LYTIES NUSTATYMAS: SISTEMŲ TIPAI IR CHARAKTERISTIKOS - BIOLOGIJA - 2025

Sekso nustatymas yra kontroliuojama tam tikram skaičiui mechanizmų svyravo nuo taksonų, kurie nustato lytinių požymių individo skaičius. Šios sistemos gali būti būdingos individui - tai yra genetinės - arba jas gali valdyti aplinkos veiksniai, kurie supa individą ankstyvajame gyvenimo etape.

Atlikdami vidinį nustatymą, biologai suskirstė šias sistemas į tris pagrindines kategorijas: atskirus genus, haplodiploidinę sistemą arba specialiąsias ar lytines chromosomas. Tai paskutinis atvejis yra tas atvejis, kai mes žinduoliai, paukščiai ir kai kurie vabzdžiai.

Šaltinis: pixabay.com

Aplinkos sąlygos taip pat daro įtaką lyties nustatymui. Šis reiškinys buvo ištirtas kai kuriems ropliams ir varliagyviams, kuriems ypač didelę įtaką daro temperatūra. Ši nustatymo sistema yra žinoma kaip slapta.

Lyties nustatymo sistemų tipai

Seksas, suprantamas kaip genomų susimaišymas per mejozę ir lytinių ląstelių suliejimą, yra praktiškai universalus įvykis eukariotų gyvenime.

Viena iš svarbiausių lytinio dauginimosi pasekmių yra skirtingų alelių, kuriuos nešioja skirtingi individai, sujungimas naudinga genetine variacija.

Daugelyje eukariotinių organizmų lytis nustatoma įvykiu, kuris įvyksta apvaisinimo metu. Šis reiškinys gali pasireikšti trimis skirtingomis sistemomis: atskirais genais, haplodiploidine sistema arba specialiomis chromosomomis.

Panašiai turime seksualinių savybių, kurias įtakoja aplinkos veiksniai, pavyzdžiui, temperatūra, nustatymą. Tai įvyksta varlėse, vėžliuose ir aligatoriuose, kur inkubacijos temperatūra lemia lytį.

Mes aprašysime kiekvieną sistemą žemiau, naudodami pavyzdžius iš gyvūnų ir augalų karalysčių:

Individualūs genai

Organizmuose, kuriuose lytį lemia atskiri genai, lytinės chromosomos nėra. Šiais atvejais lytis priklauso nuo alelių, esančių konkrečiose chromosomose, serijos.

Kitaip tariant, lytį lemia genas (arba keli iš jų), o ne visa chromosoma.

Įvairūs stuburiniai gyvūnai, tokie kaip žuvys, varliagyviai ir kai kurie ropliai, turi šią sistemą. Taip pat buvo pranešta apie augalus.

Aleliai, dalyvaujantys šiame reiškinyje, turi plačiai žinomą vyravimo sistemą, egzistuojančią autosominiams veikėjams. Augaluose nurodytos alelės, lemiančios vyriškumą, hermafroditizmą ir moters moteriškumą.

Haplodiploidinė sistema

Haplodiploidinė sistema paplitusi bitėms

Haplodiploidinės sistemos lemia lytį priklausomai nuo žmogaus haploidinės ar diploidinės būklės. Mes, žmonės, esame diploidai - tiek vyrai, tiek moterys. Tačiau šios sąlygos negalima ekstrapoliuoti visoms gyvūnų grupėms.

Haplodiploidinė sistema yra gana paplitusi hymenopteranuose (bitės, skruzdėlės ir panašiai), Homoptera (rupiniai ir jaunikliai) ir Coleoptera (vabalai).

Klasikinis pavyzdys yra bičių ir lyties nustatymas kolonijose. Bičių socialinė struktūra yra labai sudėtinga, kaip ir jų euocialinis elgesys, kai jų pagrindas yra genetinėje sistemoje, kuri lemia jų lytį.

Bityse trūksta lytinių chromosomų. Patelės yra diploidinės (2n), vyrai - haploidinės (n), vadinamos dronais. Todėl patelės vystosi apvaisinus kiaušinius, o neapvaisintos kiaušialąstės išsivysto į patinus. T. y., Pastarieji neturi tėvo.

