การสืบพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม     


สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม จะมีการปฏิสนธิภายในและออกลูกเป็นตัว แต่ยกเว้นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเท่านั้น ที่มีการวางไข่และฟักเป็นตัว เอมบริโอจะมีถุงน้ำคร่ำห่อหุ้ม และเมื่อครบกำหนดการตั้งท้องและคลอดออกมา จะมีน้ำนมจากแม่ในการเลี้ยงดูจนโตเต็มวัย สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมในอันดับมาร์ซูเปียเลีย จะมีถุงหน้าท้องและมีระยะเวลาในการตั้งท้องที่สั้นมาก ลูกที่คลอดออกมาจะยังเป็นเอมบริโอที่ไม่สมบูรณ์ เอมบริโอจะคลานเข้าไปอาศัยอยู่ในถุงหน้าท้องของแม่ และเกาะอยู่กับหัวนมของแม่ ซึ่งพัฒนาการของเอมบริโอภายในถุงหน้าท้องของแม่นั้น จะต้องอาศัยอยู่ในถุงหน้าท้องเป็นเวลานาน สำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่มีสายรก เอมบริโอจะฝังตัวและเจริญเติบโตภายในมดลูก และได้รับสารอาหารจากแม่ผ่านทางสายรกที่เชื่อมระหว่างเอมบริโอกับแม่

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมส่วนใหญ่ จะมีฤดูผสมพันธุ์อยู่ในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูหนาว ซึ่งจะเป็นช่วงระยะเวลาที่ดีที่สุดในรอบปี สำหรับที่จะเลี้ยงดูลูกอ่อนที่คลอดออกมา สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมเพศผู้ส่วนใหญ่ จะจับคู่ได้ตลอดเวลา ต่างจากเพศเมียที่หาระยะเวลาที่แน่นอนในแต่ละรอบ ที่จะให้เพศผู้ผสมพันธุ์ด้วยไม่ได้ ซึ่งเรียกว่าวัฎจักรเอสทรัส (estrus cycle) ซึ่งเป็นเพียงวัฎจักรสั้น ๆ เท่านั้น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่อยู่ในวัฎจักรเอสทรัลนี้ จะมีอาการที่เรียกกันว่า "การติดสัด"(estrus) "โดยวงจรเอสทรัส จะแบ่งเป็นขั้นตอนต่าง ๆ ตามลักษณะการเปลี่ยนแปลงของเพศเมีย ได้แก่รังไข่ มดลูกและช่องคลอด ดังนี้

  1. โพรเอสทรัส (proestrus) เป็นระยะเวลาของการเตรียมตัว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมเพศเมียจะมีการเตรียมความพร้อมก่อนการผสมพันธุ์ เป็นช่วงระยะเวลาที่มีไข่เจริญขึ้นมาใหม่
  2.  เอสทรัส (estrus) เพศเมียจะมีความพร้อมและยอมรับในการจับคู่ผสมพันธุ์ ซึ่งจะเป็นช่วงระยะเวลาที่ไข่หลุดออกจากรังไข่ พร้อมที่จะมีการปฏิสนธิเป็นตัวอ่อน (fertilization) ที่ผนังของมดลูก และเกิดการตั้งครรภ์
  3. เมตเอสทรัส (metestrus) ถ้าในกรณีที่ไม่เกิดการปฏิสนธิ หรือไม่มีการจับคู่ผสมพันธุ์กัน จะมีการปรับระบบสืบพันธุ์ของร่างกายให้คืนสู่สภาวะปกติ
  4. ไดเอสทรัส (diestrus) เป็นระยะเวลาที่ต่อเน่องมาจากเมตเอสทรัส มดลูกจะเล็กลงและมีเลือดมาหล่อเลี้ยงน้อย

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมจะเกิดการติดสัตว์บ่อยครั้งมากน้อยและแตกต่างกันเพียงใด ขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมจะมีเอสทรีสเพียง 1 ครั้งเท่านั้นในฤดูผสมพันธุ์เรียกว่า"โมเนทรัส(monesrus) " แต่ถ้าหากเกิดโมเนสทรัสหลายครั้ง จะเป็น โพลีเอสทรัส (polyestrus) "  เช่นสุนัข สุนัขจิ้งจอกและค้างคาว จะเป็นโมเนสทรัส แต่สำหรับหนูนาและกระรอก รวมถึงสัตว์ในเขตร้อนอีกหลายชนิด จะเป็นโพลีเอสทรัส มนุษย์จะมีวงจรเอสทรัสที่แตกต่างกันออกไปเล็กน้อยคือ ภายหลังจากตกไข่จะเป็นระยะเวลาของประจำเดือน คือมีการหลุดออกของเยื่อบุมดลูก ซึ่งร่างกายจะขับทิ้งออกมาพร้อมกับเลือด กลายเป็นเลือดประจำเดือนหรือระดู

