ВИЗНАЧЕННЯ СТАТІ: ТИПИ СИСТЕМ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Визначення статі контролюються з допомогою ряду механізмів коливалися від таксонів , які встановлюють статеві характеристики індивідуума. Ці системи можуть бути невід'ємними для індивіда - тобто генетичними - або контролюватися чинниками навколишнього середовища, які оточують індивіда на ранніх етапах життя.

При внутрішньому визначенні біологи класифікували ці системи на три основні категорії: індивідуальні гени, гаплодиплоїдна система або спеціальні або статеві хромосоми. Останній випадок - це у нас, ссавців, птахів та деяких комах.

Джерело: pixabay.com

Таким же чином, умови навколишнього середовища також впливають на визначення статі. Це явище вивчалося у деяких плазунів та земноводних, на які особливо впливає температура. Ця система визначення відома як криптовалюта.

Типи систем визначення статі

Секс, що розуміється як змішування геномів через мейоз та синтез гамети, є практично універсальною подією в житті еукаріотів.

Одним з найважливіших наслідків статевого розмноження є сполучення різних алелів, що переносяться різними особинами, у вигідній генетичній варіації.

У більшості еукаріотичних організмів визначення статі - це подія, яка відбувається в момент запліднення. Це явище може відбуватися трьома різними системами: окремими генами, гаплодиплоїдною системою або спеціальними хромосомами.

Так само ми маємо визначення статевих ознак, опосередкованих чинниками навколишнього середовища, такими як температура. Це відбувається у жаб, черепах та алігаторів, де температура інкубації ніби визначає стать.

Ми опишемо кожну систему нижче, використовуючи приклади, взяті з царства тварин і рослин:

Індивідуальні гени

У організмах, де стать визначається індивідуальними генами, статевих хромосом немає. У цих випадках секс залежить від серії алелів, розташованих на конкретних хромосомах.

Іншими словами, стать визначається геном (або кількома з них), а не наявністю повної хромосоми.

Цю систему мають різні хребетні, наприклад риби, земноводні та деякі рептилії. Повідомлялося також про рослини.

Алелі, які беруть участь у цьому явищі, мають широко відому систему домінування, яка існує для автосомних символів. У рослин вказані алелі, що визначають маскулінність, гермафродитизм та жіночий характер індивіда.

Гаплодиплоїдна система

Гаплодиплоїдна система поширена у бджіл

Гаплодиплоїдні системи визначають стать залежно від гаплоїдного чи диплоїдного стану особистості. Ми, люди, диплоїдні - і чоловіки, і жінки. Однак цей стан не можна екстраполювати на всі групи тварин.

Гаплодиплоїдна система досить часто зустрічається у гіменоптеран (бджоли, мурахи тощо), гомоптера (сопчасті клопи та пташенята) та паукоптери (жуки).

Класичний приклад - бджіл та визначення статі в колоніях. Соціальна структура бджіл надзвичайно складна, як і їх еусоціальна поведінка, що мають свої основи в генетичній системі, яка визначає їх стать.

Бджолам не вистачає статевих хромосом. Самки - диплоїдні (2n), а самці - гаплоїдні (n), які називаються дронами. З цієї причини розвиток самки відбувається за рахунок запліднення яйцеклітин, тоді як незапліднені яйцеклітини перетворюються на самців. Тобто останні не мають батька.

У жінок поділ між робітниками та королевою генетично не визначається. Ця ієрархія визначається раціоном індивіда на ранніх етапах його життя.

Спеціальні хромосоми

Випадок спеціальних хромосом або статевих хромосом - це той, з яким ми найбільше пов'язані. Він присутній у всіх ссавців, усіх птахів і багатьох комах, будучи поширеною формою в організмах з різними статевими фенотипами.

У рослин, хоча це дуже рідко, вдалося вказати деякі діокальні види, які мають статеві хромосоми.

Ця система має різні варіанти. Серед найбільш поширених і простих ми знаходимо системи: XX-X0 та XX-XY, де гетерогаметичний стать - самець, і ZZ-ZW, де гетерогаметичний стать - це жінка.

Перша система, XX і X0, поширена у комах ортептера та півкулі. У цих випадках у самця є лише одна статева хромосома.

Система XX та XY присутня у ссавців, у багатьох комах порядку Diptera та у дуже обмеженій кількості рослин, таких як Cannabis sativa. У цій системі стать визначається чоловічою гамою. Якщо остання має Х-хромосому, потомство відповідає самці, тоді як гамета Y дасть чоловікові.

Остання система, ZZ та ZW, присутня у всіх птахів та у деяких комах порядку Lepidoptera

Криптичне визначення

У деяких таксонах різні стимули навколишнього середовища на ранніх стадіях життя людей відіграють вирішальну роль у визначенні статі. У цих випадках детермінація з генетичної точки зору не була повністю з'ясована, і стать, здається, повністю залежить від навколишнього середовища.

Наприклад, у морських черепах коливання зайвих 1 ° C перетворює всю популяцію самців на популяцію, що складається виключно з самок.

