Seksuālo sistēmu un to īpašību noteikšana



The dzimuma noteikšana to kontrolē virkne ļoti dažādu mehānismu starp taksoniem, kas nosaka indivīda seksuālās īpašības. Šīs sistēmas var būt raksturīgas indivīdiem, proti, ģenētiskiem, vai arī tās var kontrolēt ar vides faktoriem, kas ietekmē indivīdu viņu dzīves sākumposmā..

Bioloģiskie pētnieki šīs sistēmas ir iedalījušas trīs galvenajās kategorijās: individuālie gēni, haplodiploīdu sistēma vai īpašas vai seksuālas hromosomas. Šis pēdējais gadījums ir tas, ka mēs, zīdītāji, putni un daži kukaiņi.

Tāpat arī vides apstākļi ietekmē dzimuma noteikšanu. Šī parādība ir pētīta dažos rāpuļos un abiniekos, kurus īpaši ietekmē temperatūra. Šī noteikšanas sistēma ir pazīstama kā slepena.

Indekss

  • 1 Dzimumu noteikšanas sistēmu veidi
    • 1.1 Atsevišķi gēni
    • 1.2 Haplodiploīdu sistēma
    • 1.3. Īpašas hromosomas
    • 1.4. Kriptiska noteikšana
    • 1.5 Infekcija ar mikroorganismiem
  • 2 Dzimumu proporcija
    • 2.1 Fišera hipotēze
    • 2.2. Trivers un Willard hipotēze
  • 3 Evolūcijas perspektīva un nākotnes jautājumi
  • 4 Atsauces

Dzimumu noteikšanas sistēmu veidi

Sekss, kas tiek saprasts kā genomu maisījums caur meiozi un gametu saplūšanu, ir praktiski universāls notikums eukariotu dzīvē..

Viena no svarīgākajām sekām, ko rada seksuālā reprodukcija, ir apvienot dažādas alēles, ko ved dažādas personas, labvēlīgā ģenētiskā variantā.

Vairumā eukariotisko organismu dzimuma noteikšana ir notikums, kas notiek mēslošanas laikā. Šī parādība var rasties trīs dažādās sistēmās: individuālie gēni, haplodiploīdu sistēma vai īpašas hromosomas.

Arī mēs esam noteikuši seksuālās īpašības, ko izraisa vides faktori, piemēram, temperatūra. Tas notiek vardēs, bruņurupučos un aligatoros, kur šķiet, ka inkubācijas temperatūra nosaka dzimumu.

Tālāk mēs aprakstīsim katru sistēmu, un mēs izmantosim piemērus, kas ņemti no dzīvnieku un augu valsts:

Atsevišķi gēni

Organismos, kuros dzimumu nosaka atsevišķi gēni, dzimuma hromosomas nav. Šādos gadījumos dzimums ir atkarīgs no virknes alēļu, kas atrodas uz konkrētām hromosomām.

Citiem vārdiem sakot, dzimumu nosaka gēns (vai vairāki no tiem), nevis pilnīga hromosoma klātbūtne.

Šādai sistēmai ir dažādi mugurkaulnieki, piemēram, zivis, abinieki un daži rāpuļi. Ziņots arī par augiem.

Šajā parādībā iesaistītajām alēlei ir plaši pazīstama dominējošā sistēma, kas pastāv autosomu rakstzīmēm. Augos ir atdalītas alēles, kas nosaka vīrišķību, hermaphroditismu un indivīda sieviešu raksturu..

Haplodiploīdu sistēma

Haplodiploīdu sistēmas nosaka dzimumu atkarībā no indivīda haploīda vai diploīda stāvokļa. Mēs, cilvēki, esam diploīdi - gan vīrieši, gan sievietes. Tomēr šo nosacījumu nevar ekstrapolēt visām dzīvnieku grupām.

Hapodiploīdu sistēma ir diezgan izplatīta Hymenoptera (bites, skudras un tamlīdzīgi), Homoptera (kokosrieksti un chickras) un Coleoptera (vaboles) \ t.

Klasiskais piemērs ir bites un dzimuma noteikšana kolonijās. Bišu sociālā struktūra ir ārkārtīgi sarežģīta, tāpat kā to euzociālā uzvedība, kuras pamatā ir ģenētiskā sistēma, kas izlemj viņu dzimumu.

