Określenie typów płciowych systemów i ich cech

The określenie płci jest kontrolowany przez szereg bardzo zróżnicowanych mechanizmów wśród taksonów, które określają cechy seksualne jednostki. Systemy te mogą być nieodłączne dla osób - to znaczy genetycznych - lub być kontrolowane przez czynniki środowiskowe otaczające jednostkę na wczesnych etapach ich życia.

W wewnętrznej determinacji biolodzy sklasyfikowali te systemy w trzech głównych kategoriach: pojedyncze geny, system haplodiploidalny lub specjalne lub chromosomy seksualne. Ten ostatni przypadek dotyczy nas, ssaków, ptaków i niektórych owadów.

W ten sam sposób warunki środowiskowe również wpływają na określenie płci. Zjawisko to badano u niektórych gadów i płazów, na które szczególnie wpływa temperatura. Ten system określania jest znany jako tajemniczy.

Indeks

• 1 Rodzaje systemów określania płci
  • 1.1 Poszczególne geny
  • 1.2 System haplodiploidalny
  • 1.3 Specjalne chromosomy
  • 1.4 Kryptyczne określenie
  • 1.5 Zakażenie drobnoustrojami
• 2 Proporcja płci
  • 2.1 Hipoteza Fishera
  • 2.2 Trivers and Willard hypothesis
• 3 Perspektywa ewolucyjna i przyszłe pytania
• 4 odniesienia

Rodzaje systemów określania płci

Seks, rozumiany jako mieszanina genomów poprzez mejozę i fuzję gamet, jest praktycznie uniwersalnym wydarzeniem w życiu eukariotów.

Jedną z najważniejszych konsekwencji rozmnażania płciowego jest połączenie różnych alleli przenoszonych przez różne osoby w korzystną zmienność genetyczną.

W większości organizmów eukariotycznych określenie płci jest zdarzeniem, które występuje w momencie zapłodnienia. Zjawisko to może wystąpić w trzech różnych systemach: pojedynczych genach, systemie haplodiploidalnym lub specjalnych chromosomach.

Ponadto określamy cechy płciowe, w których pośredniczą czynniki środowiskowe, takie jak temperatura. Dzieje się tak u żab, żółwi i aligatorów, gdzie temperatura inkubacji zdaje się określać płeć.

Następnie opiszemy każdy system i wykorzystamy przykłady zaczerpnięte z królestwa zwierząt i roślinności:

Poszczególne geny

W organizmach, w których seks jest określany przez poszczególne geny, nie ma chromosomów płciowych. W tych przypadkach płeć zależy od serii alleli zlokalizowanych na określonych chromosomach.

Innymi słowy, seks jest określony przez gen (lub przez kilka z nich), a nie przez obecność kompletnego chromosomu.

Ten system ma różne kręgowce, takie jak ryby, płazy i niektóre gady. Donoszono również o roślinach.

Allele zaangażowane w to zjawisko mają powszechnie znany system dominacji, który istnieje dla autosomalnych postaci. U roślin przerywano allele determinujące męskość, hermafrodytyzm i kobiecy charakter jednostki..

System haplodiploidalny

Systemy haplodiploidalne określają płeć w zależności od stanu haploidalnego lub diploidalnego osobnika. My, ludzie, jesteśmy diploidami - zarówno mężczyźni, jak i kobiety. Jednak tego warunku nie można ekstrapolować na wszystkie grupy zwierząt.

Układ haplodiploidalny jest dość powszechny u błonkówek (pszczoły, mrówki i tym podobne), homoptera (koszenila i kurcząt) oraz u Coleoptera (chrząszczy).

Klasycznym przykładem są pszczoły i określanie płci w koloniach. Struktura społeczna pszczół jest niezwykle złożona, podobnie jak ich zachowania społeczne, mające swoje podstawy w systemie genetycznym, który decyduje o ich płci.

Pszczoły nie mają chromosomów płciowych. Samice są diploidalne (2n) i haploidalne samce (n), zwane dronami. Dlatego rozwój samic następuje poprzez zapłodnienie jaj, podczas gdy zapłodnione jajeczka rozwijają się u samców. Oznacza to, że ci ostatni nie mają ojca.

U kobiet podział na robotników i królową nie jest określony genetycznie. Ta hierarchia jest określona przez karmienie jednostki we wczesnych etapach jego życia.

Specjalne chromosomy

Przypadek specjalnych chromosomów lub chromosomów płci jest tym, z którym jesteśmy najbliżej spokrewnieni. Występuje u wszystkich ssaków, wszystkich ptaków i wielu owadów, będąc wspólną postacią w organizmach o różnych fenotypach płciowych.

W roślinach, chociaż jest to bardzo rzadkie, niektóre gatunki diecezjalne, które mają chromosomy płciowe, zostały wskazane..

Ten system ma różne warianty. Wśród najczęstszych i najprostszych znajdziemy systemy: XX-X0 i XX-XY, gdzie heterogametyczna płeć to samiec, a ZZ-ZW, gdzie heterogametyczna płeć to samica.

Pierwszy system, XX i X0, jest powszechny u owadów rzędu Orthoptera i Hemiptera. W takich przypadkach samiec ma chromosom jednopłciowy.

System XX i XY występuje u ssaków, u wielu owadów rzędu muchówek iw bardzo ograniczonej liczbie roślin, jak Cannabis sativa. W tym systemie płeć jest określana przez męską gametę. Jeśli ten ostatni ma chromosom X, potomstwo odpowiada kobiecie, podczas gdy gameta Y daje początek samcowi.

