ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛА: ТИПЫ СИСТЕМ И ХАРАКТЕРИСТИКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Определение пола контролируются с помощью ряда механизмов колебались от таксонов , которые устанавливают половые характеристики индивидуума. Эти системы могут быть внутренними для человека, то есть генетическими, или контролироваться факторами окружающей среды, которые окружают человека на ранних этапах жизни.

Что касается внутренней детерминации, биологи классифицировали эти системы на три основные категории: индивидуальные гены, гаплодиплоидная система или особые или половые хромосомы. Последний случай касается нас, млекопитающих, птиц и некоторых насекомых.

Источник: pixabay.com

Таким же образом условия окружающей среды также влияют на определение пола. Это явление было изучено у некоторых рептилий и земноводных, на которые особенно влияет температура. Эта система определения известна как загадочная.

Типы систем определения пола

Секс, понимаемый как смешение геномов посредством мейоза и слияния гамет, является практически универсальным событием в жизни эукариот.

Одним из наиболее важных последствий полового размножения является соединение разных аллелей, переносимых разными людьми, в полезную генетическую вариацию.

У большинства эукариотических организмов определение пола - это событие, которое происходит во время оплодотворения. Это явление может происходить в трех разных системах: отдельные гены, гаплодиплоидная система или особые хромосомы.

Точно так же у нас есть определение половых признаков, опосредованное факторами окружающей среды, такими как температура. Это происходит у лягушек, черепах и аллигаторов, где температура инкубации, по-видимому, определяет пол.

Мы опишем каждую систему ниже, используя примеры, взятые из царства животных и растений:

Индивидуальные гены

В организмах, где пол определяется отдельными генами, половых хромосом нет. В этих случаях пол зависит от ряда аллелей, расположенных на определенных хромосомах.

Другими словами, пол определяется геном (или несколькими из них), а не наличием полной хромосомы.

Эта система есть у различных позвоночных, таких как рыбы, земноводные и некоторые рептилии. Также сообщалось о растениях.

Аллели, участвующие в этом явлении, имеют широко известную систему доминирования, которая существует для аутосомных признаков. У растений указаны аллели, определяющие мужественность, гермафродитизм и женский характер личности.

Гаплодиплоидная система

Гаплодиплоидная система характерна для пчел.

Гаплодиплоидные системы определяют пол в зависимости от гаплоидного или диплоидного состояния человека. Мы, люди, диплоиды - и мужчины, и женщины. Однако это условие нельзя экстраполировать на все группы животных.

Гаплодиплоидная система довольно распространена у перепончатокрылых (пчелы, муравьи и тому подобное), равнокрылых (мучнистых червецов и цыплят) и жесткокрылых (жуков).

Классический пример - пчелы и определение пола в семьях. Социальная структура пчел чрезвычайно сложна, как и их эусоциальное поведение, основанное на генетической системе, определяющей их пол.

У пчел отсутствуют половые хромосомы. Самки диплоидны (2n), а самцы гаплоидны (n), их называют трутнями. По этой причине развитие самок происходит в результате оплодотворения яиц, в то время как неоплодотворенные семяпочки развиваются в самцов. То есть у последних нет отца.

У самок разделение на рабочих и матку генетически не детерминировано. Эта иерархия определяется диетой человека на ранних этапах его жизни.

Особые хромосомы

Случай особых хромосом или половых хромосом - это тот, с которым мы больше всего связаны. Он присутствует у всех млекопитающих, всех птиц и многих насекомых, являясь общей формой у организмов с различными половыми фенотипами.

У растений, хотя это очень редко, удалось определить некоторые виды диокков, которые имеют половые хромосомы.

У этой системы есть разные варианты. Среди наиболее распространенных и простых мы находим системы: XX-X0 и XX-XY, где гетерогаметным полом является мужской, и ZZ-ZW, где гетерогаметным полом является женский.

Первая система, XX и X0, обычна у насекомых отряда Orthoptera и Hemiptera. В этих случаях у мужчины только одна половая хромосома.

Система XX и XY присутствует у млекопитающих, у многих насекомых отряда двукрылых и у очень ограниченного числа растений, таких как Cannabis sativa. В этой системе пол определяется мужской гаметой. Если последний имеет X-хромосому, потомство соответствует женщине, а Y-гамета даст начало мужчине.

Последняя система, ZZ и ZW, присутствует у всех птиц и некоторых насекомых отряда Lepidoptera.

Загадочное определение

У некоторых таксонов различные стимулы окружающей среды на ранних этапах жизни особей играют решающую роль в определении пола. В этих случаях определение с генетической точки зрения полностью не выяснено, и пол, кажется, полностью зависит от окружающей среды.

У морских черепах, например, изменение температуры на дополнительный 1 ° C превращает всю популяцию самцов в популяцию, состоящую исключительно из самок.