Bites nav dzimušās hromosomas. Mātītes ir diploīds (2n) un haploīdu tēviņi (n), ko sauc par droniem. Tāpēc mātīšu attīstība notiek olu mēslošanā, bet neattīrītas olšūnas attīstās vīriešiem. Tas nozīmē, ka pēdējiem nav tēva.

Sievietēm dalījums starp strādniekiem un karalieni nav noteikts ģenētiski. Šo hierarhiju nosaka indivīda barošana viņa dzīves sākumposmā.

Īpašas hromosomas

Īpašu hromosomu vai dzimuma hromosomu gadījums ir tāds, ar kuru mēs esam visciešāk saistīti. Tas ir sastopams visos zīdītājos, visi putni un daudzi kukaiņi, kas ir kopīgs veids organismos ar dažādiem seksuāliem fenotipiem.

Augos, kaut arī tas ir ļoti reti, ir norādītas dažas diecēzes sugas, kurām ir dzimuma hromosomas..

Šai sistēmai ir dažādi varianti. Visbiežāk sastopamās un vienkāršākās ir sistēmas: XX-X0 un XX-XY, kur heterogamētiskais sekss ir vīrietis un ZZ-ZW, kur heterogamētiskais sekss ir sieviete.

Pirmā sistēma XX un X0 ir izplatīta Orthoptera un Hemiptera kārtas kukaiņiem. Šādos gadījumos vīriešiem ir viena dzimuma hromosoma.

XX un XY sistēma ir zīdītājiem, daudzos Diptera kārtas kukaiņos un ļoti ierobežotā skaitā augu, Cannabis sativa. Šajā sistēmā dzimumu nosaka vīriešu gamete. Ja pēdējam ir X hromosoma, pēcnācēji atbilst sievietei, bet Y gamete radīs vīriešu dzimumu.

Pēdējā sistēma ZZ un ZW ir sastopama visos putnos un dažos Lepidoptera kārtas kukaiņos

Kripta noteikšana

Dažos taksonos dažādiem vides stimuliem indivīdu dzīves sākumposmā ir būtiska loma dzimuma noteikšanā. Šādos gadījumos noteikšana no ģenētiskā viedokļa nav pilnībā noskaidrota, un dzimums šķiet pilnīgi atkarīgs no vides..

Piemēram, jūras bruņurupučos, svārstības papildu 1 ° C temperatūrā, visa vīriešu populācija tiek pārvērsta par populāciju, kas sastāv tikai no sievietēm..

Aligatoros konstatēts, ka zemāka inkubācija 32 ° C temperatūrā izraisa sieviešu populāciju un temperatūras, kas pārsniedz 34 ° C, izraisa vīriešu populāciju. No 32 līdz 34 diapazonā proporcijas starp dzimumiem ir mainīgas.

Papildus temperatūrai ir pierādīta arī citu vides mainīgo ietekme. In annelid sugas, Bonellia viridis, dzimums tiek noteikts tā kāpuru stāvoklī. Zirgi, kas brīvi peld ūdenī, attīstās kā vīrieši.

Turpretī kāpuri, kas attīstās tuvu nobriedušām mātītēm, tiek pārvērsti par vīriešiem, ar dažiem hormoniem, kurus tie izdalās.

Infekcija ar mikroorganismiem

Visbeidzot, mēs apspriedīsim īpašo gadījumu, kādā baktērijas klātbūtne spēj noteikt populācijas dzimumu. Tas attiecas uz slaveno baktēriju, kas pieder pie ģints Wolbachia.

Wolbachia ir intracelulārs simbionts, kas spēj inficēt plašu posmkāju sugu un arī dažas nematodes. Šī baktērija tiek pārnesta vertikāli, no mātītēm uz nākamo pēcnācēju, ar olām - lai gan horizontālā nodošana ir arī dokumentēta.

Attiecībā uz dzimuma noteikšanu organismos, kas dzīvo, Wolbachia ir ļoti būtiska ietekme.

Tā spēj nogalināt iedzīvotāju tēviņus, kur inficētie vīrieši mirst viņu dzīves pirmajos posmos; feminizē iedzīvotājus, kur attīstās vīrieši kļūst par sievietēm; un visbeidzot, tā spēj ražot partenogenētiskās populācijas.

