Vantaggi e svantaggi della fertilizzazione esterna

Le rane e un certo numero di altri animali hanno un passaggio insolito nel loro ciclo riproduttivo: le uova di una femmina sono fecondate dallo sperma del maschio esternamente, cioè nell'ambiente piuttosto che nell'animale corpo. La fecondazione esterna può sembrare un acaro impersonale, ma porta con sé diversi vantaggi oltre che rischi. È comportamentale semplice ma in un ambiente variabile, il tasso di successo della fecondazione non è molto alto.

Le specie che utilizzano la riproduzione interna producono relativamente pochi gameti. Poiché il maschio deposita direttamente lo sperma nel corpo della femmina, sono necessari meno gameti. La fecondazione esterna richiede che gli animali maschi e femmine producano un numero maggiore di gameti. I maschi devono produrre un gran numero di spermatozoi per assicurarsi che viaggino attraverso il corpo idrico per incontrare un uovo. Le femmine devono anche depositare dozzine o centinaia di uova per garantire il successo riproduttivo. La produzione di una grande quantità di gameti richiede energia extra, che può essere svantaggiosa per un animale. Tuttavia, il gran numero di gameti può portare a una grande generazione di prole, migliorando le possibilità di un organismo di trasmettere i suoi geni.

Le strategie di fertilizzazione esterna richiedono un corpo idrico per avere successo. Gli spermatozoi hanno piccole code che li spingono attraverso l'acqua; morirebbero a terra. Sebbene il deposito di gameti nell'acqua non rappresenti un problema per i pesci, gli invertebrati acquatici e altri animali che vivono nell'acqua, può essere uno svantaggio per altre specie. Gli anfibi e le creature che abitano sulla terra devono tornare all'acqua per depositare i loro gameti.

La stretta vicinanza dell'uovo e dello sperma nella fecondazione interna aumenta la probabilità di un ciclo riproduttivo di successo. Nella riproduzione esterna, gli animali disperdono i loro gameti attraverso uno specchio d'acqua. Questa dispersione riduce la probabilità che uno spermatozoo trovi un uovo. Molti spermatozoi e ovuli muoiono prima di ottenere la fecondazione. Il basso tasso di successo della fecondazione esterna pone gli animali in uno svantaggio riproduttivo rispetto alla fecondazione interna.

Le strategie di fecondazione esterna sono comportamentalmente più semplici della fecondazione interna. Un maschio e una femmina possono depositare i loro gameti in un momento o in un luogo leggermente diversi senza compromettere il loro successo riproduttivo. Al contrario, gli animali che utilizzano una strategia di fecondazione interna si affidano a ormoni, rituali di accoppiamento e fattori comportamentali per garantire che il maschio e la femmina abbiano rapporti sessuali. La strategia di fecondazione esterna non richiede questi adattamenti, rendendola una strategia riproduttiva più semplice.