Moterims pasiskirstymas tarp darbininkų ir karalienės nėra genetiškai nustatomas. Šią hierarchiją lemia asmens mityba ankstyvaisiais jo gyvenimo tarpsniais.

Specialios chromosomos

Specialiųjų chromosomų ar lytinių chromosomų atvejis yra tas, su kuriuo mes esame labiausiai susiję. Jo yra visuose žinduoliuose, visuose paukščiuose ir daugelyje vabzdžių, būdingų organizmams, turintiems skirtingus lytinius fenotipus.

Augaluose, nors tai labai reta, buvo įmanoma nurodyti kai kurias diokalų rūšis, turinčias lytines chromosomas.

Ši sistema turi skirtingus variantus. Tarp labiausiai paplitusių ir paprastų mes randame sistemas: XX-X0 ir XX-XY, kur heterogametinė lytis yra vyrai, ir ZZ-ZW, kur heterogametinė lytis yra moteris.

Pirmoji sistema XX ir X0 yra paplitusi Orthoptera ir Hemiptera rūšies vabzdžiams. Šiais atvejais patinas turi tik vieną lytinę chromosomą.

XX ir XY sistemos yra žinduoliuose, daugelyje Diptera rūšies vabzdžių ir labai ribotame augalų skaičiuje, pavyzdžiui, Cannabis sativa. Šioje sistemoje lytį lemia vyriška gametė. Jei pastaroji turi X chromosomą, palikuonys atitinka patelę, o Y gamete - patiną.

Paskutinė sistema, ZZ ir ZW, yra visiems paukščiams ir kai kuriems vabzdžiams, priklausantiems Lepidoptera kategorijai

Kripto nustatymas

Tam tikruose taksonuose skirtingi aplinkos dirgikliai ankstyvajame individo gyvenimo etape turi lemiamą vaidmenį nustatant lytį. Šiais atvejais nustatymas genetiniu požiūriu nebuvo iki galo išaiškintas, ir lytis, atrodo, visiškai priklauso nuo aplinkos.

Pvz., Jūros vėžliukuose, pakilus papildomai 1 ° C temperatūrai, visa vyrų populiacija tampa populiacija, kurią sudaro tik moterys.

Aligatoriuose nustatyta, kad žemesnėje nei 32 ° C inkubacijoje susidaro patelės, o aukštesnė nei 34 ° C temperatūra virsta patinų populiacija. 32–34 intervale proporcijos tarp lyčių yra kintamos.

Be temperatūros, buvo įrodyta ir kitų aplinkos kintamųjų įtaka. Vienoje annelidų rūšyje Bonellia viridis lytis nustatoma jos lervos stadijoje. Lervos, laisvai plaukiančios vandenyje, vystosi kaip patinai.

Priešingai, lervos, kurios išsivysto arti subrendusių patelių, paverčiamos vyrais tam tikrais hormonais, kuriuos jos išskiria.

Infekcija mikroorganizmais

Galiausiai aptarsime ypatingą atvejį, kaip bakterijos buvimas gali apibrėžti populiacijos lytį. Taip yra garsiosios bakterijos, priklausančios Wolbachia genčiai, atveju.

Wolbachia yra tarpląstelinis simbiontas, galintis užkrėsti daugybę nariuotakojų rūšių, taip pat kai kuriuos nematodus. Ši bakterija kiaušiniais perduodama vertikaliai - iš patelių į jų būsimus palikuonis - nors taip pat buvo užfiksuotas horizontalus pernešimas.

Nustatant lytį organizmuose, kuriuose jis gyvena, Wolbachia daro labai svarbų poveikį.

Tai gali nužudyti patinus populiacijoje, kur užsikrėtę vyrai miršta ankstyvuoju gyvenimo periodu; feminizuoja populiaciją, kurioje besivystantys vyrai tampa moterimis; ir galiausiai jis gali gaminti partenogenetines populiacijas.

