Репродуктивная система организма, также известная как половая система , представляет собой биологическую систему, состоящую из всех анатомических органов , участвующих в половом размножении . Многие неживые вещества, такие как жидкости, гормоны и феромоны, также являются важными аксессуарами репродуктивной системы. [1] В отличие от большинства систем органов , полы дифференцированных видов часто имеют существенные различия. Эти различия позволяют комбинировать генетический материал между двумя особями, что обеспечивает возможность большей генетической приспособленности потомства . [2]
У млекопитающих к основным органам репродуктивной системы относятся наружные половые органы ( пенис и вульва ), а также ряд внутренних органов, в том числе гонады , вырабатывающие гаметы (яички и яичники). Заболевания репродуктивной системы человека очень распространены и широко распространены, в частности инфекционные инфекции, передающиеся половым путем . [3]
У большинства других позвоночных есть сходные репродуктивные системы, состоящие из гонад, протоков и отверстий. Однако в каждой группе позвоночных существует большое разнообразие физических адаптаций , а также репродуктивных стратегий .
Позвоночные животные имеют общие ключевые элементы репродуктивной системы. У всех них есть органы, производящие гаметы, известные как гонады . У женщин эти гонады затем соединяются яйцеводами с отверстием на внешней стороне тела, обычно с клоакой, но иногда и с уникальной порой, например, с влагалищем .
Репродуктивная система человека обычно предполагает внутреннее оплодотворение половым путем . Во время этого процесса самец вводит свой эрегированный пенис во влагалище самки и извергает сперму , содержащую сперму . Затем сперма проходит через влагалище и шейку матки в матку или фаллопиевы трубы для оплодотворения яйцеклетки . После успешного оплодотворения и имплантации в матке самки происходит вынашивание плода в течение примерно девяти месяцев. Этот процесс у человека известен как беременность . Беременность заканчивается родами , роды следуют за родами . Роды состоят из сокращения мышц матки, расширения шейки матки и выхода ребенка из влагалища (женского полового органа). Человеческие младенцы и дети практически беспомощны и требуют высокого уровня родительской заботы на протяжении многих лет. Одним из важных видов родительской заботы является использование молочных желез женской груди для кормления ребенка. [4]
Женская репродуктивная система выполняет две функции: первая — производство яйцеклеток, а вторая — защита и питание потомства до рождения. Мужская репродуктивная система имеет одну функцию – производство и хранение спермы. У человека высокий уровень половой дифференциации . Помимо различий почти во всех репродуктивных органах, многочисленные различия обычно наблюдаются во вторичных половых признаках .
Мужская репродуктивная система представляет собой ряд органов, расположенных вне тела и вокруг тазовой области мужчины, которые способствуют процессу воспроизводства. Основной прямой функцией мужской репродуктивной системы является предоставление мужской спермы для оплодотворения яйцеклетки.
Основные репродуктивные органы мужчины можно разделить на три категории. Первая категория — производство и хранение спермы. Производство происходит в яичках , которые расположены в мошонке , регулирующей температуру , незрелые сперматозоиды затем перемещаются в придатки яичек для развития и хранения. Ко второй категории относятся железы, вырабатывающие эякуляторную жидкость, к которым относятся семенные пузырьки , простата и семявыносящие протоки . Последней категорией являются те, которые используются для совокупления и отложения сперматозоидов ( спермы ) внутри самца, к ним относятся половой член , уретра , семявыносящий проток и железа Купера .
Основные вторичные половые признаки включают более крупный и мускулистый рост, низкий голос, волосы на лице и теле , широкие плечи и развитие адамова яблока . Важным половым гормоном мужчин является андроген , особенно тестостерон .
Яички выделяют гормон, который контролирует развитие сперматозоидов. Этот гормон также отвечает за развитие физических качеств у мужчин, таких как волосы на лице и низкий голос.
Женская репродуктивная система человека представляет собой ряд органов, расположенных преимущественно внутри тела и вокруг тазовой области женщины, которые способствуют репродуктивному процессу. Женская репродуктивная система человека содержит три основные части: вульву , ведущую во влагалище, влагалищное отверстие, в матку; матка , в которой находится развивающийся плод; и яичники , которые производят яйцеклетки самки. Грудь участвует в репродуктивном процессе, но в большинстве классификаций она не считается частью женской репродуктивной системы.
Влагалище встречается снаружи с вульвой , которая также включает половые губы , клитор и уретру ; во время полового акта эта область смазывается слизью, выделяемой бартолиновыми железами . Влагалище прикрепляется к матке через шейку матки , а матка прикрепляется к яичникам через фаллопиевы трубы . Каждый яичник содержит сотни яйцеклеток (единственная яйцеклетка ).
