Hệ thống sinh sản ở cá

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về các hệ thống sinh sản ở cá.

Sự sinh sản ở cá là lưỡng tính, lưỡng tính hoặc parthenogen. Quá trình chiếm ưu thế nhất là sinh sản lưỡng tính. Trong các loài cá như vậy, các giới tính là riêng biệt, ví dụ, các cá thể rất chóng mặt. Trong một vài loài cá, cả hai giới đều có cùng một cá thể, tức là những loài cá này là lưỡng tính.

Các ví dụ là Perca, Stizostedion, Micropterus. Ở một số loài cá lưỡng tính vị thành niên đã được chú ý. Trong Poe-cilia Formosa parthenogenesis xảy ra, thực sự các quá trình là sự phát sinh phụ khoa, tức là sự phát triển của trẻ mà không cần thụ tinh.

Các tuyến sinh dục của elasmobranch được phát triển bởi sự di chuyển của các tế bào mầm nguyên thủy từ nội nhũ ngoài phôi có nguồn gốc từ biểu mô phúc mạc và tương tự liên thận. Trong teleosts cũng có các tế bào mầm nguyên thủy bắt nguồn từ sườn sinh dục (như sưng). Tế bào mầm nguyên thủy có hình dạng khá lớn và hơi hình bầu dục với một nhân hình cầu lớn chứa một hạt nhân lớn.

Các sườn sinh dục phát triển thành vỏ não và tủy ở động vật có xương sống. Nhưng tuyến sinh dục trong teleosts và cyclostomes chỉ bao gồm vỏ não và thiếu mô tủy. Ở elasmobranch nó phát triển thành tủy, nhưng ở con cái chúng phát triển thành vỏ não. Sau đó, các tế bào mầm nguyên thủy trải qua quá trình phân bào và tăng sinh và cuối cùng phân biệt thành tuyến sinh dục nam và nữ.

Các loài cá có một cặp tuyến sinh dục hai bên. Chúng thường đối xứng. Chúng bị đình chỉ từ phần lưng của khoang cơ thể bởi các mạc treo trên vòm khoang cơ thể có liên quan chặt chẽ với thận. Mạc treo ở nữ được gọi là mesovarium. Chúng cũng có mặt ở Neoceratodus (Hình 20.1a, b, c). Trong khi ở nam nó được gọi là mesorchium. Nó được hỗ trợ phong phú với các mạch máu và sợi thần kinh.

Cơ quan biểu mô Haemopoietic:

Trong tất cả các tuyến sinh dục elasmobranchs được liên kết với cơ quan epigonal haemopoietic. Tinh hoàn như buồng trứng cũng được liên kết với các cơ quan epigonal (Hình 20.1b, c). Chúng kéo dài trở lại cloaca, nó có thể tương đối nhỏ ở Heptanchus hoặc vắng mặt ở Squalus. Trong Scyllium, tinh hoàn được hợp nhất với các cơ quan epigonal.

Nó được ghép nối trong Cetorhinus, một trong những bên phải nằm phía sau và hơi phía sau buồng trứng và bị đình chỉ bởi một phần mở rộng của mesovarium phía sau. Nó có chiều dài khoảng 60 cm và có đường kính 20 cm. Vùng trước được hợp nhất mật thiết với một phần ba buồng trứng.

Cơ quan epigonal bên trái ở nữ có kích thước và hình dạng tương tự mặc dù không liên quan đến tuyến sinh dục. Ở cá mập cái có nhiều chi chỉ có một buồng trứng phát triển (Scyliorhinus, Pristiurus, Galeus, Mustelus) và do đó, theo cơ quan sinh dục nữ thường không ghép đôi, vì vậy chúng phát triển tốt hơn ở một bên so với bên kia.

Cơ quan sinh sản nữ:

Các cơ quan sinh sản nữ bao gồm buồng trứng, ống dẫn trứng và trong một số loài cá nhú giả (Hình 20.2 và Hình 20.3). Buồng trứng liên quan đến ống dẫn trứng và vận chuyển ova được phân biệt thành loại tế bào học, loại semicytovarian và loại thể dục. Trong loại tế bào học, lòng của buồng trứng được kết nối với ống dẫn trứng và được giải phóng trong nước thông qua lỗ sinh dục.

