Die Entwicklung des Fruchtwassers und des Eies mit Schale ermöglichte es den Wirbeltieren, vollständig terrestrisch zu werden. Diese beiden evolutionären Fortschritte setzten die vorherige Entwicklung der inneren Befruchtung voraus. Mit anderen Worten, die Ablage der Spermien durch das Männchen im Fortpflanzungstrakt des Weibchens und das anschließende Eindringen der Spermien in die Eizelle war notwendig, bevor die geschälte Eizelle entstehen konnte.
Bei lebenden Reptilien erfolgt die Ablage der Spermien des Männchens im Körper des Weibchens durch Kloakenanlagerung oder die Verwendung eines intromittenten oder kopulierenden Organs. Die erstgenannte Methode ist nur für eine Gruppe charakteristisch, die Tuatara (Sphenodon), bei denen die Kloake des Männchens (d. h. eine gemeinsame Kammer und ein gemeinsamer Ausgang, in den der Darm-, Harn- und Genitaltrakt münden) eng mit der des Weibchens verbunden ist. Das Männchen entlässt dann sein Sperma in die Kloake des Weibchens. Bei allen anderen Reptilien haben die Männchen entweder einen Penis (wie bei Schildkröten und Krokodilen) oder Hemipenes (wie bei Eidechsen und Schlangen). Der Penis ist ein Homolog des Säugetierpenis, und sein Vorhandensein bei Reptilien deutet darauf hin, dass dieses Organ früh in der Evolution der Amnioten und vor der Entstehung der Reptilien und Synapsiden entstanden ist. Im Gegensatz dazu sind die Hemipenes strukturell ganz anders aufgebaut. Sie werden als „Hemi“ bezeichnet, weil jedes Männchen zwei davon besitzt, von denen jedoch nur einer während eines einzigen Paarungsvorgangs benutzt wird. Ob Penis oder Hemipenis, dieses Organ wird in die weibliche Kloake eingeführt.
Nach der Samenablage müssen die Spermien aus der Kloake des Weibchens in die einzelnen Eileiter wandern. Sie wandern den Eileiter hinauf zu einer Öffnung in der Nähe eines Eierstocks. Der Mechanismus, wie die Spermien diesen Weg finden, ist noch weitgehend unbekannt, aber für eine erfolgreiche Befruchtung müssen sich die Spermien oberhalb der Drüsen des Eileiters befinden, die die Eihülle absondern werden. Wenn der Eisprung stattfindet, werden die Eier aus dem Eierstock abgestoßen und fallen direkt in den Eileiter, und zwar auf jeder Seite eines. Bei Reptilien kann die Kopulation die Ovulation stimulieren, gleichzeitig mit der Ovulation stattfinden, innerhalb einer Stunde bis zu einer Woche nach der Ovulation stattfinden (vermutlich die häufigste Situation) oder Monate vorher stattfinden, um die Entwicklung der Eier und ihre Ovulation abzuschließen.
Obwohl das Frühjahr für die meisten Reptilien der gemäßigten Zonen die Hauptperiode der Balz und Kopulation ist, schließen die Männchen die Spermatogenese (d. h. die Produktion von Spermien) gewöhnlich im Spätsommer ab. Gelegentlich paart sich ein Männchen, und sein Sperma wird in den Eileitern des Weibchens gespeichert, bis die Eier im Frühjahr befruchtet werden (z. B. bei Schnappschildkröten). Diese Fähigkeit, Sperma zu speichern, scheint bei Schlangen und Schildkröten weit verbreitet zu sein, auch wenn das Phänomen noch nicht gründlich untersucht wurde. Eine Studie zeigte, dass die Diamantschildkröte (Malaclemys terrapin) vier Jahre nach der Kopulation lebensfähige Eier produzieren konnte, obwohl der Prozentsatz der befruchteten Eier nach einem Jahr stark abnahm und im vierten und letzten Jahr des Experiments immer weiter zurückging.
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Für eine erfolgreiche Kopulation ist die Zusammenarbeit zwischen Weibchen und Männchen erforderlich. Bei den meisten Reptilien umwirbt das Männchen das Weibchen mit einer Reihe von Verhaltensweisen, um ihre Fortpflanzungsbereitschaft und Empfänglichkeit zu prüfen. Viele Eidechsen zeigen auch ein ausgeprägtes Muster von Kopfwippen und Liegestützen am Vorderkörper. Kombiniert mit Wasservibrationen und -spritzern nutzen männliche Krokodile auch Körperbewegungen, um Weibchen zu umwerben und andere Männchen zu warnen. Bei Anolis (Anolis) und Draco (Draco) haben die Männchen gut entwickelte und leuchtend gefärbte Kehlfächer oder Wamme, die sich öffnen und schließen. Kehlfächer werden eingesetzt, um Weibchen anzulocken, und spielen eine große Rolle bei Revierkämpfen mit anderen Männchen. Schildkröten nutzen visuelle und olfaktorische Signale sowie taktile Signale bei der Balz. Diese Signale treten in verschiedenen Kombinationen auf und sind von der jeweiligen Art abhängig. Bei einigen Schildkrötenarten scheint das Weibchen zum Beispiel in die Unterwerfung gedrängt zu werden.
