The určení pohlaví je řízen řadou velmi rozmanitých mechanismů mezi taxony, které určují sexuální vlastnosti jedince. Tyto systémy mohou být pro jednotlivce vlastní - tj. Genetické - nebo mohou být řízeny faktory prostředí, které obklopují jednotlivce v raných fázích jeho života..
Při skutečném stanovení biologové klasifikovali tyto systémy do tří hlavních kategorií: jednotlivé geny, haplodiploidní systém nebo speciální nebo pohlavní chromozomy. Druhým případem je nás, savce, ptáky a nějaký hmyz.
Stejným způsobem ovlivňují podmínky prostředí také určování pohlaví. Tento jev byl studován u některých plazů a obojživelníků, na které má vliv zejména teplota. Tento systém stanovení je známý jako kryptický.
Rejstřík článků
Sex, chápaný jako směšování genomů prostřednictvím meiózy a fúze gamet, je v životě eukaryot prakticky událostí..
Jedním z nejdůležitějších důsledků sexuální reprodukce je spojení různých alel nesených různými jedinci v prospěšné genetické variaci..
U většiny eukaryotických organismů je určení pohlaví událostí, ke které dochází v době oplodnění. Tento jev může nastat třemi různými systémy: jednotlivými geny, haplodiploidním systémem nebo speciálními chromozomy..
Podobně máme určování sexuálních charakteristik zprostředkovaných faktory prostředí, jako je teplota. K tomu dochází u žab, želv a aligátorů, kde se zdá, že inkubační teploty určují pohlaví..
Níže popíšeme každý systém pomocí příkladů převzatých z živočišné a rostlinné říše:
V organismech, kde je pohlaví určováno jednotlivými geny, neexistují žádné pohlavní chromozomy. V těchto případech závisí pohlaví na řadě alel umístěných na konkrétních chromozomech..
Jinými slovy, pohlaví je určováno genem (nebo několika z nich), nikoli přítomností úplného chromozomu.
Tento systém mají různí obratlovci, jako jsou ryby, obojživelníci a někteří plazi. Bylo také hlášeno u rostlin.
Alely, které se účastní tohoto jevu, mají široce známý systém dominance, který existuje pro autosomální postavy. V rostlinách byly specifikovány alely, které určují mužskost, hermafroditismus a ženský charakter jedince..
Haplodiploidní systémy určují pohlaví v závislosti na haploidním nebo diploidním stavu jedince. My lidé jsme diploidní - muži i ženy. Tuto podmínku však nelze extrapolovat na všechny skupiny zvířat..
Haplodiploidní systém je zcela běžný u blanokřídlých (včely, mravenci a podobně), homopterů (červy a kuřata) a Coleoptera (brouci).
Klasickým příkladem je včelství a určování pohlaví v koloniích. Sociální struktura včel je extrémně složitá, stejně jako jejich eusociální chování, které mají své základy v genetickém systému, který rozhoduje o jejich pohlaví.
Včelám chybí pohlavní chromozomy. Ženy jsou diploidní (2 n) a muži jsou haploidní (n), kterým se říká drony. Vývoj žen tedy vychází z oplodnění vajíček, zatímco z neoplodněných vajíček se stávají samci. To znamená, že tito nemají žádného otce.
U žen není rozdělení mezi dělníky a královnu geneticky podmíněno. Tato hierarchie je určena stravou jedince v raných fázích jeho života..
Případ speciálních chromozomů nebo pohlavních chromozomů je ten, s nímž jsme nejvíce příbuzní. Je přítomen u všech savců, všech ptáků a mnoha hmyzu a je běžnou formou v organismech s různými sexuálními fenotypy.
U rostlin, i když je to velmi vzácné, byly specifikovány některé diokální druhy, které mají pohlavní chromozomy..
Tento systém má různé varianty. Mezi nejběžnější a nejjednodušší najdeme systémy: XX-X0 a XX-XY, kde heterogametické pohlaví je mužské a ZZ-ZW, kde heterogametické pohlaví je ženské..
První systém, XX a X0, je běžný u hmyzu řádu Orthoptera a Hemiptera. V těchto případech má muž pouze jeden pohlavní chromozom.
Systém XX a XY je přítomen u savců, u mnoha druhů hmyzu řádu Diptera a u velmi omezeného počtu rostlin, jako jsou Cannabis sativa. V tomto systému je pohlaví určováno mužskou gametou. Pokud má tento chromozom X, potomstvo odpovídá ženě, zatímco z gamety Y vznikne muž.
