Biologie basisschool en onderbouw · Grades 1–9
23Hoe dieren zich voortplanten
In mei staat de vijver vol kikkergezang; in juni is hij zwart van de donderpadden. Het gezang bleek het begin van het verhaal te zijn: de voortplanting — hoe dieren de volgende generatie maken — volgt regels die van kikkers tot olifanten gelden, met prachtige variaties in de details.
23.1 Er zijn er twee voor nodig
Definitie 23.1 (Geslachtelijke voortplanting)
Bij dieren zijn er om jongen te maken meestal twee ouders nodig: een vrouwtje en een mannetje. Het vrouwtje maakt eicellen; het mannetje maakt zaadcellen. Een jong dier begint wanneer één zaadcel zich met één eicel verenigt — dat samengaan heet bevruchting. Voortplanting met twee ouders heet geslachtelijke voortplanting.
Voorbeeld 23.2 (Waarom de kikkers zingen)
Het koor van mei zijn de mannetjes die de vrouwtjes naar de vijver roepen. Elk paar laat daarna zijn cellen in het water los — de eitjes van het vrouwtje, het zaad van het mannetje — en daar vindt de bevruchting plaats. De zwarte stipjes in de gelei zijn een paar dagen later de jongen die al groeien: het gezang was stap één van de kikkercyclus uit Hoofdstuk 8.
Opmerking 23.3 (Twee ouders, gemengd geluk)
Een jong dier krijgt van elke ouder iets mee — en daarom kan een veulen de kleur van zijn moeder en de witte bles van zijn vader hebben. Wat elke ouder precies doorgeeft, en hoe, is een van de grote vragen verderop in dit boek; onthoud voorlopig alleen dat elk geslachtelijk verwekt dier twee ouders heeft en op allebei lijkt.
23.2 Eieren gelegd, of jongen levend geboren
Definitie 23.4 (Eierleggend en levendbarend)
De twee manieren van geboren worden uit Definitie 8.1 krijgen nu hun wetenschappelijke namen:
- een dier is eierleggend als het vrouwtje eieren legt en de jongen buiten haar lichaam, in het ei, uitgroeien: vogels, de meeste vissen, de meeste reptielen, amfibieën, insecten, slakken;
- een dier is levendbarend als het jong in het lichaam van de moeder groeit, door haar gevoed wordt, en levend geboren wordt: bijna alle zoogdieren.
Voorbeeld 23.5 (Twee kraamkamers)
Het kuiken van de kip brengt drie warme weken door in een ei met schaal en leeft van de dooier (Opmerking 8.3); het veulen brengt elf maanden door in de merrie, doorlopend gevoed door haar lichaam, en wordt geboren en staat binnen het uur op zijn poten. Hetzelfde doel, twee kraamkamers: het ene een lunchpakket in een schaal, het andere roomservice vanbinnen.
Propositie 23.6 (Waar de bevruchting plaatsvindt)
Bij waterbewoners als vissen en kikkers vindt de bevruchting meestal in het water plaats, buiten het lichaam van het vrouwtje — eitjes en zaad worden samen losgelaten en ontmoeten elkaar bij duizenden. Bij landdieren — vogels, reptielen, zoogdieren, insecten — zouden de cellen in de open lucht uitdrogen, dus brengt het mannetje zijn zaad in het lichaam van het vrouwtje tijdens de paring, en daar vindt de bevruchting plaats.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
23.3 Weinig jongen en veel zorg, of veel jongen en geen
Propositie 23.7 (Twee strategieën voor de volgende generatie)
Vergelijk de aantallen: een kabeljauw laat miljoenen eitjes per jaar los en zorgt voor geen enkel; een olifant krijgt om de paar jaar één kalf en bewaakt het tien jaar lang. Tussen die uitersten geldt een regel in de hele dierenwereld: hoe meer jongen een soort maakt, hoe minder zorg elk krijgt — en hoe minder ze er maakt, hoe meer elk beschermd en gevoed wordt. Beide strategieën slagen: gemiddeld overleven er genoeg jongen om de ouders te vervangen.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 23.8 (De vijver tellen)
Het legsel van één kikkerpaar bevat duizenden eitjes. Reigers, stekelbaarzen en libellenlarven (zie Voorbeeld 19.4) eten het hele voorjaar donderpadden — en van die duizenden klimmen er in juli een handvol kikkertjes de oever op. Het enorme legsel is geen verspilling: het is het antwoord van de kikker op de gevaren van de vijver, helemaal zonder ouderlijke bewaking.
Voorbeeld 23.9 (Het andere uiterste)
Het walviskalf wordt alleen geboren, zwemt meteen naast zijn moeder, drinkt maandenlang haar rijke melk en wordt tegen elk gevaar verdedigd. Eén jong tegelijk — maar dat ene krijgt alles. Zoogdieren, met hun melk (Definitie 8.1), zijn de grote specialisten van de strategie van weinig-en-goed-verzorgd.
Methode 23.10 (De strategie van een soort aflezen)
Vraag je bij een soort af:
- Hoeveel jongen tegelijk — één, een stuk of tien, duizenden?