Trong loại semicytovarian, các tế bào trứng thay cho ống dẫn trứng đi qua một rãnh trong suốt hình phễu, mở ra lỗ chân lông sinh dục. Tình trạng như vậy có ở Notopteridae, Osteoglassidae, v.v., trong đó ống dẫn trứng bị thoái hóa một phần hoặc hoàn toàn và do đó, ova được đưa vào khoang coelomic và sau đó được đưa qua lỗ chân lông hoặc phễu.

Loại buồng trứng thể dục không liên tục với ống dẫn trứng. Buồng trứng treo xuống như tấm màn và tế bào trứng được rụng trứng vào khoang coelomic hoặc phúc mạc và được đưa đến ống dẫn trứng bằng lông mao.

Thông thường buồng trứng là túi giống như và cấu trúc cặp và đối xứng cả trong teleosts và elasmobranchs và là chức năng. Tuy nhiên, trong một số elasmobranch, buồng trứng phải trở nên hoạt động trong khi trong một số trường hợp buồng trứng trái chỉ phát triển.

Mô học:

Buồng trứng chứa mô hỗ trợ được gọi là stroma, chứa oogonia và noãn bào. Các oogonium (tế bào mầm) sau khi nhân lên sẽ phát triển thành tế bào trứng nguyên phát. Tế bào oogonium trong giai đoạn đầu phát triển là một tế bào lớn với một nhân lớn có nhân nổi bật với tế bào chất nhiễm sắc thể. Kích thước của tế bào trở nên nhỏ hơn sau khi nhân, nhưng không quan trọng.

Sự khác biệt quan trọng là ở nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể trở thành sợi giống như trong nhân (giai đoạn leptotene). Các nhiễm sắc thể trải qua giai đoạn zygotene, sau đó là giai đoạn pachytene và cuối cùng là ngoại giao. Ở giai đoạn phát triển này để noãn bào được bao quanh bởi các tế bào nang. Các tế bào nang là đa lớp trong elasmobranch và amniota nhưng lớp đơn trong teleosts.

Ở động vật có vú, các tế bào nang tạo ra biểu mô phân tầng, lớp biểu mô bao quanh tế bào trứng và cuối cùng sinh sôi nảy nở để hình thành các tế bào hạt. Các tế bào cơ địa ngay lập tức bao quanh nang trứng, tạo thành một vỏ bọc của các tế bào, nang theca được phân biệt thành theca externa và theca interna.

Trong elasmobranch, theca interna nằm ngay bên dưới externa và bao gồm 4 đến 6 hàng tế bào dẹt và thon dài, các bức tường được mở rộng ra bên ngoài vào các quy trình (Dodd, 1983). Các tế bào Theca externa là thư ký trong chức năng và chứa các bào quan như ER và ty thể.

Nó chứa nguyên bào sợi, sợi collagen và mao mạch máu và tế bào sản xuất steroid. Tế bào trứng trưởng thành có hai lớp, một lớp theca bên ngoài và lớp granulosa bên trong, cả hai được ngăn cách với nhau bởi một màng tầng hầm riêng biệt (Hình 20.4).

Buồng trứng chứa nhiều tế bào trứng trong các giai đoạn phát triển và thoái hóa khác nhau. Viêm nang lông là một quá trình thoái hóa mà tế bào trứng trong các giai đoạn phát triển và biệt hóa của chúng bị mất khỏi buồng trứng cá cũng như từ sự rụng trứng. Quả nang mất đi sự tăng trưởng và sự khác biệt của chúng. Họ không tổng hợp hormone steroid và thực hiện bất kỳ chức năng nội tiết.

Các nang xuất huyết có hai loại, đó là lutea lutea và cora atretica. Trong cora lutea, các tế bào trứng kèm theo được loại bỏ khỏi các nang trứng bằng các tế bào granulosa xâm lấn và các tế bào theca xâm nhập. Corpora lutea và traa atretica có trong buồng trứng holocephalon.

Ở các loài noãn và viviparous chúng thường có mặt vào cuối mùa hè. Chúng có thể đại diện cho noãn bào noãn hoàng mà vì lý do nào đó đã không được rụng trứng. Trong Squalus acanthias traa atretica không có trong buồng trứng.

Vitellogenesis:

Trứng lúc ban đầu không có lòng đỏ nhưng vitellogenesis diễn ra sau đó (atresia). Ở động vật có xương sống và noãn bào từ lâu, người ta đã biết rằng máu của con cái trưởng thành có chứa một lipophosphoprotein liên kết với canxi, vitellogenin, được tổng hợp ở gan dưới tác dụng kích thích của steroid sinh dục nữ.

