ОДРЕЂИВАЊЕ ПОЛА: ВРСТЕ СИСТЕМА И КАРАКТЕРИСТИКЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Одређивање секса контролише низом механизама варирала између таксона које успостављају сексуалне карактеристике појединца. Ови системи могу бити својствени појединцу - то јест генетски - или бити контролисани факторима животне средине који окружују појединца током ране фазе живота.

У својственом одређивању, биолози су ове системе сврстали у три главне категорије: појединачни гени, хаплодиплоидни систем или посебни или полни хромозоми. Последњи случај је то код нас, сисара, птица и неких инсеката.

Извор: пикабаи.цом

На исти начин услови околине утичу и на утврђивање пола. Овај феномен је проучаван код неких гмизаваца и водоземаца, на које посебно утиче температура. Овај систем одређивања познат је као загонетни.

Врсте система за одређивање пола

Секс, схваћен као мешање генома путем мејозе и фузије гамета, практично је универзалан догађај у животу еукариота.

Једна од најважнијих последица сексуалне репродукције је спајање различитих алела, које носе различите јединке, у корисној генетској варијацији.

У већини еукариотских организама одређивање пола је догађај који се дешава у време оплодње. До овог феномена се могу јавити три различита система: појединачни гени, хаплодиплоидни систем или посебни хромозоми.

Исто тако, имамо одређивање сексуалних карактеристика посредованих факторима окружења, попут температуре. То се догађа код жаба, корњача и алигатора, где температура инкубације чини да одређује пол.

У наставку ћемо описати сваки систем, користећи примере узете из животињског и биљног царства:

Појединачни гени

У организмима где је пол одређен појединачним генима, нема сексуалних хромозома. У тим случајевима, секс зависи од низа алела смештених на специфичним хромозомима.

Другим речима, пол се одређује геном (или више њих), а не присуством комплетног хромозома.

Овај систем имају различити кичмењаци, попут риба, водоземаца и неких гмизаваца. Такође је пријављено у биљкама.

Алели који учествују у овом феномену имају надалеко познат систем доминације који постоји за аутосомне ликове. У биљкама су специфицирани алели који одређују мушкост, хермафродитизам и женски карактер јединке.

Хаплодиплоидни систем

Хаплодиплоидни систем је чест код пчела

Хаплодиплоидни системи одређују пол у зависности од хаплоидног или диплоидног стања појединца. Ми људи смо диплоидни - и мушкарци и жене. Међутим, ово стање се не може екстраполирати на све животињске групе.

Хаплодиплоидни систем је прилично уобичајен код Хименоптеранса (пчеле, мрави и слично), Хомоптера (пахуљице и пилићи) и Цолеоптера (бубе).

Класичан пример је пчела и одређивање пола у колонијама. Социјална структура пчела изузетно је сложена, као и њихова еусоцијална понашања, која имају своје основе у генетском систему који одлучује о њиховом сполу.

Пчелама недостаје полни хромозом. Женке су диплоидне (2н), а мужјаци хаплоидни (н), звани дронови. Из тог разлога, развој женки долази од оплодње јајашца, док се неплодне овуле развијају у мужјаке. Односно, потоњи немају оца.

У жена, подјела између радника и краљице није генетски одређена. Ова хијерархија одређена је исхраном појединца у раним фазама његовог живота.

Специјални хромозоми

Случај посебних хромозома или полних хромозома је онај с којим смо највише повезани. Присутан је код свих сисара, свих птица и многих инсеката, што је уобичајена форма у организмима са различитим сексуалним фенотиповима.

У биљкама је, иако је то веома ретко, могуће одредити неке диоккалне врсте које имају полне хромозоме.

Овај систем има различите варијанте. Међу најчешћим и најједноставнијим налазимо системе: КСКС-Кс0 и КСКС-КСИ, где је хетерогаметски спол мушки, и ЗЗ-ЗВ, где је хетерогаметски спол женски.

Први систем, КСКС и Кс0, уобичајен је код инсеката из реда Ортхоптера и Хемиптера. У тим случајевима мужјак има само један полни хромозом.

КСКС и КСИ систем присутан је код сисара, код многих инсеката реда Диптера и у веома ограниченом броју биљака, као што је Цаннабис сатива. У овом систему пол се одређује од мушке гамете. Ако последњи има Кс хромозом, потомство одговара женки, док ће И гамета родити мушкарца.

Последњи систем, ЗЗ и ЗВ, присутан је код свих птица и код неких инсеката реда Лепидоптера

Криптично одређивање

У неким врстама различити подстицаји околине у раним фазама живота појединаца имају пресудну улогу у одређивању пола. У овим случајевима, одређивање са генетског становишта није у потпуности разјашњено, а чини се да пол зависи у потпуности од окружења.

На примјер, у морским корњачама, варијација од додатних 1 ° Ц претвара читаву популацију мужјака у популацију коју чине искључиво женке.