Примерно каждые 28 дней гипофиз выделяет гормон , который стимулирует развитие и рост некоторых яйцеклеток. Одна яйцеклетка высвобождается и проходит через маточную трубу в матку. Гормоны, вырабатываемые яичниками, готовят матку к приему яйцеклетки. Яйцеклетка проходит через фаллопиевы трубы и ожидает сперматозоида для оплодотворения. Когда этого не происходит, то есть нет сперматозоидов, необходимых для оплодотворения, слизистая оболочка матки, называемая эндометрием , и неоплодотворенные яйцеклетки теряются каждый цикл в процессе менструации . Если яйцеклетка оплодотворена спермой, она прикрепится к эндометрию и начнется эмбриональное развитие.
Репродуктивные системы большинства млекопитающих схожи, однако между млекопитающими, кроме человека, и людьми есть некоторые заметные различия. Например, у большинства млекопитающих мужского пола есть пенис , который хранится внутри до тех пор, пока он не станет эрегированным , а у большинства из них есть кость или бакулюм полового члена . [5] Кроме того, как самцы, так и самки большинства видов не остаются постоянно сексуально плодовитыми , как это делают люди, и у самок большинства видов млекопитающих не растут постоянные молочные железы , как у человеческих самок. Как и у людей, у большинства групп млекопитающих опустившиеся яички находятся в мошонке, однако у других опустившиеся яички располагаются на брюшной стенке тела, а у некоторых групп млекопитающих, таких как слоны, неопустившиеся яички обнаруживаются глубоко в полостях тела вблизи их почки . [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 матки; у мужчин обычно есть двухконечный пенис , который соответствует двум влагалищам женщин. [7] [8] Сумчатые обычно развивают свое потомство во внешней сумке , содержащей соски , к которым прикрепляются их новорожденные детеныши ( детеныши ) для постутробного развития. Также у сумчатых есть уникальная препениальная мошонка. [9] Новорожденный Джои длиной 15 мм ( 5 ⁄ 8 дюймов) инстинктивно ползает и извивается, цепляясь за мех на пути к сумке матери.
Что касается самцов, то пенис млекопитающих имеет аналогичную структуру у рептилий и небольшого процента птиц, тогда как мошонка имеется только у млекопитающих. Что касается самок, то вульва уникальна для млекопитающих и не имеет гомолога 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 немлекопитающих имеется неизмененный яйцевод, ведущий непосредственно к клоаке , которая является общим выходным отверстием для гамет, мочи и фекалий . Однопроходные (то есть утконосы и ехидны ), группа яйцекладущих млекопитающих, также лишены матки, влагалища и вульвы и в этом отношении имеют репродуктивную систему, напоминающую систему рептилий.
У домашних собак половая зрелость (половая зрелость) наступает в возрасте от 6 до 12 месяцев как у кобелей, так и у самок, хотя для некоторых крупных пород она может задерживаться до двухлетнего возраста.
Репродуктивная система кобылы отвечает за контроль беременности, родов и лактации, а также за ее эстральный цикл и брачное поведение. Репродуктивная система жеребца отвечает за его половое поведение и вторичные половые признаки (например, большой гребень).
Пенисы парнокопытных в состоянии покоя имеют S-образную форму и лежат в кармане под кожей на брюхе. Пещеристые тела развиты слабо; и эрекция в основном вызывает расширение этой кривизны, что приводит к расширению, но не утолщению полового члена . У китообразных похожие пенисы. [14] У некоторых парнокопытных в пенисе имеется структура, называемая уретральным отростком. [15] [16] [17]
Яички расположены в мошонке и, следовательно , вне брюшной полости . Яичники многих самок опускаются вниз — так же, как семенники опускаются у многих самцов млекопитающих — и располагаются близко к входу в таз на уровне четвертого поясничного позвонка . Матка имеет два рога ( uteric bicornis ). [14]У самцов и самок птиц есть клоака — отверстие, через которое проходят яйца, сперма и отходы жизнедеятельности. Половой акт осуществляется путем сжатия губ клоаки, которую иногда называют интромиттирующим органом , известным как фаллос, аналогичный пенису млекопитающих . Самка откладывает околоплодные яйца, в которых молодой плод продолжает развиваться после выхода из тела самки. В отличие от большинства позвоночных, самки птиц обычно имеют только один функциональный яичник и яйцевод . [18] Как группа, птицы, как и млекопитающие, отличаются высоким уровнем родительской заботы.