ระยะเวลาในการตั้งท้องภายหลังจากการผสมพันธุ์ จะแตกต่างกันตามแต่ละชนิดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม เช่น หนูจะตั้งท้องประมาณ 21 วัน กระต่ายบ้านและกระต่ายป่า จะตั้งท้องนานประมาณ 30 - 36 วัน แมว สุนัข ประมาณ 60 วัน วัว 280 วัน และช้าง ซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่ใช้ระยะเวลาในการตั้งท้องยาวนานที่สุดถึง 22 เดือน

จำนวนของลูกอ่อนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม จะมีเฉพาะในช่วงฤดูผสมพันธุ์เท่านั้น แต่จะมีปัจจัยควบคุมปริมาณของลูกอ่อนหลายปัจจัย สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมยิ่งมีขนาดร่างกายใหญ่โตเพียงใด จำนวนลูกภายในท้องก็จะยิ่งลดน้อยลงเท่านั้น และปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งคือศัตรูของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมในแต่ละชนิด สัตว์ฟันแทะที่มีร่างกายเล็ก จะกลายเป็นเหยื่อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่กินเนื้อเป็นอาหาร ซึ่งจะมีจำนวนมากที่กลายเป็นเหยื่อ ทำให้สัตว์ฟันแทะเช่น หนู กระรอก กระต่าย กระแต มีปริมาณจำนวนลูกในแต่ละครอกที่ค่อนข้างมาก คือมีได้หลายครอก ครอกละหลายตัว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่กินเนื้อเป็นอาหาร จะมีลูกเพียงครอกเดียว ครอกละประมาณ 3 - 5 ตัวต่อปี สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่มีขนาดใหญ่เช่นช้าง ม้า จะตั้งท้องและตกลูกเพียง 1 ตัวเท่านั้น ซึ่งช้างที่เป็นสัตว์บกที่ใหญ่ที่สุด จะตกลูกช้างเฉลี่ย 4 ตัวต่อ 50 

 
 

 การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) 

 
 

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพสของสัตว์ มี 2 ชนิด  
1. การสืบพันธุ์ของสัตว์ที่มี 2 เพศในตัวเดียวกัน (Monoecious

โดยทั่วไปไม่สามารถผสมกันภายในตัว ต้องผสมข้ามตัว เนื่องจากไข่และอสุจิจะเจริญไม่พร้อมกัน เช่น ไฮดรา พลานาเรีย ไส้เดือนดิน

รูปแสดงการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของไฮดราตัวอ่อนหลุดจากรังไข่ แล้วเจริญเติบโตต่อไป

 

2. การสืบพันธุ์ของสัตว์ที่มีเพศผู้และเพศเมียแยกกันอยู่ต่างตัวกัน (Dioeciously) 
ในการสืบพันธุ์ของสัตว์ชนิดนี้มีการปฏิสนธิ 2 แบบ คือ

2.1 การปฏิสนธิภายใน (Internal Fertilization) คือ การผสมระหว่างตัวอสุจิกับไข่ที่อยู่ภายในร่างกายของเพศเมีย สัตว์ที่มีการปฏิสนธิแบบรี้ ได้แก่ สัตว์ที่วางไข่บนบกทุกชนิด สัตว์ที่เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม และปลาที่ออกลูกลเป็นตัว เช่น ปลาเข็ม ปลาหางนกยูง ปลาฉลาม

 

2.2 การปฏิสนธิภายนอก (External fertilization) คือการผสมระหว่างตัวอสุจิกับไข่ที่อยู่ภายนอกร่างกายของสัตว์เพศเมีย การปฏิสนธิแบบนี้ต้องอาศัยน้ำเป็นตัวกลางให้ตัวอสุจิเคลื่อนที่เข้าไปผสมไข่ได้ สัตว์ที่มีการปฏิสนธิแบบนี้ ได้แก่ ปลาต่าง ๆ สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์ที่วางไข่ในน้ำทุกชนิด

 

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เป็นการสืบพันธุ์ที่ผลิตสิ่งมีชีวิตใหม่ขึ้นมาด้วยการรวมตัวของหน่วยพันธุกรรมซึ่งอาจเกิดจากสิ่งมีชีวิตตัวเดียวกัน หรือคนละตัวก็ได้ หรือเกิดจากการรวมตัวของนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ (sex cell or gamete) ซึ่งจากการแบ่งตัวของ germ line cell แบบ meiotic cell division การรวมตัวของเซลล์สืบ พันธุ์เรียกว่า ปฏิสนธิ (fertilization) ได้นิวเคลียสใหม่ที่เป็นdiploid ซึ่งเรียกว่า Zygote และ zygote ที่ได้จะเป็นเซลล์เริ่มต้นของสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไป

 


การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย 
(oogenesis) 
 

ภายในรังไข่ของคนและสัตว์ เพศเมีย ประกอบด้วยเซลล์ซึ่งเรียกว่า โอโอโกเนีย (oogania ) (diploid primordial cell) เซลล์โอโอโกเนียทั้งหมดในรังไข่ของตัวอ่อนในครรภ์จะเริ่มมีการแบ่งตัวซึ่งจะแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสทำให้เซลล์เพิ่มขึ้นพัฒนาเป็น ซลล์ไข่ปฐมภูมิหรือโอโอไชต์ขั้นที่ 1(primary oocyte)
  ซึ่งต่อมาจะมรการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสขั้นแรกได้ เซกันดารีโอโอไซต์ (secondary oocyte )   ขนาดใหญ่และเพลาร์บอดีขั้นที่ 1   ( first polar body )   ซึ้งมีขนาดเล็กกว่า ในสัตว์ชั้นสูงเมื่อมีการสร้างไข่จนถึงขั้นนี้จะถึงเวลาตกไข่ ( ovalation ) และถ้าหากมีการปฏิสนธิเกิดขึ้น เซกันดารีโอโอไซต์และโพลาร์บอดี ขั้นที่ จะแบ่งไมโอซิสขั้นที่ ได้เซลล์ขนาดใหญ่ เซลล์ เรียกว่า โอโอทิด (ootid ) ซึ่งจะเจริญเป็นไข่ (ovum) และเซลล์ขนาดเล็ก เซลล์ เรียกว่า เซกันดารีโพลาร์บอดี (secondary polar body ) เซลล์ขนาดเล็ก เซลล์นี้จะสลายตัวไปในที่สุด ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมรวมทั้งคนด้วย จะมีโอโอโกเนียอยู่ในขั้นไพรมารีโอโอไซต์ แล้วตั้งแต่เกิดและจะไม่เพิ่มจำนวนอีกแล้ว ไพรมารีโอโอไซต์จะคงอยู่ในสภาพเดิมจนกว่าสัตว์ชนิดนั้นจะเข้าสู่วัยสืบพันธุ์ได้หรือวัยเจริญพันธุ์จึงจะมีการแบ่งไมโอซิส I และเกิดการตกไข่ขึ้นตามมา ไข่ของสัตว์แต่ละชนิดจะมีความแตกต่างกันมากทั้งทางด้านขนาดและรูปร่าง ไข่ของพวกสัตว์ปีกและสัตว์เลื้อยคลานมีไข่แดง (อาหารสะสม) บรรจุอยู่มาก จึงมีขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังมีเปลือกซึ่งเป็นสารพวกแคลเซียมหุ้มอยู่ด้วย ไข่พวกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมเช่นคน จะไม่มีอาหารสะสมอยู่เลย จึงมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับไข่ของสัตว์ปีก

การสร้างสเปิร์มหรือเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (spermatogenesis) 

 การสร้างสเปิร์มของสัตว์ตัวผู้จะเริ่มต้นที่ เซลล์ดิพลอยด์ (diploid primordial cell) หรือสเปอร์มาโทโกเนียม (spermatogonium) ซึ่งอยู่ภายในท่อนำสเปิร์มของอัณฑะ ที่เรียกว่า เซมินิเฟอรัส ทูบูล (seminiferous tubules)โดยจะแบ่งเซลล์แบบไมโทซีสหลาย ๆ ครั้ง ได้กลุ่มเซลล์ของสเปอร์มาโทโกเนียม (n) เซลล์เหล่านี้จะเจริญเติบโตและเปลี่ยนแปลงไปเป็นสเปอร์มาโทไซต์ปฐมภูมิ (primary spermatocyte) ซึ่งยังคงมีจำนวนโครโมโซมเป็นดิพลอยด์ (2n) เหมือนเดิม ต่อจากนั้นแต่ละเซลล์จะแบ่งเซลล์แบบไมโอซีสครั้งที่หนึ่งจะได้สเปอร์มาโทไซต์ทุติยภูมิ (secondary spermatocyte) 2 เซลล์ ซึ่งมีจำนวนโครโมโซมเป็นแฮพลอยด์ (n) และแต่ละเซลล์เรียกว่า สเปอร์มาทิด (spermatid) สเปอร์มาทิดเหล่านี้ จะเกิดกระบวนการแปรสภาพของเซลล์ (differentiation)