Sukupuolijärjestelmien ja niiden ominaisuuksien määrittäminen



sukupuolen määrittäminen sitä ohjaa joukko hyvin monipuolisia mekanismeja taksonien välillä, jotka määrittävät yksilön seksuaaliset ominaisuudet. Nämä järjestelmät voivat olla luontaisia ​​yksilöille - eli geneettisille - tai niitä voi ohjata yksilön ympärillä olevat ympäristötekijät heidän elämänsä alkuvaiheissa.

Luonnollisessa määrityksessä biologit ovat luokitelleet nämä järjestelmät kolmeen pääryhmään: yksittäiset geenit, haplodiploidijärjestelmä tai erityiset tai seksuaaliset kromosomit. Tämä viimeinen tapaus on meitä, nisäkkäitä, lintuja ja joitakin hyönteisiä.

Samoin ympäristöolosuhteet vaikuttavat myös sukupuolen määrittelyyn. Tätä ilmiötä on tutkittu joissakin matelijoissa ja sammakkoeläimissä, joihin lämpötila vaikuttaa erityisesti. Tämä määritysjärjestelmä tunnetaan salaisena.

indeksi

  • 1 Sukupuolten määritysjärjestelmien tyypit
    • 1.1 Yksittäiset geenit
    • 1.2 Haplodiploidijärjestelmä
    • 1.3 Erityiset kromosomit
    • 1.4 Salakirjoitus
    • 1.5 Mikro-organismien tartunta
  • 2 Sukupuolten osuus
    • 2.1 Fisherin hypoteesi
    • 2.2 Trivers ja Willard -hypoteesi
  • 3 Evoluutio ja tulevaisuuden kysymykset
  • 4 Viitteet

Sukupuolten määritysjärjestelmien tyypit

Sukupuoli, jota ymmärretään genomien seoksena meioosin ja sukusolujen fuusion kautta, on käytännöllisesti katsoen universaali tapahtuma eukaryoottien elämässä.

Yksi seksuaalisen lisääntymisen tärkeimmistä seurauksista on yhdistää eri yksilöiden kuljettamat eri alleelit hyödylliseksi geneettiseksi muunnokseksi.

Useimmissa eukaryoottisissa organismeissa sukupuolen määrittäminen on tapahtuma, joka esiintyy lannoituksen aikana. Tämä ilmiö voi tapahtua kolmen eri järjestelmän kautta: yksittäiset geenit, haplodiploidijärjestelmä tai erityiset kromosomit.

Meillä on myös ympäristötekijöiden välittämien seksuaalisten ominaisuuksien, kuten lämpötilan, määrittäminen. Tämä tapahtuu sammakoissa, kilpikonnissa ja alligaattoreissa, joissa inkubaatioiden lämpötila näyttää määrittävän sukupuolen.

Seuraavaksi kuvailemme kullekin järjestelmälle, ja käytämme esimerkkejä eläin- ja kasvimaasta:

Yksittäiset geenit

Niissä organismeissa, joissa sukupuoli määräytyy yksittäisten geenien perusteella, sukupuolikromosomeja ei ole. Näissä tapauksissa sukupuoli riippuu sarjasta alleeleja, jotka sijaitsevat tietyissä kromosomeissa.

Toisin sanoen sukupuoli määritetään geenillä (tai useilla näistä) eikä täydellisen kromosomin läsnäolosta.

Erilaiset selkärankaiset, kuten kalat, sammakkoeläimet ja jotkut matelijat, käyttävät tätä järjestelmää. Sitä on raportoitu myös kasveissa.

Tähän ilmiöön sisältyvillä alleeleilla on laajalti tunnettu dominanssijärjestelmä, joka on olemassa autosomaalisia merkkejä varten. Kasveissa maskuliinisuutta, hermaphroditismia ja yksilön naisten luonnetta määrittäviä alleeleja on leikattu..

Haplodiploidijärjestelmä

Hapodiploidijärjestelmät määrittävät sukupuolen riippuen yksilön haploidisesta tai diploidisesta tilasta. Me ihmiset ovat diploideja - sekä miehiä että naisia. Tätä ehtoa ei kuitenkaan voida ekstrapoloida kaikkiin eläinryhmiin.

Hapleniploidijärjestelmä on melko yleinen Hymenopterassa (mehiläisissä, muurahaisissa ja vastaavissa), Homopterassa (kokkillit ja chickras) ja Coleopterassa (kovakuoriaiset).

Klassinen esimerkki on mehiläisten ja sukupuolen määrittäminen pesäkkeissä. Mehiläisten sosiaalinen rakenne on äärimmäisen monimutkainen, samoin kuin heidän eusosiaalinen käyttäytymisensä, joiden perusta on geneettisessä järjestelmässä, joka päättää heidän sukupuolestaan.