Poslední systém, ZZ a ZW, je přítomen u všech ptáků a u některých druhů hmyzu řádu Lepidoptera
U některých taxonů hrají při určování pohlaví zásadní roli různé podněty prostředí v prvních fázích života jednotlivců. V těchto případech nebylo stanovení z genetického hlediska zcela objasněno a zdá se, že pohlaví zcela závisí na prostředí..
Například u mořských želv změní variace o 1 ° C celou populaci mužů na populaci tvořenou výhradně ženami..
U aligátorů bylo zjištěno, že inkubace pod 32 ° C produkuje populaci žen a teploty nad 34 ° C se promítají do populace mužů. V rozmezí od 32 do 34 jsou podíly mezi pohlavími proměnlivé.
Kromě teploty byl prokázán vliv dalších proměnných prostředí. Něco jako annelid, Bonellia viridis, pohlaví se určuje v jeho larválním stádiu. Larvy, které volně plavou ve vodě, se vyvíjejí jako muži.
Naproti tomu larvy, které se vyvíjejí v blízkosti zralých žen, se transformují na samce určitými hormony, které tyto vylučují.
Nakonec probereme speciální případ, jak je přítomnost bakterie schopna definovat pohlaví populace. To je případ slavných bakterií patřících do rodu Wolbachia.
Wolbachia je to intracelulární symbiont, schopný infikovat širokou škálu druhů členovců a také některých hlístic. Tato bakterie se přenáší svisle, ze žen na jejich budoucí potomky, vejci - i když je zdokumentován také vodorovný přenos..
Pokud jde o stanovení pohlaví v organismech, které obývají, Wolbachia má vysoce relevantní účinky.
Je schopen zabíjet muže v populaci, kde infikovaní muži umírají v raných fázích svého života; feminizuje populaci, kde se z vyvíjejících se mužů stávají ženy; a nakonec je schopen produkovat parthenogenetické populace.
Všechny tyto zmíněné fenotypy, které zahrnují zkreslení poměru pohlaví s výrazným zkreslením vůči ženám, se vyskytují ve prospěch přenosu bakterií na další generaci..
Díky své široké škále hostitelů, Wolbachia hraje klíčovou roli ve vývoji systémů určování pohlaví a reprodukčních strategií členovců.
Základní vlastnost systémů určování pohlaví odpovídá pochopení podílu pohlaví nebo poměr pohlaví. Bylo navrženo několik teorií a hypotéz:
Ronald Fisher, uznávaný britský statistik a biolog, navrhl v roce 1930 teorii, která by vysvětlila, proč si populace udržuje poměr mužů a žen v poměru 50:50. Přiměřeně to také vysvětlovalo, proč jsou vybrány mechanismy, které zkosují tento stejný poměr.
Následně bylo možné prokázat, že spravedlivý nebo vyvážený poměr pohlaví představuje stabilní strategii z evolučního hlediska.
Je pravda, že Fisherovy výsledky za určitých okolností neplatí, ale jeho hypotéza se zdá být natolik obecná, že mechanismy pro určení pohlaví by měly být zvoleny podle jeho zásad..
Později, v roce 1973, uvedli tito autoři, že poměr pohlaví závisí na mnoha dalších faktorech - zejména na fyziologickém stavu ženy - které nebyly ve Fisherově vysvětlení zohledněny..
Argument byl založen na následujících předpokladech: když je žena fyziologicky „zdravá“, měla by plodit samce, protože tito malí budou mít větší šanci na přežití a reprodukci.
Stejným způsobem, když žena není v optimálních fyziologických podmínkách, je nejlepší strategií produkce jiných žen..
V přírodě se slabé ženy často množí, a to i přes jejich fyziologický stav „podřízenosti“. Na rozdíl od slabého muže, kde jsou šance na reprodukci výjimečně nižší.
Tento návrh byl testován v různých biologických systémech, jako jsou potkani, jeleni, tuleni a dokonce i v lidských populacích..
Ve světle evoluce vyvolává rozmanitost mechanismů, které určují pohlaví, určité otázky, včetně: proč vidíme tuto variantu? Jak tato variace vzniká? A konečně, proč k těmto změnám dochází??
Dále také vyvstává z otázky, zda určité mechanismy dávají jednotlivci určitou výhodu nad ostatními. To znamená, že pokud byl selektivně zvýhodněn nějaký konkrétní mechanismus.
Zatím žádné komentáře