( детеныши ) прикрепляются для постутробного развития. Кроме того, у сумчатых есть уникальная препениальная мошонка. [9] Новорожденный детеныш длиной 15 мм ( 5 ⁄ 8 дюйма) инстинктивно ползает и извивается на 15 см (6 дюймов), цепляясь за мех, по пути к сумке своей матери.
Что касается самцов, пенис млекопитающих имеет схожую структуру у рептилий и небольшого процента птиц, в то время как мошонка присутствует только у млекопитающих. Что касается самок, вульва уникальна для млекопитающих и не имеет гомологов у птиц, рептилий, амфибий или рыб. [10] [11] [12] Однако клитор можно найти у некоторых рептилий и птиц. [13] Вместо матки и влагалища у групп позвоночных , не относящихся к млекопитающим, имеется немодифицированный яйцевод, ведущий непосредственно в клоаку , которая является общим выходным отверстием для гамет, мочи и фекалий . У однопроходных (т. е. утконоса и ехидны ), группы яйцекладущих млекопитающих, также отсутствуют матка, влагалище и вульва, и в этом отношении их репродуктивная система напоминает таковую у рептилий.
У домашних собак половая зрелость (половое созревание) наступает в возрасте от 6 до 12 месяцев как у самцов, так и у самок, хотя у некоторых крупных пород это может задержаться до двухлетнего возраста.
Репродуктивная система кобылы отвечает за контроль беременности, родов и лактации, а также за ее эстральный цикл и поведение при спаривании. Репродуктивная система жеребца отвечает за его половое поведение и вторичные половые признаки (например, большой гребень).
Пенисы парнокопытных имеют S-образную форму в состоянии покоя и лежат в кармане под кожей на животе. [14] Пещеристые тела развиты лишь незначительно; и эрекция в основном вызывает расширение этой кривизны, что приводит к удлинению, но не утолщению пениса . У китообразных пенисы похожи. [15] У некоторых парнокопытных пенис содержит структуру, называемую уретральным отростком. [16] [17] [18]
Яички расположены в мошонке и, таким образом, за пределами брюшной полости . Яичники многих самок опускаются вниз — как и яички у многих самцов млекопитающих — и находятся близко к тазовому входу на уровне четвертого поясничного позвонка . Матка имеет два рога ( uterus bicornis ). [15]У самцов и самок птиц есть клоака — отверстие, через которое проходят яйца, сперма и отходы. Половой акт осуществляется путем сжатия губ клоаки, что иногда называют интромитентным органом , который также называют фаллосом, что аналогично пенису млекопитающих . Самка откладывает амниотические яйца, в которых молодой плод продолжает развиваться после того, как покидает тело самки. В отличие от большинства позвоночных, самки птиц обычно имеют только один функциональный яичник и яйцевод . [19] Как группа, птицы, как и млекопитающие, известны своим высоким уровнем родительской заботы.
Почти все рептилии половой диморфны и демонстрируют внутреннее оплодотворение через клоаку. Некоторые рептилии откладывают яйца , в то время как другие являются яйцеживородящими (животными, которые рождают живых детенышей). Репродуктивные органы находятся внутри клоаки рептилий. Большинство самцов рептилий имеют копулятивные органы, которые обычно втянуты или вывернуты и хранятся внутри тела. У черепах и крокодилов у самца есть один срединный пенисоподобный орган, в то время как у самцов змей и ящериц есть пара пенисоподобных органов .
У большинства амфибий наблюдается внешнее оплодотворение яиц, как правило, в воде, хотя у некоторых амфибий, таких как безногие земноводные, оплодотворение внутреннее. [20] У всех есть парные внутренние гонады, соединенные протоками с клоакой.