Mehiläisillä ei ole sukupuolen kromosomeja. Naiset ovat diploideja (2n) ja haploidisia miehiä (n), joita kutsutaan droneiksi. Niinpä naaraiden kehittyminen tapahtuu munien hedelmöityksellä, kun taas hedelmöimättömät munasolut kehittyvät miehillä. Toisin sanoen jälkimmäisillä ei ole isää.

Naisilla työntekijöiden ja kuningattaren välistä jakautumista ei määritetä geneettisesti. Tämä hierarkia määräytyy yksilön ruokinnassa hänen elämänsä alkuvaiheissa.

Erityiset kromosomit

Erityisten kromosomien tai sukupuolen kromosomien tapaus on se, johon olemme läheisimmin yhteydessä. Se on läsnä kaikissa nisäkkäissä, kaikissa linnuissa ja monissa hyönteisissä, ja se on yleinen muoto erilaisissa seksuaalisen fenotyypin organismeissa.

Kasveissa, vaikka se on hyvin harvinaista, on todettu joitakin hiippakuntalajeja, joilla on sukupuolen kromosomeja..

Tässä järjestelmässä on erilaisia ​​vaihtoehtoja. Yleisimpiä ja yksinkertaisimpia löytävät järjestelmät: XX-X0 ja XX-XY, joissa heterogeettinen sukupuoli on uros ja ZZ-ZW, jossa heterogeettinen sukupuoli on naaras.

Ensimmäinen järjestelmä XX ja X0 on yleinen Orthopteran ja Hemipteran järjestyksessä. Näissä tapauksissa miehellä on yhden sukupuolen kromosomi.

System XX ja XY ovat läsnä nisäkkäissä, monissa Dipteran järjestyksessä ja hyvin rajoitetussa määrässä kasveja, kuten Cannabis sativa. Tässä järjestelmässä sukupuoli määräytyy miespuolisen gameteen mukaan. Jos jälkimmäisellä on X-kromosomi, jälkeläiset vastaavat naisia, kun taas Y-gamete saa aikaan uroksen.

Viimeinen järjestelmä, ZZ ja ZW, on lintujen ja joidenkin Lepidopteran järjestyksen hyönteisten mukana

Salainen määritys

Tietyillä taksoneilla erilaisilla ympäristöön kohdistuvilla ärsykkeillä on yksilöiden elämän alkuvaiheissa ratkaiseva merkitys sukupuolen määrittämisessä. Näissä tapauksissa geneettisestä näkökulmasta määrittelemistä ei ole täysin selvitetty, ja sukupuoli näyttää riippuvan täysin ympäristöstä..

Esimerkiksi merikilpikonnissa vaihtelu ylimääräisessä 1 ° C: ssa muuttaa koko miesten joukon väestöstä, joka koostuu yksinomaan naisista.

Alligaattoreissa on havaittu, että alhaisempi inkubointi 32 ° C: ssa tuottaa naispuolisen populaation ja lämpötilat, jotka ovat yli 34 ° C, johtavat miesten populaatioon. 32 - 34 välillä sukupuolten väliset suhteet ovat vaihtelevat.

Lämpötilan lisäksi muiden ympäristömuuttujien vaikutus on osoitettu. Annelidin lajissa, Bonellia viridis, sukupuoli määritetään sen vastakkaisen tilan mukaan. Poikaset, jotka uivat vapaasti vedessä, kehittyvät miehinä.

Sitä vastoin kypsien naisten lähelle kehittyvät toukat muuttuvat miehiksi, joiden erittävät hormonit \ t.

Infektio mikro-organismeilla

Lopuksi keskustelemme erityistapauksesta, jossa bakteerin läsnäolo kykenee määrittelemään populaation sukupuolen. Tämä koskee kuuluisaa sukua, joka kuuluu sukuun Wolbachia.

Wolbachia on solunsisäinen symbionti, joka kykenee tarttumaan laajaan valikoimaan niveljalkaisia ​​lajeja ja myös joitakin sukkulamatoja. Tämä bakteeri siirretään pystysuoraan, nartuista tuleviin jälkeläisiinsä, munat - vaikka horisontaalinen siirto on myös dokumentoitu.

Mitä tulee sukupuolen määrittelyyn elävissä organismeissa, Wolbachia sillä on erittäin merkityksellisiä vaikutuksia.