Visi šie paminėti fenotipai, iškreipiantys lyties santykį ir turintys didelę paklaidą patelių atžvilgiu, paskatina bakterijų perdavimą kitai kartai.

Dėl plataus priimančiųjų spektro, Wolbachia vaidino lemiamą vaidmenį nariuotakojų lyties nustatymo sistemų ir reprodukcinių strategijų evoliucijoje.

Lyties santykis

Vilkų pakuotė.

Pagrindinė lyties nustatymo sistemų savybė yra lyčių santykio ar lyčių santykio supratimas. Pasiūlytos kelios teorijos ir hipotezės:

Fišerio hipotezė

Pripažintas britų statistikas ir biologas Ronaldas Fisheris 1930 m. Pasiūlė teoriją, paaiškinančią, kodėl populiacijos palaiko 50:50 vyrų ir moterų santykį. Protingai paaiškino, kodėl pasirenkami mechanizmai, iškreipiantys šį vienodą santykį.

Iš eilės buvo galima parodyti, kad teisingas ar subalansuotas lyčių santykis evoliucijos požiūriu yra stabili strategija.

Tiesa, kad Fisherio rezultatai tam tikromis aplinkybėmis netaikomi, tačiau jo hipotezė atrodo pakankamai bendro pobūdžio, kad lyties nustatymo mechanizmai turėtų būti parenkami pagal jo principus.

Triverso ir Willardo hipotezė

Vėliau, 1973 m., Šie autoriai pažymėjo, kad lyčių santykis priklausė nuo daugelio kitų veiksnių - daugiausia moters fiziologinės būklės - į kuriuos nebuvo atsižvelgta aiškinant Fišerį.

Argumentas buvo grindžiamas šiomis prielaidomis: kai patelė yra fiziologiškai „sveika“, ji turėtų užauginti patinus, nes šie jaunikliai turės didesnę galimybę išgyventi ir daugintis.

Tuo pačiu būdu, kai patelė nėra optimaliose fiziologinėse sąlygose, geriausia strategija yra auginti kitas pateles.

Gamtoje silpnos moterys dažnai dauginasi, nepaisant jų fiziologinio „nepilnavertiškumo“ būklės. Priešingai nei silpnas patinas, kurio reprodukcijos galimybės yra išskirtinai mažesnės.

Šis pasiūlymas buvo išbandytas įvairiose biologinėse sistemose, tokiose kaip žiurkės, elniai, ruoniai ir net žmonių populiacijos.

Evoliucijos perspektyva ir ateities klausimai

Atsižvelgiant į evoliuciją, lytį lemiančių mechanizmų įvairovė iškelia tam tikrus klausimus, įskaitant: kodėl mes matome šį variantą? Kaip šis variantas atsiranda? Ir galiausiai, kodėl šie pokyčiai atsiranda?

Be to, kyla klausimas, ar tam tikri mechanizmai suteikia asmeniui tam tikrą pranašumą prieš kitus. T. y., Jei tam tikram mechanizmui buvo suteikta pirmenybė.

Nuorodos

1. Asgharian, H., Chang, PL, Mazzoglio, PJ ir Negri, I. (2014). „Wolbachia“ yra ne tik seksas: vyrus feminizuojanti Wolbachia iš esmės keičia lytį nepriklausomai nuo to, kaip keičiama lapų Zyginidia pullula transkripcija. Mikrobiologijos ribos, 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 Sex Consortium medis (2014). Lyties nustatymas: kodėl tiek daug būdų tai padaryti? PLoS biologija, 12 (7), e1001899.
3. Ferreira, V., Szpiniak, B. ir Grassi, E. (2005). Genetikos vadovas. 1 tomas. Nacionalinis Rio Cuarto universitetas.
4. Leopoldas, B. (2018). Laukinės gamtos populiacijos ekologijos teorija. „Waveland press inc.
5. Pierce, BA (2009). Genetika: konceptualus požiūris. Panamerican Medical Ed.
6. Wolpert, L. (2009). Plėtros principai. Panamerican Medical Ed.