Nó đi từ huyết tương vào tế bào trứng trong đó nó tạo ra protein lòng đỏ lipovitellin và phosvitin (Wallace, 1978). Vitellogenesis ở cá chó tương tự như tìm thấy ở các động vật có xương sống khác. Craik (1978) đã đo tốc độ tổng hợp vitellogenin và chuyển thành dạng hạt lòng đỏ.

Quá trình vitellogenesis diễn ra, trong đó sự tích tụ của lòng đỏ xảy ra. Sự thay đổi dễ thấy đáng chú ý là tế bào chất vốn là basophilic, giờ trở thành axitophilic. Có ba chất lòng đỏ cần thiết cho các túi lòng đỏ, lòng đỏ và các giọt dầu.

Các túi noãn hoàng được cung cấp glycoprotein, chúng nhuộm màu hơi đỏ với eosin nhưng dương tính với PAS. Họ có vết đỏ sâu. Các túi noãn hoàng sau đó trở thành phế nang vỏ não và tham gia vào quá trình hình thành không gian perivitelline.

Các hạt noãn hoàng được tạo thành chủ yếu từ lipoprotein với một số carbohydrate và các chất khác. Họ rất tích cực với PAS. Các giọt cũ chứa glyceride và một lượng nhỏ cholesterol. Với sự hoàn thành của sự di chuyển vitellogenesis của túi mầm, sự hợp nhất của các hạt lòng đỏ và nhóm các giọt dầu xảy ra.

Sau khi sự di chuyển của túi mầm đến một cực động vật, sự phân chia meogen đầu tiên xảy ra và cơ thể cực đầu tiên được giải phóng.

Sau đó, phân chia meotic thứ hai bắt đầu và một quả trứng trong đó phân chia bị bắt giữ ở metaphase được rụng trứng. Chieffi; tin rằng lutea thực sự (nghĩa là theo nghĩa chức năng của động vật có vú) được tìm thấy trong cả elasmobranch của noãn và viviparous. Trước đây (S. stellaris) chúng được cho là phát triển từ các nang noãn (cora lutea) và sau này (T. marmorata) bởi atresia nang (cora atretica).

Steroid có trong buồng trứng của elasmobranch. 17 beta estradiol và dấu vết của progesterone và estrogen đã có mặt trong buồng trứng của Squalus. Nó được chứng minh trong Squalus acanthias rằng progesterone có thể được tổng hợp từ (HC) mergenolone.

Các enzyme cần thiết cho steroidogenesis trong buồng trứng của Squalus acanthias như glucose-6 phosphate dehydrogenase (G-6PDH), 3 beta-hydroxapseoid dehydrogenase (3 beta HSD), 3 alpha-hydroxapseoid dehydrogenase (17 beta HSD) (20 beta HSD) có trong buồng trứng.

3 beta HSD được tìm thấy trong cora lutea nhưng không có trong cora atretica và 3a-HSD hiện diện yếu trong granulosa của cora atretica muộn.

Cơ quan sinh sản nam:

Hình thái tinh hoàn:

Tinh hoàn ở cá, nói chung, là các cấu trúc được ghép nằm ở hai bên hơi bên và bên dưới thận. Tinh hoàn có hai chức năng chính là sản xuất tinh trùng (sinh tinh trùng) và một chức năng khác là sản xuất steroid (Steroidogenesis). Kích thước của tinh hoàn trong mùa sinh sản, trở nên to lớn.

Tinh hoàn có thể thon dài, giống như túi hoặc thùy, có thể hình tròn hoặc hình tam giác trong các mặt cắt ngang. Trong cá bống trưởng thành, Acanthogobius fluviatilis tinh hoàn nhỏ và giống như sợi chỉ. Trong Notopterus và tinh hoàn Amphipnous là không ghép đôi. Trong Syngnathids tinh hoàn là một ống đơn giản. Tinh hoàn chiếm vị trí khác nhau trong khoang bụng.

Chúng được treo lơ lửng trên thành lưng bởi mạc treo được gọi là mesorchia, có mạch máu và chứa các sợi thần kinh. Ở các loài cá dipnoi, ví dụ như ở Neoceratodus và Protopterus, tinh hoàn bên phải được gắn trước mũi gan, trong khi tuyến sinh dục bên trái kéo dài tới khu vực của ống Cuvieri (Hình 20.5).

