Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Sinh sản hữu tính ở động vật và các yếu tố ảnh hưởng
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em phân biệt được thụ tinh trong với thụ tinh ngoài, đẻ trứng với đẻ con, và nêu được các yếu tố chính ảnh hưởng tới sinh sản ở động vật.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài trước em đã học thực vật cần thụ phấn rồi thụ tinh để hai giao tử gặp nhau (same-grade bridge). Động vật cũng cần giao tử đực và giao tử cái kết hợp, nhưng không có hoa — nên cách hai giao tử gặp nhau ở động vật khác hẳn thực vật.
Khởi động
Một con cá chép cái có thể đẻ hàng nghìn trứng trong một lần, thả thẳng vào nước. Một con gà mái chỉ đẻ một quả trứng mỗi ngày, rồi ấp cẩn thận suốt ba tuần. Cả hai chiến lược sinh sản rất khác nhau này đều giúp loài của chúng tồn tại qua hàng triệu năm — vì sao lại như vậy?
Kiến thức trọng tâm
Thụ tinh ngoài là hình thức trong đó giao tử đực (tinh trùng) và giao tử cái (trứng) gặp nhau và kết hợp bên NGOÀI cơ thể mẹ, thường ngay trong môi trường nước — cá và ếch nhái là hai ví dụ quen thuộc. Vì trứng và tinh trùng trôi tự do trong nước, dễ bị pha loãng, trôi dạt đi nơi khác, hoặc bị các loài khác ăn mất trước khi kịp gặp nhau, số lượng trứng đẻ ra trong một lần thường rất lớn — bù lại cho tỉ lệ gặp và sống sót thấp của từng quả trứng riêng lẻ.
Thụ tinh trong ngược lại: tinh trùng được đưa vào bên trong cơ thể con cái, kết hợp với trứng ngay tại đó — gặp ở chim, bò sát, và thú. Vì hợp tử được hình thành và bảo vệ ngay từ đầu bên trong cơ thể mẹ, ít bị rủi ro trôi dạt hay bị ăn mất như thụ tinh ngoài, nên số lượng trứng hoặc con sinh ra mỗi lần thường ít hơn hẳn, nhưng tỉ lệ sống sót của từng cá thể lại cao hơn.
Sau khi thụ tinh, phôi có thể phát triển theo hai hướng. Đẻ trứng nghĩa là phôi tiếp tục phát triển bên ngoài cơ thể mẹ, tự nuôi bằng chất dinh dưỡng dự trữ ngay trong quả trứng — gà, rùa, cá đều đẻ trứng, dù gà thụ tinh trong còn cá thụ tinh ngoài. Đẻ con — hay thai sinh — nghĩa là phôi phát triển ngay bên trong cơ thể mẹ, nhận dinh dưỡng trực tiếp và liên tục từ mẹ trong suốt quá trình lớn lên, như ở hầu hết các loài thú. Cần phân biệt rõ: thụ tinh trong/ngoài nói về NƠI hai giao tử gặp nhau, còn đẻ trứng/đẻ con nói về CÁCH phôi phát triển sau đó — hai điều này không phải lúc nào cũng đi cùng một kiểu.
Sinh sản ở động vật không diễn ra bất kỳ lúc nào, mà chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Nhiệt độ và độ ẩm phù hợp thường mở ra mùa sinh sản — nhiều loài ếch chỉ đẻ trứng rộ vào đầu mùa mưa. Thời gian chiếu sáng trong ngày thay đổi theo mùa cũng là tín hiệu để nhiều loài chim và cá bắt đầu di cư, tìm bạn tình đúng thời điểm. Dinh dưỡng đầy đủ là điều kiện bắt buộc — cơ thể thiếu chất dự trữ thường trì hoãn hoặc ngừng sinh sản. Và bên trong cơ thể, hormone điều khiển thời điểm trứng và tinh trùng chín, chuẩn bị cho toàn bộ quá trình sinh sản diễn ra đúng lúc.
Thụ tinh trong không đồng nghĩa với đẻ con: rùa và thằn lằn thụ tinh trong nhưng vẫn đẻ trứng.