Почти все рептилии имеют половой диморфизм и имеют внутреннее оплодотворение через клоаку. Некоторые рептилии откладывают яйца , а другие являются яйцеживородящими (животные, приносящие живых детенышей). Репродуктивные органы находятся в клоаке рептилий. У большинства рептилий-самцов есть копулятивные органы, которые обычно втянуты или перевернуты и хранятся внутри тела. У черепах и крокодилов самцы имеют один срединный пенисоподобный орган, тогда как у самцов змей и ящериц имеется по паре пенисоподобных органов .
У большинства земноводных наблюдается наружное оплодотворение яиц, обычно в воде, хотя у некоторых амфибий, таких как червячие, происходит внутреннее оплодотворение. [19] У всех есть парные внутренние гонады, соединенные протоками с клоакой.
Рыбы демонстрируют широкий спектр различных репродуктивных стратегий. Однако большинство рыб яйцекладущие и имеют наружное оплодотворение. В этом процессе самки используют свою клоаку для выпуска в воду большого количества своих гамет, называемых икрой , а один или несколько самцов выделяют «молоко», белую жидкость, содержащую много сперматозоидов над неоплодотворенными яйцеклетками. Другие виды рыб являются яйцекладущими и имеют внутреннее оплодотворение благодаря тазовым или анальным плавникам , которые превращаются в интромиттирующий орган , аналогичный человеческому пенису. [20] Небольшая часть видов рыб являются либо живородящими, либо яйцеживородящими , и все вместе известны как живородящие . [21]
Гонады рыб обычно представляют собой пары яичников или яичек. Большинство рыб имеют половой диморфизм, но некоторые виды являются гермафродитами или однополыми . [22]
У беспозвоночных чрезвычайно разнообразный набор репродуктивных систем, единственное общее может заключаться в том, что все они откладывают яйца. Кроме того, за исключением головоногих и членистоногих , почти все другие беспозвоночные являются гермафродитами и демонстрируют наружное оплодотворение .
Все головоногие имеют половой диморфизм и размножаются путем откладки яиц . У большинства головоногих моллюсков происходит полувнутреннее оплодотворение, при котором самец помещает свои гаметы в мантийную или паллиальную полость самки , чтобы оплодотворить яйцеклетку , обнаруженную в единственном яичнике самки . [23] Точно так же у головоногих самцов есть только одно яичко . У самок большинства головоногих в развитии яйца участвуют нидаментальные железы .
«Пенис» у большинства самцов головоногих моллюсков ( Coleoidea ) без панциря представляет собой длинный и мускулистый конец гонодода, используемый для переноса сперматофоров в модифицированную руку, называемую гектокотилем . Это, 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 яйцекладом , т. е. откладыванием яиц . Яйца вырабатываются самкой в паре яичников . Сперма , вырабатываемая самцом в одном семеннике или чаще в двух, передается самке во время спаривания посредством наружных половых органов . Сперма хранится внутри самки в одной или нескольких сперматеках . Во время оплодотворения яйцеклетки перемещаются по яйцеводам , где оплодотворяются сперматозоидами, а затем выбрасываются из тела («откладываются»), в большинстве случаев через яйцеклад .
У паукообразных может быть одна или две гонады , которые расположены в брюшке. Половое отверстие обычно располагается на нижней стороне второго брюшного сегмента. У большинства видов самец передает сперму самке в пакете, или сперматофоре . У многих паукообразных развились сложные ритуалы ухаживания, обеспечивающие безопасную доставку спермы самке. [24]
Паукообразные обычно откладывают желточные яйца , из которых вылупляются неполовозрелые особи, напоминающие взрослых особей. Однако скорпионы либо яйцеживородящие , либо живородящие , в зависимости от вида, и вынашивают живых детенышей.
Среди всех живых организмов цветы , являющиеся репродуктивными структурами покрытосеменных , наиболее разнообразны физически и демонстрируют соответственно большое разнообразие способов размножения. [25] Растения, которые не являются цветковыми растениями ( зеленые водоросли , мхи , печеночники , роголистники , папоротники и голосеменные растения , такие как хвойные ), также имеют сложное взаимодействие между морфологической адаптацией и факторами окружающей среды при 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 понял, что процесс опыления включает как биотические , так и абиотические взаимодействия.
Размножение грибов является сложным процессом, отражающим различия в образе жизни и генетическом составе внутри этого разнообразного царства организмов. [26] Подсчитано, что треть всех грибов размножается, используя более чем один метод размножения; например, размножение может происходить на двух хорошо дифференцированных стадиях жизненного цикла вида: телеоморфа и анаморфа . [27] Условия окружающей среды вызывают генетически детерминированные состояния развития, которые приводят к созданию специализированных структур для полового или бесполого размножения. Эти структуры способствуют размножению за счет эффективного рассеивания спор или содержащих споры побегов .