Bên phải thường lớn hơn bên trái. Tinh hoàn của Protopterus kéo dài toàn bộ chiều dài cơ thể như một dải dày liên kết chặt chẽ và rộng với thận. Tinh hoàn của Lepidosiren là một khối thon dài và được nhúng trong mô mỡ.

Các tinh hoàn của teleosts dài và tròn trong phần. Ở Latimaria tinh hoàn bên phải lớn hơn hai đến ba lần so với bên trái nhưng cả hai đều sản xuất ra tinh trùng. Tinh hoàn bên phải kéo dài qua giữa một phần tư của khoang cơ thể đến bàng quang bơi.

Ở Chondrichthyes, vị trí của tinh hoàn thay đổi từ xa về trước đến khoảng giữa. Ở một số loài cá mập, tinh hoàn có liên quan đến một cơ quan epigonal có bản chất bạch huyết.

Từ mỗi tinh hoàn, một ống dẫn tinh trùng hoặc ống dẫn tinh bắt nguồn. Ở một số loài cá, các ống dẫn mesonephric kết hợp với tinh hoàn để tạo thành ống dẫn tinh và vasa efferentia (dịch tễ). Ở một số loài cá, ống dẫn tinh trùng được chia sẻ với thận và thường được gọi là ống thận (ống Wolffian) (Hình 20.6a, b).

Ở cá phổi, nhiều ống dẫn lưu kéo dài từ kênh trung tâm vào thận và kết nối với các nang của ống thận. Trong teleosts ống dẫn tinh trùng hoặc ống dẫn tinh là một ống thận được sửa đổi và có thể từ một hoặc một số niệu quản mang chất lỏng bài tiết đến cloaca (Hình 20.6cd).

Ống dẫn tinh trùng:

Các ống dẫn tinh trùng mở vào một buồng khác được gọi là túi tinh. Túi tinh được làm dày và thường có đường kính hơn ống dẫn tinh trùng. Các ống dẫn tinh và túi tinh có thể nhìn thấy rõ ở cá mập. Có tinh trùng được lưu trữ trong thời gian ngắn.

Người ta nhất trí chấp nhận rằng túi tinh không có trong các ống thần kinh, bởi vì nó không lưu trữ tinh trùng và không phải là một phần của hệ thống ống Wolffian, do đó nó không tương đồng với túi tinh của động vật có xương sống cao hơn. Tuy nhiên, ở cá vàng, một bức tường giữa của ống dẫn tinh trùng hình thành phần nhô ra không rõ ràng nơi tinh trùng được lưu trữ.

Cấu trúc này được coi là tương đồng với túi tinh, mặc dù nó không phải là tuyến trong tự nhiên. Một túi tinh như của cá sụn được chú ý ở Chondrostei, Holostei và Dipnoi. Các ống dẫn tinh trùng từ mỗi tinh hoàn thường tham gia để tạo thành một ống chung và mở ra bên ngoài thông qua lỗ sinh dục.

Ở Squalus, các ống thận phải tham gia tại xoang tiết niệu, cũng đóng vai trò là niệu quản và mở ra thành cloaca. Từ cloaca, tinh trùng (bó tinh trùng) bị ép buộc bởi tác động của ống hút, túi cơ nằm dưới da và kéo dài về phía trước từ cloaca, qua các rãnh của claspers vào cloaca của nữ.

Ở một số con cá mập, một sự thô sơ của ống dẫn Mullerian xâm nhập. Trong Muraenids xoang tiết niệu mở vào bàng quang tiết niệu, trong cá hồi và cá rô nó mở ra xoang bài tiết. Trong Lota, nó mở ra rìa hậu môn. Nó mở vào hậu môn nối và mở bài tiết trong, synganitids (tức là vào một cloaca).

Trên cơ sở sửa đổi nội bộ và phân biệt mô mầm hoặc giải phóng chúng trong khoang trung tâm của các hình thức ống hoặc thùy. Ở Chondrichthyes, thành của tinh hoàn hình thành các ống hoặc nang hình cầu và không thu được cấu trúc giống như ống.

Trong các giai đoạn phát triển, sự hình thành của ampullae bắt đầu từ rìa tự do ở bụng, nơi các nang trứng mới đang nảy mầm và tiến tới phần bám ở mặt lưng.