Visi šie minētie fenotipi, kas ietver dzimumu īpatsvara izkropļošanu ar izteiktu aizspriedumu pret sievietēm, notiek, lai veicinātu baktērijas pārnese uz nākamo paaudzi.

Pateicoties plašajam saimnieku lokam, Wolbachia ir bijusi izšķiroša loma dzimumu noteikšanas sistēmu un posmkāju reproduktīvo stratēģiju attīstībā.

Dzimumu proporcija

Dzimumu noteikšanas sistēmu pamatīpašība atbilst dzimumu īpatsvara izpratnei dzimuma attiecība. Ir ierosinātas vairākas teorijas un hipotēzes:

Fišera hipotēze

Ronalds Fishers, atzīts britu biologs un statistiķis, 1930. gadā ierosināja teoriju, lai izskaidrotu, kāpēc populācijas uztur vīriešu un sieviešu attiecību 50:50. Saprātīgi viņš arī paskaidroja, kāpēc ir izvēlēti mehānismi, kas novirza šo vienlīdzīgo proporciju.

Secīgi bija iespējams pierādīt, ka taisnīga vai līdzsvarota dzimuma attiecība ir stabila stratēģija no evolūcijas viedokļa.

Ir taisnība, ka Fišera rezultāti nav piemērojami noteiktos apstākļos, bet viņa hipotēze šķiet pietiekami vispārīga, lai dzimuma noteikšanas mehānismi būtu jāizvēlas atbilstoši to principiem..

Trivers un Willard hipotēze

Pēc tam 1973. gadā šie autori atzīmēja, ka dzimuma attiecība ir atkarīga no daudziem citiem faktoriem - galvenokārt sievietes fizioloģiskā stāvokļa -, kurus Fišera skaidrojumā neņēma vērā..

Arguments balstījās uz šādām telpām: ja sieviete ir fizioloģiski "veselīga", viņai vajadzētu ražot vīriešus, jo šiem mazajiem būs lielāka izdzīvošanas un vairošanās iespēja..

Tādā pašā veidā, ja sievietei nav optimālu fizioloģisko apstākļu, labākā stratēģija ir citu sieviešu produkcija.

Raksturīgi, ka vājas sievietes mēdz vairoties, neskatoties uz to fizioloģisko stāvokli "mazvērtības" ziņā. Atšķirībā no vāja vīrieša, kur reprodukcijas varbūtības ir ārkārtīgi zemākas.

Šis priekšlikums ir pārbaudīts dažādās bioloģiskās sistēmās, tādās kā žurkas, brieži, roņi un pat cilvēku populācijas.

Evolūcijas perspektīva un nākotnes jautājumi

Ņemot vērā evolūciju, seksu noteicošo mehānismu daudzveidība rada dažus jautājumus, starp tiem: kāpēc mēs redzam šo variāciju?, Kā šī variācija rodas? Un, visbeidzot, kāpēc šīs izmaiņas notiek??

Turklāt rodas arī jautājums par to, vai daži mehānismi dod indivīdam zināmu priekšrocību salīdzinājumā ar citiem. Tas ir, ja kāds konkrēts mehānisms ir izvēlēts selektīvi.

Atsauces

  1. Asgharian, H., Chang, P.L., Mazzoglio, P.J., & Negri, I. (2014). Wolbachia nav viss par seksu: vīrieša feminizācija Wolbachia maina dzimumlocekļa Zyginidia pullula transkriptu, galvenokārt dzimuma ziņā.. Robežas mikrobioloģijā, 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). Seksu noteikšana: kāpēc tik daudz veidu, kā to izdarīt?. PLoS bioloģija, 12(7), e1001899.
  3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Ģenētikas rokasgrāmata. 1. sējums. Río Cuarto nacionālā universitāte.
  4. Leopolds, B. (2018).Savvaļas populācijas ekoloģijas teorija. Waveland nospiediet inc.
  5. Pierce, B. A. (2009). Ģenētika: konceptuāla pieeja. Ed. Panamericana Medical.
  6. Wolpert, L. (2009). Attīstības principi. Ed. Panamericana Medical.