Određivanje spolnih tipova sustava i njihovih karakteristika



određivanje spola kontrolira ga niz vrlo različitih mehanizama među taksonomima, koji uspostavljaju spolne karakteristike pojedinca. Ovi sustavi mogu biti intrinzični za pojedince - to jest, genetski - ili biti pod kontrolom okolišnih čimbenika koji okružuju pojedinca u ranim fazama života.

U intrinzičnoj odlučnosti, biolozi su klasificirali ove sustave u tri glavne kategorije: pojedinačni geni, haplodiploidni sustav ili posebni ili seksualni kromosomi. Ovaj posljednji slučaj je slučaj nas, sisavaca, ptica i nekih insekata.

Na isti način, uvjeti okoliša utječu i na određivanje spola. Ovaj fenomen proučavan je kod nekih gmazova i vodozemaca, na koje se posebno utječe temperatura. Ovaj sustav određivanja poznat je kao kriptičan.

indeks

  • 1 Vrste sustava određivanja spola
    • 1.1. Individualni geni
    • 1.2 Haplodiploidni sustav
    • 1.3. Posebni kromosomi
    • 1.4 Kriptično određivanje
    • 1.5 Infekcija mikroorganizmima
  • 2 Udio spolova
    • 2.1 Fisherova hipoteza
    • 2.2. Triversova i Willardova hipoteza
  • 3 Evolucijska perspektiva i buduća pitanja
  • 4 Reference

Vrste sustava određivanja spola

Seks, shvaćen kao mješavina genoma putem mejoze i fuzije gameta, praktički je univerzalan događaj u životu eukariota.

Jedna od najvažnijih posljedica spolne reprodukcije je spariti različite alele, koje nose različite osobe, u korisnu genetsku varijaciju.

U većini eukariotskih organizama određivanje spola je događaj koji se događa u vrijeme oplodnje. Taj se fenomen može pojaviti kroz tri različita sustava: individualne gene, haplodiploidni sustav ili posebne kromosome.

Također, utvrđujemo spolne karakteristike posredovane okolišnim čimbenicima, kao što je temperatura. To se događa u žabama, kornjačama i aligatorima, gdje se čini da temperatura inkubacija određuje spol.

Zatim ćemo opisati svaki sustav i koristit ćemo primjere iz životinjskog i biljnog kraljevstva:

Individualni geni

U organizmima gdje je spol određen individualnim genima, nema spolnih kromosoma. U tim slučajevima spol ovisi o nizu alela koji se nalaze na specifičnim kromosomima.

Drugim riječima, spol je određen genom (ili nekoliko njih), a ne prisutnošću potpunog kromosoma.

Različiti kralježnjaci kao što su ribe, vodozemci i neki gmazovi imaju taj sustav. Također je zabilježeno u biljkama.

Aleli uključeni u ovaj fenomen imaju nadaleko poznati sustav dominacije koji postoji za autosomne ​​likove. U biljkama, aleli koji određuju muškost, hermafroditizam i ženski karakter pojedinca su isprekidani..

Haplodiploidni sustav

Haplodiploidni sustavi određuju spol ovisno o haploidnom ili diploidnom stanju pojedinca. Mi ljudi smo diploidi - i muškarci i žene. Međutim, ovaj uvjet se ne može ekstrapolirati na sve skupine životinja.

Haplodiploidni sustav je vrlo čest kod Hymenoptera (pčele, mravi i slično), Homoptera (kohineali i pilići) i Coleoptera (buba).

Klasičan primjer je pčela i određivanje spola u kolonijama. Socijalna struktura pčela izuzetno je složena, kao i njihovo eusocijalno ponašanje, te imaju bazu u genetskom sustavu koji odlučuje o njihovom spolu..

Pčelama nedostaje spolni kromosom. Ženke su diploidne (2n) i haploidne mužjaci (n), zvani trutovi. Stoga razvoj ženki dolazi od oplodnje jaja, dok se kod muškaraca razvijaju neoplođene jajne stanice. To jest, potonji nemaju oca.

Kod žena, podjela između radnika i kraljice nije genetski određena. Ova hijerarhija određena je hranjenjem pojedinca u ranim fazama njegova života.

Posebni kromosomi

Slučaj posebnih kromosoma ili spolnih kromosoma je onaj s kojim smo najbliže povezani. Prisutna je kod svih sisavaca, svih ptica i mnogih insekata, što je uobičajen oblik u organizmima s različitim spolnim fenotipovima.

U biljkama, iako je to vrlo rijetko, istaknute su neke biskupijske vrste koje imaju spolne kromosome..

Ovaj sustav ima različite varijante. Među najčešćim i najjednostavnijim nalazimo sustave: XX-X0 i XX-XY, gdje je heterogametni spol mužjak, a ZZ-ZW, gdje je heterogametni seks ženski.

Prvi sustav, XX i X0, čest je kod insekata reda Orthoptera i Hemiptera. U tim slučajevima, muškarac ima jedan spolni kromosom.

Sustav XX i XY je prisutan u sisavaca, u mnogim insektima reda Diptera i u vrlo ograničenom broju biljaka, Cannabis sativa. U tom sustavu spol je određen muškim gametom. Ako potonji ima X kromosom, potomstvo odgovara ženki, dok će Y gameta dati muški spol..

Posljednji sustav, ZZ i ZW, prisutan je kod svih ptica i nekih insekata reda Lepidoptera

Kriptično određivanje

U određenim svojtama, različiti utjecaji na okoliš, u ranim fazama života pojedinaca, imaju ključnu ulogu u određivanju spola. U tim slučajevima određivanje s genetskog stajališta nije u potpunosti razjašnjeno, a čini se da seks u potpunosti ovisi o okolišu.