Se kykenee tappamaan väestön urokset, joissa tartunnan saaneet miehet kuolevat elämänsä ensimmäisissä vaiheissa; feminisoi väestön, jossa kehittyvistä miehistä tulee naisia; ja lopuksi se kykenee tuottamaan partenogeneettisiä populaatioita.

Kaikki nämä mainitut fenotyypit, joihin liittyy sukupuolten osuuden vääristyminen, jossa on merkittävää puolueellisuutta naisille, esiintyvät suosimalla bakteerin siirtoa seuraavalle sukupolvelle.

Kiitos sen laajasta valikoimasta isäntiä, Wolbachia on ollut ratkaiseva rooli sukupuolen määritysjärjestelmien ja niveljalkaisten lisääntymisstrategioiden kehittymisessä.

Sukupuolten osuus

Sukupuolten määritysjärjestelmien perusominaisuus vastaa sukupuolten osuuden tai sukupuolisuhde. Useita teorioita ja hypoteeseja on ehdotettu:

Fisherin hypoteesi

Ronald Fisher, arvostettu brittiläinen biologi ja tilastotieteilijä, ehdotti vuonna 1930 teoriaa selittää miksi väestöt säilyttävät miesten ja naisten 50:50 -suhteen. Kohtuullisesti hän selitti myös, miksi mekanismit, jotka ohjaavat tätä yhtä suurta osuutta, valitaan.

Peräkkäin oli mahdollista osoittaa, että oikeudenmukainen tai tasapainoinen sukupuolisuhde muodostaa vakaan strategian evoluutio-näkökulmasta.

On totta, että Fisherin tuloksia ei sovelleta tietyissä olosuhteissa, mutta hänen hypoteesinsa näyttää olevan riittävän yleinen, jotta sukupuolen määritysmekanismit olisi valittava niiden periaatteiden mukaisesti..

Trivers ja Willardin hypoteesi

Myöhemmin vuonna 1973 nämä tekijät totesivat, että sukupuolisuhde riippui monista muista tekijöistä - lähinnä naisen fysiologisesta tilasta - joita ei otettu huomioon Fisherin selityksessä..

Väite perustui seuraaviin tiloihin: kun nainen on fysiologisesti "terve", hänen pitäisi tuottaa miehiä, koska näillä pienillä on suurempi mahdollisuus eloonjäämiseen ja lisääntymiseen.

Samoin, kun naaras ei ole optimaalisissa fysiologisissa olosuhteissa, paras strategia on muiden naisten tuotanto.

Luonnossa heikot naiset pyrkivät lisääntymään, vaikka he olisivat fysiologisesti huonommassa asemassa. Toisin kuin heikko mies, jossa lisääntymisen todennäköisyydet ovat poikkeuksellisen pienemmät.

Tätä ehdotusta on testattu erilaisissa biologisissa järjestelmissä, kuten rotissa, peuroissa, hylkeissä ja jopa ihmisryhmissä.

Evoluutio ja tulevaisuuden kysymykset

Evoluution valossa sukupuolia määrittävien mekanismien monimuotoisuus synnyttää tiettyjä kysymyksiä, esimerkiksi: miksi näemme tämän vaihtelun?, Miten tämä muunnelma syntyy? Ja lopuksi, miksi nämä muutokset tapahtuvat??

Lisäksi se johtuu myös siitä, antavatko tietyt mekanismit yksilölle tiettyä etua muihin verrattuna. Eli jos jokin tietty mekanismi on suosittu valikoivasti.

viittaukset

  1. Asgharian, H., Chang, P.L., Mazzoglio, P.J. & Negri, I. (2014). Wolbachia ei ole kyse sukupuolesta: miespuolinen naisellistava Wolbachia muuttaa Zyginidia pullula transkriptiomuotoa lähinnä sukupuolesta riippumattomalla tavalla. Mikrobiologian rajat, 5, 430.
  2. Bachtrog, D., Mank, JE, Peichel, CL, Kirkpatrick, M., Otto, SP, Ashman, TL, Hahn, MW, Kitano, J., Mayrose, I., Ming, R., Perrin, N., Ross, L., Valenzuela, N., Vamosi, JC, Sex of Sex Consortium (2014). Sukupuolen määrittely: miksi niin monta tapaa tehdä se?. PLoS-biologia, 12(7), e1001899.
  3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Genetiikan käsikirja. Volume 1. Río Cuarton kansallinen yliopisto.
  4. Leopold, B. (2018).Luonnonvaraisten väestöekologian teoria. Waveland paina inc.
  5. Pierce, B. A. (2009). Genetics: Käsitteellinen lähestymistapa. Ed. Panamericana Medical.
  6. Wolpert, L. (2009). Kehittämisen periaatteet. Ed. Panamericana Medical.