Stanovení pohlavních typů systémů a jejich charakteristiky

určení pohlaví je řízena řadou velmi rozmanitých mechanismů mezi taxony, které určují sexuální charakteristiky jedince. Tyto systémy mohou být přirozené pro jednotlivce - to je genetické - nebo mohou být řízeny faktory prostředí obklopujícími jednotlivce v raném stádiu jejich života..

Biologové při klasickém určování klasifikovali tyto systémy do tří hlavních kategorií: jednotlivé geny, haplodiploidní systém nebo speciální nebo sexuální chromozomy. V tomto posledním případě jde o nás, savce, ptáky a nějaký hmyz.

Stejným způsobem ovlivňují určování pohlaví také environmentální podmínky. Tento jev byl studován u některých plazů a obojživelníků, které jsou zvláště ovlivňovány teplotou. Tento systém stanovení je znám jako kryptický.

Index

• 1 Typy systémů určování pohlaví
  • 1.1 Jednotlivé geny
  • 1.2 Haplodiploidní systém
  • 1.3 Zvláštní chromozomy
  • 1.4 Kryptické stanovení
  • 1.5 Infekce mikroorganismy
• 2 Podíl pohlaví
  • 2.1 Fisherova hypotéza
  • 2.2 Trivers a Willardova hypotéza
• 3 Evoluční perspektiva a budoucí otázky
• 4 Odkazy

Typy systémů určování pohlaví

Pohlaví, chápané jako směs genomů prostřednictvím meiózy a fúze gamet, je prakticky univerzální událostí v životě eukaryot.

Jedním z nejdůležitějších důsledků sexuálního rozmnožování je pár různých alel, nesených různými jedinci, do prospěšné genetické variace.

Ve většině eukaryotických organismů je určování pohlaví událostí, ke které dochází v době oplodnění. K tomuto jevu může dojít prostřednictvím tří různých systémů: jednotlivých genů, haplodiploidního systému nebo speciálních chromozomů.

Také máme stanovení sexuálních charakteristik zprostředkovaných faktory prostředí, jako je teplota. K tomu dochází u žab, želv a aligátorů, kde se zdá, že teplota inkubace určuje pohlaví.

Dále popíšeme každý systém a použijeme příklady z živočišné a rostlinné říše:

Jednotlivé geny

V organismech, kde je pohlaví určeno jednotlivými geny, neexistují žádné pohlavní chromozomy. V těchto případech pohlaví závisí na řadě alel umístěných na specifických chromozomech.

Jinými slovy, pohlaví je určeno genem (nebo několika z nich) a ne přítomností úplného chromozomu.

Tento systém mají různí obratlovci, jako jsou ryby, obojživelníci a někteří plazi. To bylo také hlášeno v rostlinách.

Alely podílející se na tomto fenoménu mají široce známý dominanční systém, který existuje pro autosomální znaky. V rostlinách, alely, které určují mužnost, hermafroditismus a ženský charakter jednotlivce byly přerušované..

Haplodiploidní systém

Haplodiploidní systémy určují pohlaví v závislosti na haploidním nebo diploidním stavu jedince. My lidé jsme diploidy - muži i ženy. Tento stav však nelze extrapolovat na všechny skupiny zvířat.

Haplodiploidní systém je poměrně běžný u Hymenoptera (včel, mravenců a podobně), Homoptera (cochineals a chickras) a v Coleoptera (brouci).

Klasickým příkladem je včely a určení pohlaví v koloniích. Sociální struktura včel je velmi složitá, stejně jako jejich eusocialní chování, které má své základy v genetickém systému, který rozhoduje o jejich pohlaví..

Včely postrádají pohlavní chromozomy. Samice jsou diploidní (2n) a haploidní samci (n), nazývaní droni. Proto vývoj samic pochází z oplodnění vajíček, zatímco u samců se vyvíjejí neplodné vajíčka. To znamená, že tito nemají otce.

U žen není rozdělení mezi dělníky a královnou určeno geneticky. Tato hierarchie je určena krmením jedince v raných fázích jeho života.

Speciální chromozomy

Případ speciálních chromozomů nebo pohlavních chromozomů je ten, se kterým nejblíže souvisí. To je přítomné ve všech savcích, všichni ptáci a mnoho hmyzu, být obyčejná forma v organismech s různými pohlavními fenotypy.

V rostlinách, ačkoli to je velmi vzácné, některé diecézní druhy, které mají pohlavní chromozomy byly poukázal na..

Tento systém má různé varianty. Mezi nejběžnější a nejjednodušší najdeme systémy: XX-X0 a XX-XY, kde heterogametickým pohlavím je muž a ZZ-ZW, kde heterogametický sex je žena..

První systém, XX a X0, je běžný u hmyzu řádu Orthoptera a Hemiptera. V těchto případech má samec pohlavní chromozóm.

Systém XX a XY je přítomen u savců, v mnoha hmyzích řádu řádu Diptera a ve velmi omezeném počtu rostlin, Cannabis sativa. V tomto systému je pohlaví určován mužským gametem. Jestliže latter má X chromozóm, potomstvo odpovídá ženě, zatímco Y gamete dá svah muži..