Ví dụ
So sánh sinh sản ở cá chép và gà
1
Cá chép đẻ trứng thẳng vào nước, tinh trùng cá đực cũng phóng vào nước để thụ tinh. Gà mái đẻ một quả trứng mỗi ngày sau khi đã được gà trống thụ tinh trước đó. So sánh hai kiểu sinh sản này.
2
Ở cá chép, trứng và tinh trùng gặp nhau ngay trong nước, bên ngoài cơ thể — thụ tinh ngoài. Ở gà, tinh trùng được đưa vào bên trong cơ thể gà mái, gặp trứng ngay tại đó — thụ tinh trong.
3
Cá chép đẻ số lượng trứng rất lớn vì trứng dễ trôi dạt hoặc bị ăn trong nước; gà chỉ đẻ một trứng mỗi lần vì hợp tử đã hình thành an toàn bên trong cơ thể mẹ trước khi trứng được đẻ ra ngoài.
4
Cả cá chép và gà đều đẻ trứng — phôi phát triển bên ngoài cơ thể mẹ, dù thụ tinh diễn ra ở hai nơi khác nhau — đúng như đã phân biệt: thụ tinh trong/ngoài khác với đẻ trứng/đẻ con.
5
Vậy cá chép thụ tinh ngoài, đẻ rất nhiều trứng để bù rủi ro cao; gà thụ tinh trong, đẻ ít trứng hơn hẳn nhưng mỗi trứng có tỉ lệ sống sót ban đầu cao hơn.
Ví dụ
Vì sao cả chiến lược đẻ nhiều trứng và đẻ ít trứng đều tồn tại được (dạng đề kiểm tra)
1
Một loài cá đẻ hàng nghìn trứng mỗi lần, một loài chim chỉ đẻ vài quả rồi ấp cẩn thận. Cả hai loài đều duy trì được số lượng cá thể ổn định qua nhiều thế hệ. Giải thích vì sao hai chiến lược trái ngược nhau lại cùng hiệu quả.
2
Thụ tinh ngoài khiến từng trứng có rủi ro cao — trôi dạt, không gặp được tinh trùng, hoặc bị loài khác ăn mất — nên loài cá bù lại bằng cách đẻ số lượng cực lớn, chỉ cần một tỉ lệ nhỏ sống sót là đủ duy trì số lượng cá thể.
3
Thụ tinh trong và tập tính ấp trứng giúp bảo vệ từng quả trứng tốt hơn nhiều — ít rủi ro trôi dạt hay bị ăn ngay từ giai đoạn hợp tử — nên loài chim không cần đẻ số lượng lớn vẫn duy trì được số lượng cá thể ổn định.
4
Cả hai chiến lược thực chất đang cân bằng cùng một bài toán: tổng số cá thể sống sót tới khi trưởng thành. Cá chọn 'số lượng lớn, rủi ro cao cho mỗi cá thể'; chim chọn 'số lượng ít, bảo vệ kỹ từng cá thể'.
5
Vậy cả hai chiến lược đều hợp lý theo cách riêng, vì mỗi loài đã thích nghi với đúng mức độ rủi ro của kiểu thụ tinh và cách chăm sóc con mà loài đó có.
Sai lầm thường gặp
Một nhầm lẫn phổ biến là nghĩ thụ tinh trong luôn đi kèm đẻ con. Thực ra rùa và nhiều loài thằn lằn thụ tinh trong nhưng vẫn đẻ trứng — hợp tử hình thành bên trong cơ thể mẹ, nhưng sau đó mẹ đẻ trứng ra ngoài để phôi tiếp tục phát triển, không mang thai như ở thú. Hai khái niệm — nơi thụ tinh, và cách phôi phát triển sau đó — cần được xét tách biệt, không suy luận cái này từ cái kia.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Thụ tinh ngoài (trứng và tinh trùng gặp nhau ngoài cơ thể, thường trong nước, đẻ số lượng lớn) khác thụ tinh trong (gặp nhau bên trong cơ thể mẹ, số lượng ít hơn nhưng bảo vệ tốt hơn). Đẻ trứng và đẻ con là cách phôi phát triển sau đó, tách biệt với nơi thụ tinh. Nhiệt độ, ánh sáng theo mùa, dinh dưỡng và hormone cùng điều khiển thời điểm sinh sản.
