哺乳類の生殖
ほとんどの哺乳類は胎生で、生きた子供を産む。
子ヤギは乳離れするまで母親と一緒にいます。

ほとんどの哺乳類は胎生で、生きた子を産みます。[1]しかし、単孔類の5種、カモノハシとハリモグラは卵を産みます。単孔類は他のほとんどの哺乳類とは異なる性決定システムを持っています。[2]特に、カモノハシの性染色体は、獣類よりもニワトリの性染色体に似ています。[3]

哺乳類の乳腺は、新生児の主な栄養源となる液体である乳汁を生産するために特化しています。単孔類は他の哺乳類から早くから分岐したため、ほとんどの哺乳類に見られる乳首は持っていませんが、乳腺は持っています。幼獣は母親の腹部にある乳腺片から乳汁を舐めます。

胎生哺乳類は獣亜綱に属し、現在生息する哺乳類は有袋類および有胎盤類下綱に属する。有袋類の妊娠期間は短く、典型的には発情周期よりも短く、未発達（晩成）の新生児を出産する。新生児はその後、さらに発育する。多くの種において、この成長は母親の腹部の前部にある袋状の嚢（有袋）内で行われる。モルモットなど一部の有胎盤類は、通常長い妊娠期間を経て、完全に発達した（早成）仔を出産するが、マウスなど一部の有胎盤類は未発達の仔を出産する。

成熟と生殖年齢

性成熟、つまり哺乳類が繁殖可能な最年少年齢は、種によって大きく異なります。齧歯類のクリセティダエ科（ Cricetidae）は1～2ヶ月で性成熟に達し、例えばノルウェーレミング（Lemmus lemmus）は39日で成熟します。多くのイヌ科（Canidae）やウシ科（Bovidae）は成熟に約1年かかりますが、霊長類（ヒトを含む）やイルカ科（Delphinidae）は10年以上かかります。クジラ科の中にはさらに長い期間を要するものもあり、最も長い期間が記録されているのはホッキョククジラ（Balaena mysticetus）で、わずか約23歳で成熟に達します。[4]

生殖器系

胎盤を持つ哺乳類

男性の胎盤

ウィキメディア コモンズには、哺乳類の雄の生殖器系に関連するメディアがあります。

哺乳類の雄の生殖器系は、陰茎と精巣という2つの主要な部分に分かれており、後者は精子が作られる場所で、通常は陰嚢の中に保管されています。[5]人間では、これらの器官は両方とも腹腔の外側にありますが、他の動物では主に腹部の中に収まっている場合があります。たとえば、犬の陰茎は交尾時以外は陰茎鞘で覆われています。精巣が腹部の外側にあることで、生存に特定の温度を必要とする精子の温度調節が最も容易になります。また、外側にあることで、雄の生殖組織における自然突然変異率への熱誘発性の寄与が減少する可能性もあります。[6]精子は2つの配偶子のうち小さい方で、一般に寿命が非常に短いため、雄は性成熟から死ぬまで継続的に精子を生産する必要があります。生産された精子は精管を通って射精されるまで精巣上体に貯蔵されます。精子は運動性があり、尾のような鞭毛を使って泳ぎ、卵子に向かって進みます。精子は温度勾配（走温性）​​[7]と化学勾配（走化性）に従って卵子を探します。

女性の胎盤

ウィキメディア コモンズには、哺乳類の女性の生殖器系に関連するメディアがあります。

哺乳類の雌の生殖器系は、精子の受容部として機能する膣と子宮、雌の卵子を産む卵巣、そして陰唇とクリトリスからなる外陰部という3つの主要な部分に分かれています。膣、子宮、卵巣は常に内部にあり、外陰部は外部にあります。膣は子宮頸部を介して子宮に、子宮は卵管を介して卵巣に繋がっています。一定の間隔で、卵巣は卵子を放出し、卵管を通って子宮へと送られます。

この過程で卵子が精子と出会うと、卵子は融合する精子を選択します。これを受精と呼びます。受精は通常は卵管で起こりますが、子宮内で起こることもあります。その後、接合子は子宮壁に着床し、胚発生と形態形成のプロセスを開始します。子宮外で生存できるほど発達すると、子宮頸管が拡張し、子宮の収縮によって胎児は産道、つまり膣を通って進みます。

卵子は女性の生殖細胞であり、精子よりもはるかに大きく、通常は胎児の卵巣内で出生前に形成されます。卵子は子宮へ移動するまで卵巣内のほぼ一定の位置に固定されており、後の接合子と胚のための栄養を含んでいます。一定の間隔をかけて、ホルモンシグナルに反応して卵形成の過程を経て1つの卵子が成熟し、放出されて卵管を通って排出されます。受精しない場合、この卵子はヒトや他の大型類人猿では月経によって放出され、他の哺乳類では発情周期で再吸収されます。