Vào thời điểm sinh sản, ampullae chín được kết nối thông qua ống dẫn trực tràng hẹp với kênh trung tâm nằm dọc theo rìa của tuyến sinh dục. Các ampullae được cung cấp với các tế bào mầm và chúng trải qua quá trình sinh tinh trùng bên trong ampullae và giải phóng tinh trùng vào khoang trung tâm thông qua các ống dẫn hẹp. Các ampullae bắt nguồn từ khu vực ampullogenic.

Trong teleosts, cả hai dạng ampullae và hình ống được quan sát. Cấu trúc của ampullae tương tự như của elasmobranchs. Cấu trúc giống như ống là từ propria bên ngoài đến khoang trung tâm. Các tế bào mầm hoặc ống sinh tinh nằm trong các ống này giống như sự sắp xếp.

Các tế bào mầm được giải phóng trực tiếp vào khoang trung tâm vì không có lòng thùy. Trong hình thức này thường có một khoang trung tâm mà các ống ngắn được bố trí triệt để mở. Các cấu trúc tinh hoàn được tìm thấy trong cá bảy màu, Poe-cilia reticulata (Hình 20.7a, b).

Ở Dipnoans, các ống bào chế có mặt ở Protopterus trong khi ampullae có mặt ở Lepidosiren. Các ống mô bào lớn hơn nhiều so với ampullae của Lipidosiren. Các phần mở rộng ống hoặc tỷ lệ của tinh hoàn phải và trái hợp nhất để tạo thành một ống trung bình.

Mô học:

Mỗi tinh hoàn được bao bọc trong một vỏ mô liên kết. Propria tunica của mô liên kết chiếu vào các ống hình thành lum. Kết thúc mù là trang web của các tế bào sinh tinh chính. Cấu trúc hình ống bao gồm hai phần, kẽ và thùy. Phần kẽ bao gồm các tế bào kẽ, nguyên bào sợi và mạch máu và bạch huyết.

Phần thùy được phân biệt thành tế bào mầm và tế bào soma. Các tế bào soma dương tính với lipid và cholesterol và tương đồng với các tế bào động vật có vú Leydig. Một số nhà điều tra tuyên bố rằng cholesterol lipid dương tính.

Bản chất của tế bào không chỉ là tiêu chí cho sự tương đồng của chúng với các tế bào Leydig mà chúng là các tế bào sản xuất steroid. Các tế bào Leydig tiết ra hormone steroid. Một loại tế bào khác trong kẽ là tế bào Sertoli. Các tế bào Sertoli về cơ bản là các tế bào cột với các quá trình đỉnh và bên phức tạp (Hình 20.8), được bao quanh bởi các tế bào sinh tinh và lấp đầy khoảng trống giữa. Chúng cung cấp chất dinh dưỡng cho các tế bào mầm.

Ở động vật có vú, chức năng của nó có thể bao gồm tiết ra protein liên kết androgen có tác dụng tập trung testosterone trong biểu mô và phần gần của hệ thống ống sinh dục. Sự tiết của nó giúp điều hòa nguyên phân, giảm phân và chức năng steroid của các tế bào Leydig và giải phóng các gonadotropin từ tuyến yên.

Grier và Linton 1977 đã tìm thấy các tế bào tương đồng sertoli khi chúng nhuộm màu đen Sudan. Về thuật ngữ liệu các tế bào này nên được gọi là tế bào Sertoli, tế bào nang hay tế bào tương đồng Sertoli, có một sự nhất trí rằng chúng có thể được gọi là tế bào Sertoli trong teleosts.

Phát sinh tinh trùng:

Sự phát sinh tinh trùng là quá trình phát triển thông qua đó các tế bào sinh tinh được chuyển từ tinh trùng lưỡng bội không phân biệt (2n) thành tinh trùng đơn bội (n) chuyên biệt cao.

Nhìn chung có ba giai đoạn:

(i) Giai đoạn sinh tinh trùng hoặc sinh tinh trùng.

(ii) Giai đoạn meotic hoặc meiosis.

(iii) Giai đoạn tinh trùng hoặc sự sinh tinh trùng.

Các ống sinh tinh ở giai đoạn đầu ở cá là một tế bào hình bầu dục lớn với một hạt nhân tròn lớn. Nó được phân biệt thành tế bào sinh tinh nguyên phát sau đó đến tế bào sinh tinh thứ cấp bằng cách trưởng thành (hoặc phân bào) và sau đó phát triển thành tinh trùng. Các tinh trùng sau đó phát triển thành một tinh trùng.