Ostatni system, ZZ i ZW, występuje u wszystkich ptaków i niektórych owadów z rzędu Lepidoptera

Kryptyczna determinacja

W niektórych taksonach różne bodźce środowiskowe, we wczesnych stadiach życia jednostek, odgrywają kluczową rolę w określaniu płci. W tych przypadkach określenie z genetycznego punktu widzenia nie zostało w pełni wyjaśnione, a płeć wydaje się całkowicie zależeć od środowiska.

W żółwiach morskich, na przykład zmienność o dodatkowe 1 ° C, przekształca całą populację samców w populację składającą się wyłącznie z kobiet.

W aligatorach stwierdzono, że niższa inkubacja w 32 ° C powoduje populację samic, a temperatura wyższa niż 34 ° C powoduje populację samców. W zakresie od 32 do 34 proporcje między płciami są zmienne.

Oprócz temperatury wykazano wpływ innych zmiennych środowiskowych. W gatunku pierścienia, Bonellia viridis, płeć jest określana w jej stanie larwalnym. Larwy, które pływają swobodnie w wodzie, rozwijają się jako mężczyźni.

W przeciwieństwie do tego, larwy, które rozwijają się w pobliżu dojrzałych samic, są przekształcane w samce, przez pewne hormony, które wydzielają.

Zakażenie drobnoustrojami

Na koniec omówimy szczególny przypadek tego, jak obecność bakterii jest w stanie określić płeć populacji. Tak jest w przypadku słynnej bakterii należącej do rodzaju Wolbachia.

Wolbachia jest symbiontem wewnątrzkomórkowym, zdolnym do zakażenia szerokiej gamy gatunków stawonogów, a także niektórych nicieni. Ta bakteria jest przenoszona pionowo, od samic do ich przyszłego potomstwa, przez jaja - chociaż udokumentowano również transfer poziomy.

Odnośnie określenia płci w organizmach, które zamieszkują, Wolbachia ma bardzo istotne skutki.

Jest zdolny do zabijania samców populacji, gdzie zarażeni mężczyźni umierają w pierwszych etapach życia; feminizuje populację, gdzie rozwijające się samce stają się samicami; wreszcie jest w stanie produkować partenogenetyczne populacje.

Wszystkie wspomniane fenotypy, które obejmują zniekształcenie proporcji płci z wyraźnym odchyleniem w stosunku do kobiet, występują, aby sprzyjać przenoszeniu bakterii do następnego pokolenia.

Dzięki szerokiej gamie hostów, Wolbachia odegrał kluczową rolę w ewolucji systemów określania płci i strategii reprodukcyjnych stawonogów.

Proporcja płci

Podstawowa właściwość systemów określania płci odpowiada zrozumieniu proporcji płci lub stosunek płci. Zaproponowano kilka teorii i hipotez:

Hipoteza Fishera

Ronald Fisher, uznany brytyjski biolog i statystyk, zaproponował w 1930 roku teorię wyjaśniającą, dlaczego populacje utrzymują stosunek mężczyzn i kobiet w stosunku 50:50. Rozsądnie wyjaśnił także, dlaczego mechanizmy, które odwracają tę równą proporcję, są wybierane przeciwko.

Kolejno można było wykazać, że sprawiedliwy lub zrównoważony stosunek płci stanowi stabilną strategię z ewolucyjnego punktu widzenia.

Prawdą jest, że wyniki Fishera nie mają zastosowania w pewnych okolicznościach, ale jego hipoteza wydaje się być na tyle ogólna, że ​​mechanizmy określania płci powinny być wybierane zgodnie z ich zasadami..

Trivers i hipoteza Willarda

Następnie, w 1973 roku, autorzy ci zauważyli, że stosunek płci zależy od wielu innych czynników - głównie stanu fizjologicznego kobiety - które nie zostały uwzględnione w wyjaśnieniu Fishera..

Argument opierał się na następujących przesłankach: gdy kobieta jest fizjologicznie „zdrowa”, powinna produkować samców, ponieważ te małe będą miały większe szanse na przeżycie i rozmnażanie się.

W ten sam sposób, gdy samica nie znajduje się w optymalnych warunkach fizjologicznych, najlepszą strategią jest produkcja innych samic.

W naturze słabe kobiety mają tendencję do rozmnażania się, pomimo ich fizjologicznego stanu „niższości”. W przeciwieństwie do słabego mężczyzny, gdzie prawdopodobieństwo reprodukcji jest wyjątkowo niskie.

Ta propozycja została przetestowana w różnych systemach biologicznych, takich jak szczury, jelenie, foki, a nawet w populacjach ludzkich.

Perspektywa ewolucyjna i przyszłe pytania

W świetle ewolucji, różnorodność mechanizmów determinujących płeć generować kilka pytań, a wśród nich: Dlaczego widzimy tę zmianę, jak powstaje ta zmiana, a wreszcie dlaczego te zmiany??

Ponadto wynika to również z pytania, czy pewne mechanizmy dają jednostce pewną przewagę nad innymi. To znaczy, jeśli jakiś szczególny mechanizm był preferowany selektywnie.

Referencje

1. Asgharian H. Chang, S. L., Mazzoglio, P. J. & Negri, I. (2014). Wolbachia nie jest o seksie: mężczyzna feminizacji Wolbachia skoczek Zyginidia pullula zmienia transkryptomu w sposób niezależny od płci głównie. Granice w mikrobiologii, 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, Tree of Sex Consortium (2014). Określanie płci: dlaczego tak wiele sposobów na to?. Biologia PLoS, 12(7), e1001899.
3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Podręcznik genetyki. Tom 1. National University of Río Cuarto.
4. Leopold, B. (2018).Teoria ekologii populacji dzikiej przyrody. Waveland press inc.
5. Pierce, B. A. (2009). Genetyka: podejście koncepcyjne. Ed. Panamericana Medical.
6. Wolpert, L. (2009). Zasady rozwoju. Ed. Panamericana Medical.