Reptilien

Reptil - Embryonale Entwicklung und elterliche Fürsorge

Embryonale Entwicklung und elterliche Fürsorge

Sobald die Eier befruchtet sind, beginnt die Entwicklung und das Ei wird zu einem Embryo, da es sich in nacheinander kleinere Zellen teilt. Die Zeitverzögerung zwischen der Befruchtung und Ei Abscheidung (das heißt, der Eiablage) ist schlecht für die Mehrzahl von Reptilienarten dokumentiert. Während die Kopulation und die Abgabe von Spermien in den Fortpflanzungstrakt des Weibchens Wochen oder Monate vor dem Eisprung der Eier erfolgen kann, scheinen Befruchtung und Eiablage typischerweise innerhalb von Stunden bis Tagen nach dem Eisprung zu erfolgen . Anscheinend haben viele eierlegende (oder ovipare ) Reptilien einen Mechanismus, um die Entwicklung im Eileiter nach der frühen Gastrula zu verzögern oder zu stoppenStadium ist erreicht. Bei den meisten Arten setzt sich die Entwicklung jedoch fort, sobald das Ei abgelegt ist. Es ist bekannt, dass Frauen in Zeiten mit hohem Stress und anderen relativ ungewöhnlichen Bedingungen (z. B. in Gefangenschaft) geschälte Eier über Wochen bis Monate in ihrem Eileiter behalten. In einigen Situationen, in denen eine langwierige Eiretention auftritt, haben Eier die Eileiterwand erodiert und sind in die Körperhöhle gefallen.

Das Verhalten beim Eierlegen und Nestbau ist bei Reptilien sehr unterschiedlich. Diese Verhaltensweisen reichen vom „gelegentlichen“ Ablegen der Eier an einem relativ geeigneten Ort bis zur Vorbereitung eines aufwendigen Nestes, und in einigen Gruppen kann auch elterliche Fürsorge auftreten. Die meisten Schildkröten graben eine Eikammer ausschließlich mit ihren Hinterbeinen, und es wird auf die Auswahl des Nistplatzes, die Ausgrabung der Eikammer und deren Schließung geachtet. Danach geht das Weibchen und die Eier und Jungtiere müssen alleine überleben. Die meisten Eidechsen und Schlangen ziehen auch ab, nachdem die Eier gelegt wurden; Die Eikammer kann kaum mehr als eine Mulde sein, wenn die Eidechse oder Schlange durch Laub oder Erde kriecht , oder sie kann aufwändiger sein. Zum Beispiel diegewöhnlicher oder grüner Leguan ( I. Leguan ) gräbt einen tiefen Bau mit einer Kombination seiner Vorder- und Hinterbeine; Diese Kammer ist oft so tief, dass das Weibchen völlig unsichtbar ist. Am Ende dieses Baues legt sie ihre Eier und füllt den gesamten Bau mit gelockertem Boden. Oft kehrt eine Gruppe von Weibchen Jahr für Jahr an denselben Nistplatz innerhalb derselben Nistkolonie zurück.

Schlangen können auch kunstvolle und tiefe Kammern graben; Die Kiefernschlange ( Pituophis melanoleucus ) lebt auf sandigem Boden und schöpft mit ihrem Kopf und dem Vorderteil ihres Körpers Erde aus ihren Höhlen und Eikammern. VieleGeckos legen ihre Eier in Rissen oder Spalten in Felswänden, in Baumrinde oder in Pflanzengeweben unter der Baumrinde ab. Die Eier einiger Geckos sind klebend und können an vertikalen Oberflächen befestigt sein. Bei anderen Geckos teilen sich mehrere Weibchen einen guten Nistplatz unter einer Felsplatte oder hinter der losen Rinde an der Seite eines Baumes. Solche Orte können Dutzende von Eiern in verschiedenen Entwicklungsstadien enthalten.