Было обнаружено, что у аллигаторов при инкубации ниже 32 ° C образуется популяция самок, а при температуре выше 34 ° C - популяция самцов. В диапазоне от 32 до 34 пропорции между полами изменчивы.

Помимо температуры было продемонстрировано влияние других переменных окружающей среды. У одного вида кольчатых червей, Bonellia viridis, пол определяется на личиночной стадии. Личинки, свободно плавающие в воде, развиваются как самцы.

Напротив, личинки, которые развиваются близко к половозрелым самкам, превращаются в самцов с помощью определенных гормонов, которые они выделяют.

Заражение микроорганизмами

Наконец, мы обсудим частный случай того, как присутствие бактерии может определять пол популяции. Это случай известной бактерии, принадлежащей к роду Wolbachia.

Вольбахия - внутриклеточный симбионт, способный заражать широкий спектр видов членистоногих, а также некоторых нематод. Эта бактерия передается вертикально, от самок к их будущему потомству, через яйца, хотя горизонтальный перенос также задокументирован.

Что касается определения пола у обитающих на нем организмов, Wolbachia имеет очень важные эффекты.

Он способен убивать самцов в популяции, тогда как инфицированные самцы умирают на ранних этапах своей жизни; феминизирует популяцию, где развивающиеся самцы становятся самками; и, наконец, он способен производить партеногенетические популяции.

Все упомянутые фенотипы, которые включают искажение соотношения полов с заметным уклоном в сторону самок, способствуют передаче бактерий следующему поколению.

Благодаря широкому диапазону хозяев, Wolbachia сыграла решающую роль в эволюции систем определения пола и репродуктивных стратегий членистоногих.

Соотношение полов

Стая волков.

Основное свойство систем определения пола соответствует пониманию соотношения полов или соотношения полов. Было предложено несколько теорий и гипотез:

Гипотеза Фишера

Рональд Фишер, известный британский статистик и биолог, в 1930 году предложил теорию, объясняющую, почему в популяциях сохраняется соотношение мужчин и женщин 50:50. Разумно, это также объясняет, почему механизмы, искажающие это равное соотношение, выбираются против.

Последовательно удалось продемонстрировать, что справедливое или сбалансированное соотношение полов представляет собой стабильную стратегию с эволюционной точки зрения.

Верно, что результаты Фишера неприменимы в определенных обстоятельствах, но его гипотеза кажется достаточно общей, чтобы механизмы определения пола должны быть выбраны в соответствии с его принципами.

Гипотеза Триверса и Уилларда

Позже, в 1973 году, эти авторы отметили, что соотношение полов зависит от многих других факторов - в основном от физиологического состояния самки, - которые не были приняты во внимание в объяснении Фишера.

Аргумент был основан на следующих предпосылках: когда самка физиологически «здорова», она должна производить самцов, потому что у этих детенышей будет больше шансов на выживание и размножение.

Точно так же, когда самка не находится в оптимальных физиологических условиях, лучшая стратегия - производство других самок.

В природе слабые самки часто размножаются, несмотря на свой физиологический статус «неполноценности». В отличие от слабого самца, у которого шансы на размножение исключительно ниже.

Это предложение было проверено в различных биологических системах, таких как крысы, олени, тюлени и даже в человеческих популяциях.

Эволюционная перспектива и вопросы будущего

В свете эволюции разнообразие механизмов, определяющих пол, вызывает определенные вопросы, в том числе: почему мы видим эту вариацию? Как возникает эта вариация? И, наконец, почему эти изменения происходят?

Более того, это также возникает из-за вопроса, дают ли одни механизмы человеку определенное преимущество перед другими. То есть, если выборочно отдавался предпочтение какому-либо конкретному механизму.

Ссылки

1. Асгарян, Х., Чанг, П.Л., Маццоглио, П.Дж., и Негри, И. (2014). Wolbachia - это не только секс: феминизирующая самец Wolbachia изменяет транскриптом цигниды Zyginidia pullula в основном независимым от пола образом. Границы микробиологии, 5, 430.
2. Бахтрог, Д., Манк, Дж. Э., Пейчел, К.Л., Киркпатрик, М., Отто, С.П., Эшман, Т.Л., Хан, М.В., Китано, Дж., Мэйроуз, И., Минг, Р., Перрин, Н., Росс, Л., Валенсуэла, Н., Вамози, Дж. К., Консорциум «Древо пола» (2014). Определение пола: почему так много способов сделать это? PLoS биология, 12 (7), e1001899.
3. Феррейра В., Шпиньяк Б. и Грасси Э. (2005). Руководство по генетике. Том 1. Национальный университет Рио Куарто.
4. Леопольд, Б. (2018). Теория экологии популяций диких животных. Waveland press inc.
5. Пирс, BA (2009). Генетика: концептуальный подход. Panamerican Medical Ed.
6. Вольперт, Л. (2009). Принципы развития. Panamerican Medical Ed.