妊娠
ヒトの胚発生の初期段階。

ヒトの妊娠と呼ばれる妊娠は、胎児が雌の体内で有糸分裂によって分裂しながら成長する期間である。この間、胎児は雌から、臍帯によって胎児の腹部に繋がれた胎盤を通して濾過されたすべての栄養と酸素を含んだ血液を受け取る。この栄養素の流出は雌にとってかなりの負担となる可能性があり、雌はわずかに高いレベルのカロリーを摂取する必要がある。さらに、特定のビタミンやその他の栄養素が通常よりも大量に必要となり、しばしば異常な食習慣を生み出す。妊娠の長さは妊娠期間と呼ばれ、種によって大きく異なり、ヒトでは40週間、キリンでは56〜60日、ハムスターでは16日である。

誕生

胎児が十分に成長すると、化学信号が発育プロセスを開始します。これは子宮の収縮と子宮頸部の拡張から始まります。胎児は子宮頸部まで降りてきて、そこから膣へと押し出され、最終的に女性の体外へと排出されます。ヒトで乳児と呼ばれる新生児は、通常、出生後まもなく自力で呼吸を開始します。その後まもなく、胎盤も排出されます。

人間の誕生

人間の赤ちゃんは、体に比べて頭が大きいという点で動物界の中で独特である。これは人間の出産過程に影響を与え、人間の二足歩行は産道が比較的狭く、中央でねじれている原因となる。その結果、ほとんどの人間の赤ちゃんは産道内を回転して通り抜け、骨盤面に適合する必要がある。この過程は回転出産として知られており、人間に特有の過程ではないが、ほぼすべての人間の赤ちゃんが必要に迫られてこの過程を経るという点で人間は独特である。この過程やその他の過程がなぜ発生し、人間の出産が他の哺乳類よりも大幅に困難になるのかに関する主要な仮説は、産科的ジレンマとして知られている。[8]

単孔類

単孔類はわずか5種しか存在せず、全てオーストラリアとニューギニアに生息する卵を産む哺乳類です。排泄と生殖のための開口部である総排泄腔が1つあります。卵は数週間体内に保持され、栄養分を供給されます。その後、鳥のように産卵し、覆います。有袋類の「ジョーイ」と同様に、単孔類の「パグル」は幼生期または胎児期に似ています[9]。有袋類と同様に、恥骨上骨があるために胴体を拡張できず、未発達の状態で産まれます。

有袋類

有袋類の生殖器系は有胎盤類のそれとは大きく異なるが[10] [11]、これはおそらく胎盤を持たない真獣類を含む胎生哺乳類に見られる原始形態の状態であると考えられる[12]。胚発生の過程で、すべての有袋類は絨毛卵黄胎盤を形成する。バンディクートでは、さらに絨毛尿膜胎盤が形成されるが、真獣類の胎盤に見られる絨毛膜絨毛は欠いている。

配偶子形成

哺乳類を含む動物は、生殖腺（雄では精巣、雌では卵巣）における減数分裂によって配偶子（精子と卵子）を生成します。精子は精子形成によって、卵子は卵子形成によって生成されます。これらの過程については、配偶子形成の項で概説されています。哺乳類の配偶子形成過程において、DNA修復機構に関与するタンパク質をコードする多くの遺伝子の発現が増強または特異化します[13]。 これらの機構には、減数分裂相同組換え修復とミスマッチ修復が含まれます。

交尾

哺乳類の交尾姿勢


性行動は、報酬動機（「欲求」）、報酬達成（「好み」とも呼ばれる）、そして満腹感（「抑制」とも呼ばれる）に関連する行動状態に分類することができる。[14]これらの行動状態は、哺乳類においては報酬に基づく性学習、様々な神経化学物質（すなわち、ドーパミン（「欲求」としても知られる性欲）、ノルエピネフリン（性的興奮）、オキシトシンとメラノコルチン（性的魅力）、そして性腺ホルモン周期の変動によって制御されており、一部の哺乳類においては性フェロモンや運動反射（すなわち、ロードシス行動）によっても影響を受ける。[14] [15]

これらの行動状態は、人間の性的反応サイクルの段階、すなわち動機−興奮、成就−プラトーとオーガズム、満腹−屈折と相関している。[14]性的学習（連合学習の一形態）は、動物が身体的特徴、性格、文脈的手がかり、その他の刺激を性器によって誘発される性的快楽と関連付け始めるときに起こる。[14] [15]一旦形成されると、これらの関連付けは今度は性的欲求と性的好意の両方に影響を与える。