- Wie bewaakt en voedt ze — beide ouders, de moeder, niemand?
- Waar beginnen ze — in een ei buiten, of gegroeid vanbinnen?
- Controleer het evenwicht van Propositie 23.7: veel jongen met weinig zorg, of weinig met veel.
23.4 Oefeningen
Oefening 23.1 ★
Wat is bevruchting? Welke cel komt van welke ouder?
Oefening 23.2 ★
Omschrijf eierleggend en levendbarend, met van elke soort twee dieren.
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.2.
Eierleggend: het vrouwtje legt eieren en het jong groeit buiten haar lichaam in het ei verder uit — de kip, de kikker (ook forel, hagedissen, slakken, insecten). Levendbarend: het jong groeit in de moeder, door haar gevoed, en wordt levend geboren — de merrie, de walvis (bijna alle zoogdieren).
Oefening 23.3 ★
Waarom zongen de kikkers in mei? Vertel het verhaal van de vijver in drie stappen na.
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.3.
De mannetjes zongen om de vrouwtjes naar de vijver te roepen; elk paar liet zijn cellen in het water los, waar zaad en eitjes elkaar troffen — de bevruchting; de bevruchte eitjes in hun gelei groeiden uit tot de donderpadden van juni.
Oefening 23.4 ★
Waar vindt de bevruchting plaats bij de forel, en waar bij de kip? Waarom dat verschil, volgens Propositie 23.6?
Oefening 23.5 ★
Vergelijk de kraamkamers van het kuiken en het veulen: waar groeit elk, en wat voedt het?
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.5.
Het kuiken groeit in een ei met schaal buiten de kip, en leeft van de dooier die erbij is ingepakt. Het veulen groeit elf maanden in de merrie, doorlopend gevoed door haar lichaam, en wordt levend geboren.
Oefening 23.6 ★
Noem de regel die het aantal jongen aan de zorg koppelt die ze krijgen. Geef de twee uiterste voorbeelden uit het hoofdstuk.
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.6.
Hoe meer jongen een soort maakt, hoe minder zorg elk krijgt; hoe minder jongen, hoe meer zorg. Uitersten: de miljoenen onverzorgde eitjes van de kabeljauw, en het enkele kalf van de olifant dat tien jaar lang bewaakt wordt.
Oefening 23.7 ★
De miljoenen eitjes van de kabeljauw worden meestal nooit volwassen kabeljauw. Waarom slaagt de strategie toch?
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.7.
Omdat succes alleen vraagt dat er gemiddeld genoeg jongen overleven om de ouders te vervangen. Van de miljoenen eitjes glippen er altijd een paar door de gevaren van de zee heen — het enorme aantal is de bescherming.
Oefening 23.8 ★
Laat Methode 23.10 lopen over de kat: een gemiddeld nest van ongeveer vijf, wekenlang gezoogd en bewaakt door de moeder, vanbinnen gegroeid. Aan welke kant van de strategie zit ze?
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.8.
Weinig jongen (vijf is weinig vergeleken met duizenden), vanbinnen gegroeid, gezoogd en bewaakt: de kat zit duidelijk aan de kant van weinig-en-goed-verzorgd — zoals de zoogdieren in het algemeen.
Oefening 23.9 ★★
Een veulen lijkt vaak op allebei zijn ouders tegelijk. Wat laat dat zien over wat het jong ontvangt, volgens Opmerking 23.3?
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.9.
Dat het van elke ouder iets ontvangt — het jong is geen kopie van zijn moeder alleen. Beide ouders dragen bij aan wat het veulen wordt.
Oefening 23.10 ★★
Het mannetje van de stekelbaars bouwt een nest, wuift verse lucht langs de eitjes en jaagt indringers weg — zeldzame toewijding voor een vis. Wat zou je met Propositie 23.7 voorspellen over de grootte van zijn legsel, vergeleken met de miljoenen van de kabeljauw?
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.10.
Een klein legsel — enkele tientallen of honderden eitjes, geen miljoenen. Zorg en aantal wegen tegen elkaar op: een vader die bewaakt, wuift en verdedigt kan een klein legsel door gevaren heen brengen die anders miljoenen onbewaakte eitjes zouden vragen.
Oefening 23.11 ★★★
Zeeschildpadden kruipen aan land om hun eieren in het warme zand te begraven, en keren dan naar zee terug. Eierleggend of levendbarend? Verzorgd of niet? En waarom moet dit reptiel, een zwemmer zijn hele leven lang, toch op het land leggen? (Gebruik de reptielkenmerken uit Propositie 21.4.)
Oplossing
Oplossing van Oefening 23.11.
Eierleggend — en onverzorgd: het begraven legsel wordt aan de warmte van het zand overgelaten, en de jongen rennen alleen naar zee (hun grote aantal is hun strategie). Ze moet op het land leggen omdat reptieleieren een schaal hebben en lucht ademen — in zee gelegd zouden ze verdrinken. De kenmerken van haar klasse bepalen de regel, niet haar gewoonten.