Bei Schlangen und vielen Skleroglosseneidechsen kann die Balz auch die Verwendung von Pheromonen beinhalten, die sicherstellen, dass Balz und Kopulation zwischen Mitgliedern derselben Art stattfinden. Pheromone können auch dazu beitragen, ein Mitglied des anderen Geschlechts anzulocken und so das Weibchen zur Mitarbeit am Fortpflanzungsprozess zu bewegen. Schlangen verlassen sich hauptsächlich auf Pheromone und taktile Stimulation. Das Männchen krabbelt über das Weibchen und klopft ihr regelmäßig mit dem Kinn auf den Rücken; dieses Verhalten führt vermutlich zu einem Austausch von Pheromonen, der gleichzeitig die Beteiligten stimuliert.
Der so genannte Balztanz vieler Schlangen wird oft fälschlicherweise als ein Tanz interpretiert, bei dem die Vorderteile der Körper von Männchen und Weibchen hochgehalten und umschlungen werden. In Wirklichkeit handelt es sich um einen Machtkampf zwischen zwei Männchen, die um dasselbe Weibchen konkurrieren. Ziel des Balztanzes ist es, den Körper des Gegners auf den Boden zu drücken. Der schwankende Ringkampf wird so lange fortgesetzt, bis ein Männchen seine Niederlage eingesteht und wegkriecht. Zu diesem Zeitpunkt hat sich das Weibchen, das wahrscheinlich gerade von einem der Männchen umworben wurde, oft schon entfernt, und das siegreiche Männchen muss es (über seine Geruchsspur) aufspüren, damit es zur Kopulation kommen kann.
Auch andere männliche Reptilien entscheiden durch Kämpfe über Dominanz und Zugang zu den Weibchen. Warane (Varanus) ringen miteinander, sie können sich auf ihre Hinterbeine und ihren Schwanz stellen und versuchen, sich gegenseitig zu Boden zu zwingen. Bei den Schildkröten rammen sich die Männchen häufig gegenseitig mit ihren Köpfen und Körpern. Ziel ist es, das gegnerische Männchen zu vertreiben, und am besten ist es, wenn ein Gegner auf den Rücken gerollt werden kann. Ein Paar sich begattender Meeresschildkröten wird regelmäßig von anderen Männchen begleitet, die sich an dem berittenen Männchen festbeißen, um es zu vertreiben. Das Ziel des Männchens ist es, sicherzustellen, dass sein Sperma das Ei des Weibchens befruchtet, damit der Nachwuchs seine Gene teilt. Eine Methode, die neben dem Kampf eine begrenzte Befruchtung des Weibchens sicherstellt, ist das Ablegen eines schleimigen Kopulationspfropfens. Männliche Strumpfbandnattern (Thamnophis) legen diesen Pfropfen am Ende der Kopulation in der Kloake des Weibchens ab. Der Pfropfen verhindert jede weitere Paarung und verbleibt für ein oder zwei Tage.
Bei einigen wenigen Eidechsenarten – darunter bestimmte Geckos (Gekkonidae), Rennläufer (Tediidae), Felseneidechsen (Lacertidae), Warane (Varanus) und die Brahminy-Blindschlange (Ramphotyphlops braminus) – können sich die Weibchen durch Parthenogenese fortpflanzen (d. h. ihre Eier benötigen keine Aktivierung oder Befruchtung durch Spermien). Stattdessen werden die Eier selbst aktiviert und beginnen spontan mit der Zellteilung und -differenzierung, sobald sie befruchtet und in einem Nest abgelegt wurden. In vielen Fällen ist die gesamte Art eingeschlechtlich und enthält nur Weibchen. Bei Komodowaranen (V. komodoensis) und anderen zweigeschlechtlichen Arten können sich einige Weibchen parthenogenetisch fortpflanzen, während andere Weibchen sich sexuell fortpflanzen. Da keine Spermien verwendet werden, stehen keine männlichen Chromosomen zur Verfügung, und es findet keine Rekombination statt. Folglich haben die Nachkommen die gleiche genetische Ausstattung wie die Mutter. Bei eingeschlechtlichen Arten wie R. braminus haben alle Individuen die gleiche genetische Zusammensetzung, und die gesamte Art ist wahrscheinlich aus einem einzigen Weibchen hervorgegangen.