ほとんどの雌哺乳類において、交尾行為は、運動性反射である前弯（ロードシス）を含む、いくつかの生得的な神経生物学的プロセスによって制御されている。[16]雄においては、交尾行為はより複雑である。これは、ある程度の学習が必要となるためであるが、生得的なプロセス（膣への陰茎挿入の逆行制御、骨盤のリズミカルな動き、雌フェロモンの検知）は交尾に特有のものである。これらの生得的なプロセスは、異性間の交尾を指示する。[17]雌の前弯行動はヒト科において二次的なものとなり、ヒトにおいては機能しない。[18]哺乳類は通常、背腹姿勢で交尾するが、一部の霊長類種は腹腹姿勢で交尾する。[19] [20]

ほとんどの哺乳類は、性フェロモンを含むフェロモンの検知に関与する鋤鼻器官を持っている。[21]ヒトにはこの器官がないにもかかわらず、成人ヒトは嗅上皮中の推定フェロモン受容体タンパク質が検知できる特定の哺乳類フェロモンに敏感であると思われる。[注 1] [21]性フェロモンは明らかに一部の哺乳類の性行動を変化させる役割を果たしているが、一般的なフェロモン検知能力とヒトの性行動におけるフェロモンの関与はまだ解明されていない。[14]

交尾の持続時間は哺乳類の種によって大きく異なり[25]、体重と相関関係にあると考えられ、大型哺乳類の方が小型哺乳類よりも長く続きます[26] 。また、交尾の持続時間は哺乳類の陰茎の長さとも相関関係にある可能性があります[27] 。

哺乳類のオスは交尾中にペニスを通してメスの生殖器官に精液を射精する。 [28] [29]ヒト、イヌ科動物、有蹄類では通常1回の挿入で射精が起こるが、ほとんどの哺乳類種では複数回の挿入の後に射精が起こる。[30] [31]

交尾は、自発的に排卵しない哺乳類種において排卵を誘発することがある。[32]

参照

注記

  1. ^ ヒトおよび他の動物では、嗅上皮で発現している微量アミン関連受容体（TAAR）は、特定のフェロモンなどの揮発性アミン臭気物質を検出する嗅覚受容体として機能する。[22] [23]これらのTAARは、社会的合図の嗅覚的検出に関与するフェロモン受容体の一種として機能すると考えられている。 [22] [23]ヒト以外の動物を対象とした研究のレビューでは、嗅上皮のTAARがアゴニストに対する魅力的または嫌悪的な行動反応を媒介できることが示された。[22]このレビューでは、TAARによって引き起こされる行動反応は種によって異なる可能性があることも指摘されている。[22]たとえば、TAAR5はマウスでトリメチルアミンへの魅力を媒介し、ラットではトリメチルアミンへの嫌悪を媒介する。[22]ヒトでは、hTAAR5がトリメチルアミンに対する嫌悪感を媒介していると考えられています。トリメチルアミンはhTAAR5アゴニストとして作用し、ヒトにとって嫌悪感を与える魚のような悪臭を放つことが知られています。[22] [24]しかし、hTAAR5はヒトにおけるトリメチルアミンの嗅覚を担う唯一の嗅覚受容体ではありません。[22] [24] 2015年12月現在、hTAAR5を介したトリメチルアミン嫌悪感は発表された研究では検討されていません。[24]

    [アップデート]

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    図2: 各TAARのリガンド、発現パターン、種特異的な行動反応の表
  23. ^ ab 「微量アミン受容体：序論」。国際基礎・臨床薬理学連合。2014年2月23日アーカイブ。2014年2月15日閲覧。重要なのは、マウスTaarを活性化する3つのリガンドが同定されたことである。これらのリガンドは、げっ歯類における社会的シグナルの主要な源であるマウスの尿の天然成分である。マウスTaar4はβ-フェニルエチルアミンを認識する。この化合物の尿中濃度の上昇は、げっ歯類とヒトの両方において、ストレスおよびストレス反応の増加と相関している。マウスTaar3とTaar5はどちらも、オスマウスの尿中に多く含まれる化合物（それぞれイソアミルアミンとトリメチルアミン）を検出する。オスの尿中のイソアミルアミンはフェロモンとして作用し、メスマウスの思春期発来を促進することが報告されている[34]。著者らは、Taarファミリーは嗅覚受容体とは異なる化学感覚機能を有し、社会的シグナルの検出に関連する役割を担っていると示唆している。 TAAR遺伝子ファミリーの進化パターンは、系統特異的な系統発生的クラスター形成を特徴とする[26,30,35]。これらの特徴は、嗅覚GPCRおよび鋤鼻（V1R、V2R）GPCR遺伝子ファミリーで観察される特徴と非常に類似している。
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