Từ phân đôi ở vi khuẩn tới thụ tinh trong ở loài thú, em đã đi qua toàn bộ các cách sinh vật tạo ra thế hệ tiếp theo. Chương cuối ôn lại toàn bộ hành trình đó, đặt cạnh nhau để thấy rõ khi nào nên chọn cách nào.
Thụ tinh ngoài là hình thức trong đó giao tử đực (tinh trùng) và giao tử cái (trứng) gặp nhau và kết hợp bên NGOÀI cơ thể mẹ, thường ngay trong môi trường nước — cá và ếch nhái là hai ví dụ quen thuộc. Vì trứng và tinh trùng trôi tự do trong nước, dễ bị pha loãng, trôi dạt đi nơi khác, hoặc bị các loài khác ăn mất trước khi kịp gặp nhau, số lượng trứng đẻ ra trong một lần thường rất lớn — bù lại cho tỉ lệ gặp và sống sót thấp của từng quả trứng riêng lẻ.
Thụ tinh trong ngược lại: tinh trùng được đưa vào bên trong cơ thể con cái, kết hợp với trứng ngay tại đó — gặp ở chim, bò sát, và thú. Vì hợp tử được hình thành và bảo vệ ngay từ đầu bên trong cơ thể mẹ, ít bị rủi ro trôi dạt hay bị ăn mất như thụ tinh ngoài, nên số lượng trứng hoặc con sinh ra mỗi lần thường ít hơn hẳn, nhưng tỉ lệ sống sót của từng cá thể lại cao hơn.
Sau khi thụ tinh, phôi có thể phát triển theo hai hướng. Đẻ trứng nghĩa là phôi tiếp tục phát triển bên ngoài cơ thể mẹ, tự nuôi bằng chất dinh dưỡng dự trữ ngay trong quả trứng — gà, rùa, cá đều đẻ trứng, dù gà thụ tinh trong còn cá thụ tinh ngoài. Đẻ con — hay thai sinh — nghĩa là phôi phát triển ngay bên trong cơ thể mẹ, nhận dinh dưỡng trực tiếp và liên tục từ mẹ trong suốt quá trình lớn lên, như ở hầu hết các loài thú. Cần phân biệt rõ: thụ tinh trong/ngoài nói về NƠI hai giao tử gặp nhau, còn đẻ trứng/đẻ con nói về CÁCH phôi phát triển sau đó — hai điều này không phải lúc nào cũng đi cùng một kiểu.
Sinh sản ở động vật không diễn ra bất kỳ lúc nào, mà chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Nhiệt độ và độ ẩm phù hợp thường mở ra mùa sinh sản — nhiều loài ếch chỉ đẻ trứng rộ vào đầu mùa mưa. Thời gian chiếu sáng trong ngày thay đổi theo mùa cũng là tín hiệu để nhiều loài chim và cá bắt đầu di cư, tìm bạn tình đúng thời điểm. Dinh dưỡng đầy đủ là điều kiện bắt buộc — cơ thể thiếu chất dự trữ thường trì hoãn hoặc ngừng sinh sản. Và bên trong cơ thể, hormone điều khiển thời điểm trứng và tinh trùng chín, chuẩn bị cho toàn bộ quá trình sinh sản diễn ra đúng lúc.
Một nhầm lẫn phổ biến là nghĩ thụ tinh trong luôn đi kèm đẻ con. Thực ra rùa và nhiều loài thằn lằn thụ tinh trong nhưng vẫn đẻ trứng — hợp tử hình thành bên trong cơ thể mẹ, nhưng sau đó mẹ đẻ trứng ra ngoài để phôi tiếp tục phát triển, không mang thai như ở thú. Hai khái niệm — nơi thụ tinh, và cách phôi phát triển sau đó — cần được xét tách biệt, không suy luận cái này từ cái kia.