Obwohl einige Arten von Eidechsen und Schlangen in ihrem Gelege bleiben - oft kräuseln sie ihren Körper während der gesamten Dauer der Inkubationszeit um ihre Eier -, treten die kompliziertesten Beispiele für elterliche Fürsorge in aufKrokodile . Obwohl es artspezifische Verhaltensvarianten gibt, bildet das weibliche Krokodil in der Regel einen Nesthügel aus Erde und Vegetation, wobei es bei seiner Konstruktion Mund, Gliedmaßen, Körper und Schwanz verwendet. Nachdem sie ein Loch in den Hügel gegraben und ihre Eier gelegt hat, bleibt ihre Aufmerksamkeit auf ihre Eier gerichtet, und sie bleibt in der Nähe, um über sie zu wachen. Während die Eier schlüpfen, beginnen die Jungtiere zu zwitschern und zu quietschen und bringen ihre Mutter zum Nest. Sie deckt die Eier auf und kann sogar mit ihrer Zunge einigen Jungtieren aus ihren Eierschalen helfen. Sie trägt ihre Jungen dann in ihrem Mund zum Wasser und bleibt einige Monate bei ihnen, bis sie groß genug sind, um alleine zu überleben.

Einige Reptilien können ihre Jungen lebend gebären. Dieser Modus, Viviparität genannt , ist weit verbreitet und hat sich in den Squamaten (dh den Eidechsen und Schlangen) Dutzende Male unabhängig voneinander entwickelt. Keine lebenden Krokodile, Schildkröten oder Tuatara sind lebende Träger. Bei den Squamaten reicht die Lebendigkeit jedoch von der Rückhaltung ungeschälter Eier in den Eileitern bis zur Entwicklung vonPlazenta zwischen der Mutter und ihren Feten. Die Evolutionsschritte von der Eiablage bis zur Plazentaentwicklung werden von vorhandenen Arten demonstriert . Zum Beispiel hält die raue grüne Schlange ( Opheodrys aestivus ) Eier für verschiedene Zeiträume und kann Eier mit Vollzeitgehalt ablegenEmbryonen , die innerhalb von Tagen nach der Ablagerung schlüpfen. In anderen Taxa werden die Eier nicht geschält, sondern verbleiben während der gesamten Entwicklung in den Eileitern. Das Eigelb nährt jeden Embryo, obwohl ein Gasaustausch über die Fruchtwassermembranen und die Eileiterwände stattfindet. Die Plazentaentwicklung reicht vom einfachen Wandkontakt und Gasaustausch zwischen der Mutter und einem sich entwickelnden Embryo bis zur vollständigen Interdigitalisierung von mütterlichem und fötalem Gewebe für Ernährung und Gasaustausch (wie bei Strumpfbandnattern [ Thamnophis ]). Es gibt verschiedene Arten von Plazenten, die sich in Squamaten entwickelt haben und verschiedene Komponenten der Fruchtwassermembranen verwenden.

Kupplungen von Eiern und Würfe von Neugeborenen sind sehr unterschiedlich in Reptilien und sind artenabhängig. Unter den Eischichten kann ein Gelege von einem einzelnen Ei bis zu mehr als 100 reichen. Bei lebenden Reptilien kann ein Wurf von 1 bis etwa 50 Neugeborenen reichen. Die Körpergröße eines Erwachsenen ist nur ein Aspekt, der mit der Anzahl der Nachkommen zusammenhängt. genetische Konstitution und Ernährung sind ebenfalls wichtige Faktoren.

Die kleinsten lebenden Reptilien haben normalerweise die wenigsten Nachkommen, legen oft nur ein oder zwei Eier oder bringen nur ein oder zwei Neugeborene hervor. Viele Geckos und einige Skinke haben genetisch festgelegte Kupplungsgrößen von zwei Eiern, und ein Ei wird normalerweise von jedem Eierstock während eines bestimmten Fortpflanzungszyklus produziert. Umgekehrt produzieren Schildkröten und Krokodile einige der größten Gelege unter lebenden Reptilien. Meeresschildkröten produzieren oft jedes Mal mehr als 100 Eier, während die größeren Krokodile durchschnittlich 40 bis 50 Eier pro Gelege produzieren. Einige der größeren Schlangen produzieren auch Gelege oder Würfe mit 40 bis 50 Eiern oder Embryonen, aber die meisten Squamate, selbst Arten mit großem Körper, produzieren während jedes Fortpflanzungszyklus weniger als 20 Eier oder Embryonen.