У алигаторима је утврђено да инкубација испод 32 ° Ц ствара популацију женки, а температуре изнад 34 ° Ц претварају се у популацију мушкараца. У опсегу 32 до 34, пропорције међу половима су променљиве.

Поред температуре, показан је и утицај осталих променљивих животне средине. Код једне врсте аннелида, Бонеллиа виридис, пол се одређује у фази ларве. Личинке које слободно пливају у води развијају се као мужјаци.

За разлику од тога, личинке које се развију близу зрелих женки трансформишу се у мужјаке одређеним хормонима које они луче.

Инфекција микроорганизмима

За крај ћемо говорити о посебном случају како присутност бактерија може да дефинише пол неке популације. То је случај чувене бактерије која припада роду Волбацхиа.

Волбацхиа је унутарћелијски симбионт, способан да инфицира широк спектар врста чланконожаца, као и неке нематоде. Ова бактерија се преноси вертикално, са женки на њихово будуће потомство, јајима - иако је такође документован хоризонтални пренос.

Што се тиче одређивања пола у организмима које обитава, Волбацхиа има изузетно релевантне ефекте.

У стању је да убије мушкарце у популацији, где заражени мушкарци умиру у раним фазама свог живота; феминизира популацију, гдје мушкарци у развоју постају жене; и коначно, способан је да произведе партеногенетске популације.

Сви наведени фенотипи, који укључују дисторзију односа пол са израженом предрасудом према женкама, јављају се у корист преношења бактерија на следећу генерацију.

Захваљујући широком распону домаћина, Волбацхиа је играла пресудну улогу у еволуцији система за одређивање пола чланконожаца и репродуктивних стратегија.

Пропорционални удио

Чопор вукова.

Основно својство система за одређивање пола одговара разумевању пропорције пола или пола. Предложено је неколико теорија и хипотеза:

Фисхерова хипотеза

Роналд Фисхер, познати британски биолог и статистичар, предложио је 1930. теорију да објасни зашто популације одржавају омјер мушкараца и жена 50:50. Разумно је такође објаснио зашто су изабрани механизми који искривљавају овај једнаки омјер.

Узастопно, било је могуће показати да фер или уравнотежен однос пола представља стабилну стратегију са еволуционог становишта.

Тачно је да се Фисхер-ови резултати не примјењују у одређеним околностима, али чини се да је његова хипотеза довољно опћа да механизми за одређивање спола требају бити изабрани у складу с његовим принципима.

Триверс и Виллард хипотеза

Касније, 1973., ови аутори су приметили да однос пола зависи од многих других фактора - углавном физиолошког стања женке - који нису узети у обзир у Фисхеровом објашњењу.

Аргумент је заснован на следећим премисама: када је женка физиолошки "здрава", она треба да произведе мужјаке, јер ће те младе имати веће шансе да преживе и размноже се.

На исти начин, када женка није у оптималним физиолошким условима, најбоља стратегија је производња других женки.

У природи се слабе женке размножавају, упркос свом физиолошком статусу "инфериорности". За разлику од слабог мужјака, где су шансе за репродукцију изузетно ниже.

Овај предлог је тестиран у различитим биолошким системима, као што су пацови, јелени, туљани, па чак и у људској популацији.

Еволуциона перспектива и будућа питања

У светлу еволуције, разноликост механизама који одређују пол поставља једно питање, укључујући: зашто видимо ову варијацију? Како настаје ова варијација? И на крају, зашто се те промене дешавају?

Надаље, настаје и из питања да ли одређени механизми појединцу дају одређену предност у односу на друге. То јест, ако је било који одређени механизам селективно фаворизиран.

Референце

1. Асгхариан, Х., Цханг, ПЛ, Маззоглио, ПЈ, & Негри, И. (2014). Волбацхиа није све у вези са сексом: мушки феминизирање Волбацхиа мијења транскрипт листова Зигинидиа пуллула углавном на сполно неовисан начин. Границе у микробиологији, 5, 430.
2. Бацхтрог, Д., Манк, ЈЕ, Пеицхел, ЦЛ, Киркпатрицк, М., Отто, СП, Асхман, ТЛ, Хахн, МВ, Китано, Ј., Маиросе, И., Минг, Р., Перрин, Н., Росс, Л., Валензуела, Н., Вамоси, ЈЦ, Конзорцијум дрвета секса (2014). Одређивање пола: зашто толико начина за то? ПЛоС биологија, 12 (7), е1001899.
3. Ферреира, В., Сзпиниак, Б. и Грасси, Е. (2005). Генетички приручник. Свезак 1. Национални универзитет Рио Цуарто.
4. Леополд, Б. (2018). Теорија екологије становништва дивљих животиња. Вавеланд пресс инц.
5. Пиерце, БА (2009). Генетика: концептуални приступ. Панамерицан Медицал Ед.
6. Волперт, Л. (2009). Принципи развоја. Панамерицан Медицал Ед.