Poslední systém, ZZ a ZW, je přítomen u všech ptáků a některých druhů hmyzu řádu Lepidoptera

Kryptické určení

V určitých taxonech mají různé environmentální podněty v raných stadiích života jednotlivců klíčovou roli při určování pohlaví. V těchto případech nebylo stanovení z genetického hlediska zcela objasněno a zdá se, že sex zcela závisí na životním prostředí..

V mořských želvách, například, variace v extra 1 ° C, přemění celou populaci mužů do populace sestávat výhradně žen..

U aligátorů bylo zjištěno, že nižší inkubace při 32 ° C produkuje populaci samic a teploty vyšší než 34 ° C vedou k populaci mužů. V rozsahu 32 až 34 jsou poměry mezi pohlavími variabilní.

Kromě teploty byl prokázán vliv dalších proměnných prostředí. U druhu annelid, Bonellia viridis, pohlaví je určeno v jeho larválním stavu. Larvy, které volně plavou ve vodě, se vyvíjejí jako samci.

Naproti tomu larvy, které se vyvíjejí v blízkosti zralých samic, se transformují na samce určitými hormony, které vylučují.

Infekce mikroorganismy

Nakonec se budeme zabývat zvláštním případem toho, jak je přítomnost bakterie schopna definovat pohlaví populace. Toto je případ slavné bakterie patřit k rodu Wolbachia.

Wolbachia je intracelulární symbiont, schopný infikovat širokou škálu druhů členovců a také některé nematody. Tato bakterie je přenášena vertikálně, od samic do jejich budoucího potomka, vajíčky - i když byl dokumentován i horizontální přenos.

Pokud jde o stanovení pohlaví v organismech, které obývají, Wolbachia má velmi významné účinky.

Je schopen zabít samce populace, kde infikovaní samci zemřou v prvních fázích svého života; feminizuje obyvatelstvo, kde se rozvíjející se muži stávají ženami; a konečně je schopen produkovat parthenogenetické populace.

Všechny tyto zmíněné fenotypy, které zahrnují zkreslení podílu pohlaví s výrazným zkreslením vůči ženám, se projevují ve prospěch přenosu bakterie na další generaci..

Díky široké škále hostitelů, Wolbachia hraje klíčovou roli ve vývoji systémů určování pohlaví a reprodukčních strategií členovců.

Podíl pohlaví

Základní vlastnost systémů určování pohlaví odpovídá pochopení podílu pohlaví nebo pohlaví. Bylo navrženo několik teorií a hypotéz:

Fisherova hypotéza

Ronald Fisher, uznávaný britský biolog a statistik, navrhl v roce 1930 teorii vysvětlující, proč populace udržují poměr mužů a žen 50:50. Přiměřeně také vysvětlil, proč jsou mechanismy, které odvádějí tento stejný podíl, zvoleny proti.

Následně bylo možné prokázat, že spravedlivý nebo vyvážený poměr pohlaví představuje stabilní strategii z evolučního hlediska.

Je pravda, že Fisherovy výsledky se za určitých okolností nepoužijí, ale jeho hypotéza se zdá být dostatečně obecná, aby mechanismy určování pohlaví byly vybírány podle jejich zásad..

Trivers a Willard hypotéza

Následně, v roce 1973, tito autoři poznamenali, že poměr pohlaví závisel na mnoha dalších faktorech - hlavně fyziologickém stavu ženy - které nebyly v Fisherově vysvětlení zohledněny..

Argument byl založen na následujících předpokladech: když je žena fyziologicky „zdravá“, měla by produkovat samce, protože tito malí budou mít větší šanci na přežití a reprodukci.

Stejně tak, když samice není v optimálních fyziologických podmínkách, nejlepší strategií je produkce jiných samic.

V přírodě, slabé ženy inklinují k reprodukci, přes jejich fyziologický stav “méněcennosti”. Na rozdíl od slabého muže, kde jsou pravděpodobnosti reprodukce výjimečně nižší.

Tento návrh byl testován v různých biologických systémech, jako jsou krysy, jeleny, tuleni a dokonce i v lidských populacích.

Evoluční perspektiva a budoucí otázky

Ve světle evoluce vytváří různorodost mechanismů, které určují sex, mezi nimi určité otázky: proč vidíme tuto variantu?, Jak tato variace vzniká? A konečně, proč k těmto změnám dochází??

Navíc vyvstává z otázky, zda určité mechanismy dávají jednotlivci určitou výhodu oproti ostatním. To znamená, že pokud byl určitý mechanismus selektivně zvýhodněn.

Odkazy

1. Asgharian, H., Chang, P.L., Mazzoglio, P. J., & Negri, I. (2014). Wolbachia není jen o sexu: samec-feminizující Wolbachia mění listovník Zyginidia pullula transcriptome hlavně pohlavně nezávislým způsobem. Hranice v 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). Určení pohlaví: proč tolik způsobů, jak to udělat?. Biologie PLoS, 12(7), e1001899.
3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Příručka genetiky. Svazek 1. Národní univerzita Río Cuarto.
4. Leopold, B. (2018).Teorie ekologie populace volně žijících živočichů. Waveland press inc.
5. Pierce, B. A. (2009). Genetika: koncepční přístup. Panamericana Medical.
6. Wolpert, L. (2009). Principy vývoje. Panamericana Medical.