Die Ernährung wirkt sich eindeutig auf die Anzahl der produzierten Nachkommen aus, wobei unterernährte Frauen weniger Eier legen oder weniger Nachkommen zur Welt bringen. Eine weibliche Eidechse, die unter einem Dürrejahr leidet oder mit dem Verlust ihres Schwanzes fertig wird, kann reifende Eifollikel im Eierstock resorbieren oder in diesem Jahr ganz auf die Entwicklung von Eiern verzichten.

Die Häufigkeit der Reproduktion wird auch von der Energieverfügbarkeit bestimmt . Weibliches HolzKlapperschlangen ( Crotalus horridus ) brüten gewöhnlich alle drei Jahre, weil das Weibchen im Sommer ihrer Schwangerschaft wenig frisst. Sie benötigt den folgenden Sommer, um ihre Fett- (Energie-) Speicher für die Schwangerschaft und die Entwicklung der Eier im folgenden Jahr wieder aufzubauen .

Die Dauer des Eies incubation and pregnancy is temperature-dependent. Because reptiles are ectothermic, the embryos of live-bearing females and the eggs of oviparous females deposited in the soil or other locations are subject to fluctuating temperatures. In general, cool temperatures slow development and warm temperatures speed development, but extreme heat and cold are lethal to developing embryos. On average, temperate-zone reptiles have incubations or pregnancies of 8–12 weeks. Tropical species tend to have similar incubation periods; however, incubations of some species may last nearly one year or longer (as in the Fijian iguana [Brachylophus fasciatus]).

In addition to hereditary, or genetic, factors, the sex of many reptile species may be manipulated by the environment in which embryonic development takes place. Environment-dependent sex determination (ESD) is the collective term for all factors (such as temperature, moisture, and others) that affect the ratio of males to females produced in a given clutch of eggs or a litter of neonates. Temperature-dependent sex determination (TSD), discovered in the early 1970s, is the most researched of these factors. The sex of the offspring in species with TSD is influenced by the temperature during one critical period of incubation, instead of by hereditary factors. In most turtles females are produced at high temperatures and males at low temperatures. At a narrow range of intermediate temperatures, roughly equal numbers of males and females are produced. The reverse occurs in many crocodiles, and females result from cooler temperatures. Some squamates also display TSD, but the sex of most species appears to be primarily determined by genetics.

In egg-laying reptiles the hatchling must break through the eggshell. For this purpose turtles, crocodiles, and tuatara bear a horny pointed caruncle on their snout. The hatchling uses the caruncle to slice open the amniotic membranes and then the eggshell. Squamates have an egg tooth, a special premaxillary tooth that extends forward and out of the mouth, to cut through membranes and shell. Generally, the hatchling rests briefly once out of the shell. If the nest is buried under soil or other material, a hatchling must dig upward to emerge on the surface. Sometimes this occurs in concert with other hatchlings in the nest; a coordinated behaviour is necessary for sea turtles and other species whose eggs are buried deep. In a few species of turtles, such as the North American painted turtle (Chrysemys picta ) verlassen die Jungtiere die Eierschale, bleiben aber den ganzen Winter über im Nest und tauchen im Frühjahr auf. Einzelne bemalte Schildkrötenküken vertragen kurze Zeiträume extremer Kälte, in denen ein Großteil des Wassers in ihrem Körper gefriert.

Lebende Reptilien gebären auf die gleiche Weise wie Säugetiere. Wenn die Fruchtwassermembranen während der Geburt nicht reißen, muss das Neugeborene Schwierigkeiten haben, sich aus den Einkapselungsmembranen zu befreien .