Рыбы демонстрируют широкий спектр различных репродуктивных стратегий. Однако большинство рыб являются яйцекладущими и демонстрируют внешнее оплодотворение. В этом процессе самки используют свою клоаку, чтобы выпустить большое количество своих гамет, называемых икрой , в воду, а один или несколько самцов выпускают «молоки», белую жидкость, содержащую много спермы над неоплодотворенными яйцами. Другие виды рыб являются яйцекладущими и имеют внутреннее оплодотворение, которому способствуют тазовые или анальные плавники , которые преобразованы в интромиттерный орган, аналогичный человеческому пенису. [21] Небольшая часть видов рыб являются либо живородящими, либо яйцеживородящими , и в совокупности известны как живородящие . [22]
Гонады рыб обычно представляют собой пары яичников или яичек. Большинство рыб имеют половой диморфизм, но некоторые виды являются гермафродитными или однополыми . [23]
Беспозвоночные имеют чрезвычайно разнообразный набор репродуктивных систем, единственной общностью может быть то, что все они откладывают яйца. Кроме того, за исключением головоногих и членистоногих , почти все остальные беспозвоночные являются гермафродитами и демонстрируют внешнее оплодотворение .
Все головоногие моллюски половодиморфны и размножаются, откладывая яйца . Большинство головоногих моллюсков имеют полувнутреннее оплодотворение, при котором самец помещает свои гаметы внутрь мантийной или мантийной полости самки, чтобы оплодотворить яйцеклетки , находящиеся в единственном яичнике самки . [24] Аналогично, самцы головоногих моллюсков имеют только одно яичко . У самок большинства головоногих моллюсков нидаментальные железы помогают в развитии яйца.
«Пенис» у большинства самцов головоногих моллюсков без раковины ( Coleoidea ) — это длинный и мускулистый конец гонодуда, который используется для передачи сперматофоров в модифицированную руку, называемую гектокотиль . Которая, в свою очередь, используется для передачи сперматофоров самке. У видов, у которых гектокотиль отсутствует, «пенис» длинный и способен выходить за пределы мантийной полости и передавать сперматофоры непосредственно самке.
Большинство насекомых размножаются яйцекладущими , т. е. откладывая яйца . Яйца производятся самкой в паре яичников . Сперма , производимая самцом в одном семеннике или, чаще, в двух, передается самке во время спаривания с помощью наружных половых органов . Сперма хранится внутри самки в одной или нескольких семяприемниках . Во время оплодотворения яйца перемещаются по яйцеводам, чтобы быть оплодотворенными спермой, а затем выбрасываются из тела («откладываются»), в большинстве случаев через яйцеклад .
Паукообразные могут иметь одну или две гонады , которые расположены в брюшной полости. Генитальное отверстие обычно расположено на нижней стороне второго брюшного сегмента. У большинства видов самец переносит сперму самке в пакете, или сперматофоре . Сложные ритуалы ухаживания развились у многих паукообразных, чтобы обеспечить безопасную доставку спермы самке. [25]
Паукообразные обычно откладывают желточные яйца , из которых вылупляются личинки, похожие на взрослых. Скорпионы, однако, являются либо яйцеживородящими , либо живородящими , в зависимости от вида, и вынашивают живых детенышей.
Среди всех живых организмов цветы , которые являются репродуктивными структурами покрытосеменных , являются наиболее разнообразными физически и показывают соответственно большое разнообразие в способах размножения. [26] Растения, которые не являются цветковыми растениями ( зеленые водоросли , мхи , печеночники , роголистники , папоротники и голосеменные , такие как хвойные ), также имеют сложные взаимодействия между морфологической адаптацией и факторами окружающей среды в их половом размножении. Система размножения, или то, как сперма одного растения оплодотворяет яйцеклетку другого, зависит от репродуктивной морфологии и является единственным наиболее важным фактором, определяющим генетическую структуру неклональных популяций растений. Христиан Конрад Шпренгель (1793) изучал размножение цветковых растений, и впервые стало понятно, что процесс опыления включает как биотические , так и абиотические взаимодействия.
Размножение грибов является сложным процессом, отражающим различия в образе жизни и генетическом строении в пределах этого разнообразного царства организмов. [27] По оценкам, треть всех грибов размножаются, используя более одного метода размножения; например, размножение может происходить на двух хорошо дифференцированных стадиях в жизненном цикле вида, телеоморфе и анаморфе . [28] Условия окружающей среды запускают генетически детерминированные состояния развития, которые приводят к созданию специализированных структур для полового или бесполого размножения. Эти структуры способствуют размножению, эффективно рассеивая споры или споросодержащие пропагулы .