U morskim kornjačama, na primjer, varijacija u ekstra 1 ° C, pretvara cijelu populaciju muškaraca u populaciju koja se sastoji isključivo od ženki.

U aligatorima je pronađeno da niža inkubacija na 32 ° C daje populaciju ženki, a temperature veće od 34 ° C rezultiraju populacijom muškaraca. U rasponu od 32 do 34, omjeri između spolova su varijabilni.

Osim temperature pokazan je i utjecaj drugih varijabli okoliša. U vrsti anelida, Bonellia viridis, spol je određen u ličinskom stanju. Ličinke koje slobodno plivaju u vodi, razvijaju se kao mužjaci.

Nasuprot tome, ličinke koje se razvijaju u blizini zrelih ženki pretvaraju se u mužjake, pomoću određenih hormona koje izlučuju..

Infekcija mikroorganizmima

Na kraju ćemo raspraviti o posebnom slučaju kako je prisutnost bakterije sposobna definirati spol populacije. To je slučaj s čuvenom bakterijom koja pripada rodu Wolbachia.

Wolbachia je intracelularni simbiont, sposoban za infekciju širokog raspona vrsta člankonožaca i također nekih nematoda. Ova bakterija se prenosi vertikalno, od ženki do budućeg potomstva, jajima - iako je horizontalni prijenos također dokumentiran.

Što se tiče određivanja spola u organizmima koji nastanjuju, Wolbachia ima vrlo relevantne učinke.

Sposoban je ubiti mužjake populacije, gdje zaraženi mužjaci umiru u prvim fazama svog života; feminizira populaciju u kojoj muškarci u razvoju postaju ženke; i naposljetku, sposobna je proizvesti partenogenetske populacije.

Svi ovi spomenuti fenotipovi, koji uključuju distorziju udjela spolova s ​​izraženom predrasudom prema ženkama, javljaju se u korist prijenosa bakterije na sljedeću generaciju.

Zahvaljujući širokom rasponu domaćina, Wolbachia je odigrao ključnu ulogu u razvoju sustava određivanja spola i reproduktivnih strategija člankonožaca.

Udio spolova

Temeljno svojstvo sustava određivanja spola odgovara razumijevanju udjela spolova ili omjer spola. Predloženo je nekoliko teorija i hipoteza:

Fisherova hipoteza

Ronald Fisher, priznati britanski biolog i statističar, predložio je 1930. teoriju da objasni zašto populacije održavaju omjer muškaraca i žena u omjeru 50:50. Razumno, on je također objasnio zašto su mehanizmi koji preusmjeravaju ovaj jednaki omjer izabrani protiv.

Konsekutivno, bilo je moguće pokazati da pravedan ili uravnotežen omjer polova predstavlja stabilnu strategiju, sa stajališta evolucije.

Istina je da se Fisherovi rezultati ne primjenjuju u određenim okolnostima, ali čini se da je njegova hipoteza dovoljno općenita da bi mehanizmi za određivanje spola trebali biti odabrani prema njihovim načelima..

Triversova i Willardova hipoteza

Kasnije, 1973. godine, ovi autori su primijetili da omjer polova ovisi o mnogim drugim čimbenicima - uglavnom o fiziološkom stanju žene - koje nisu uzete u obzir u Fisherovom objašnjenju..

Argument se temeljio na sljedećim pretpostavkama: kada je ženka fiziološki "zdrava", trebala bi proizvoditi mužjake, jer će ti mali imati veće šanse za preživljavanje i reprodukciju.

Na isti način, kada žena nije u optimalnim fiziološkim uvjetima, najbolja strategija je proizvodnja drugih ženki.

U prirodi slabe ženke imaju tendenciju reprodukcije, unatoč fiziološkom stanju "inferiornosti". Za razliku od slabog muškarca, gdje su vjerojatnosti reprodukcije iznimno niže.

Ovaj je prijedlog testiran u različitim biološkim sustavima, kao što su štakori, jelen, tuljani, pa čak i ljudske populacije.

Evolucijska perspektiva i buduća pitanja

U svjetlu evolucije, raznolikost mehanizama koji određuju spol generiraju određena pitanja, među njima: zašto vidimo ovu varijaciju ?, kako se ta varijacija pojavljuje ?, i konačno, zašto se te promjene događaju??

Osim toga, proizlazi i iz pitanja da li određeni mehanizmi pojedincu daju određenu prednost nad drugima. To jest, ako se bilo koji poseban mehanizam favorizira selektivno.

reference

  1. Asgharian, H., Chang, P.L., Mazzoglio, P.J., & Negri, I. (2014). Wolbachia se ne bavi samo spolom: muški feminizirajući Wolbachia mijenja transkriptom zeginidia pullula, uglavnom neovisan o spolu. Granice u mikrobiologiji, 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). Određivanje spola: zašto toliko mnogo načina?. PLoS biologija, 12(7), e1001899.
  3. Ferreira, V., Szpiniak, B. i Grassi, E. (2005). Priručnik za genetiku. Svezak 1. Nacionalno sveučilište Río Cuarto.
  4. Leopold, B. (2018).Teorija ekologije populacije divljih životinja. Waveland press inc.
  5. Pierce, B.A. (2009). Genetika: konceptualni pristup. Ed Panamericana Medical.
  6. Wolpert, L. (2009). Načela razvoja. Ed Panamericana Medical.