У алігаторах було встановлено, що інкубація нижче 32 ° С виробляє популяцію жінок, а температури вище 34 ° С перетворюються на популяцію самців. У діапазоні від 32 до 34 пропорції між статями різні.

Крім температури, було продемонстровано вплив інших змінних умов навколишнього середовища. У одного виду кольцеподібних, Bonellia viridis, стать визначається в його личинковій стадії. Личинки, які вільно плавають у воді, розвиваються як самці.

На відміну від цього, личинки, які розвиваються близько до зрілої самки, перетворюються на самців певними гормонами, які вони виділяють.

Зараження мікроорганізмами

Нарешті, ми обговоримо окремий випадок того, як наявність бактерії здатна визначити стать населення. Це справа знаменитої бактерії, що належить до роду Wolbachia.

Вольбахія - внутрішньоклітинний симбіонт, здатний заразити широкий спектр видів членистоногих, а також деяких нематод. Ця бактерія передається вертикально, від самки до їх майбутнього потомства, яйцями, хоча горизонтальне перенесення також було зафіксовано.

Щодо визначення статі в організмах, які він мешкає, Вольбахія має надзвичайно актуальну дію.

Він здатний вбивати чоловіків у популяції, де заражені самці гинуть на ранніх етапах свого життя; фемінізує популяцію, де розвиваються самці стають самками; і нарешті, він здатний виробляти партеногенетичні популяції.

Усі ці згадані фенотипи, які передбачають спотворення статевого співвідношення із вираженим ухилом до самок, мають перевагу для передачі бактерій наступному поколінню.

Завдяки широкому діапазону господарів Вольбахія зіграв вирішальну роль в еволюції систем визначення статі членистоногих та репродуктивних стратегій.

Частка статей

Зграя вовків.

Основна властивість систем визначення статі відповідає розумінню пропорції статі або статі. Запропоновано кілька теорій та гіпотез:

Гіпотеза Фішера

Рональд Фішер, відомий британський статистик та біолог, запропонував у 1930 р. Теорію, щоб пояснити, чому популяції підтримують співвідношення чоловіків 50:50 до жінок. Розумно це також пояснило, чому механізми, які перекручують таке рівне співвідношення, обрані проти.

Послідовно можна було продемонструвати, що справедливе або врівноважене статеве співвідношення являє собою стабільну стратегію з еволюційної точки зору.

Це правда, що результати Фішера не застосовуються в певних обставинах, але здається, що його гіпотеза є достатньо загальною, що механізми визначення статі повинні бути обрані відповідно до його принципів.

Гіпотеза Триверса і Вілларда

Пізніше, в 1973 році, ці автори відзначили, що статеве співвідношення залежало від багатьох інших факторів - головним чином фізіологічного стану жінки - які не були враховані в поясненні Фішера.

Аргумент ґрунтувався на наступних припущеннях: коли самка фізіологічно «здорова», вона повинна виробляти самців, тому що у цих молодих буде більший шанс вижити і розмножитися.

Таким же чином, коли самка не перебуває в оптимальних фізіологічних умовах, найкращою стратегією є виробництво інших самок.

У природі слабкі самки часто розмножуються, незважаючи на свій фізіологічний статус «неповноцінності». На відміну від слабкого самця, де шанси на розмноження винятково нижчі.

Ця пропозиція була випробувана в різних біологічних системах, таких як щури, олені, тюлені і навіть у людських популяціях.

Еволюційна перспектива та майбутні питання

У світлі еволюції різноманітність механізмів, що визначають стать, викликає певні питання, зокрема: чому ми бачимо цю варіацію? Як виникає ця варіація? І нарешті, чому ці зміни відбуваються?

Крім того, це також виникає з питання, чи певні механізми дають людині певну перевагу перед іншими. Тобто, якщо якомусь конкретному механізму було надано вибіркове сприяння.

Список літератури

1. Asgharian, H., Chang, PL, Mazzoglio, PJ, & Negri, I. (2014). Вольбахія - це не все про секс: фемінізуючий самцем Вольбахія змінює стенограму "Zyginidia pullula" в основному незалежно від сексу. Межі в мікробіології, 5, 430.
2. Бахтрог, Д., Манк, Ж.Є., Пейхель, CL, Кіркпатрик, М., Отто, С.П., Ашман, Т.Л., Хан, М.В., Кітано, Дж., Мейроуз, І., Мінг, Р., Перрін, Н., Ross, L., Valenzuela, N., Vamosi, JC, Tree of Sex Consortium (2014). Визначення статі: чому так багато способів зробити це ?. PLoS біологія, 12 (7), e1001899.
3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Посібник з генетики. Том 1. Національний університет Ріо Куарто.
4. Леопольд, Б. (2018). Теорія екології населення дикої природи. Waveland press inc.
5. Пірс, BA (2009). Генетика: концептуальний підхід. Panamerican Medical Ed.
6. Вулперт, Л. (2009). Принципи розвитку. Panamerican Medical Ed.