Bestemmelse af køntyper af systemer og deres egenskaber



den bestemmelse af køn det styres af en række meget varierede mekanismer blandt taxa, som etablerer individets seksuelle karakteristika. Disse systemer kan være iboende for enkeltpersoner - det vil sige genetisk - eller blive styret af de miljømæssige faktorer omkring individet i de tidlige stadier af deres liv.

I den egentlige bestemmelse har biologer klassificeret disse systemer i tre hovedkategorier: individuelle gener, haplodiploid system eller specielle eller seksuelle kromosomer. Denne sidste sag er den for os, pattedyr, fugle og nogle insekter.

På samme måde påvirker miljøforholdene også afgørelsen af ​​køn. Dette fænomen er blevet undersøgt i nogle krybdyr og amfibier, som især er præget af temperatur. Dette bestemmelsessystem er kendt som kryptisk.

indeks

  • 1 Typer af sexbestemmelsessystemer
    • 1.1 Individuelle gener
    • 1.2 Haplodiploidsystem
    • 1.3 Særlige kromosomer
    • 1.4 Kryptisk bestemmelse
    • 1.5 Infektion med mikroorganismer
  • 2 Andel af kønnene
    • 2.1 Fishers hypotese
    • 2.2 Trivers og Willard-hypotesen
  • 3 Evolutionært perspektiv og fremtidige spørgsmål
  • 4 referencer

Typer af sexbestemmelsessystemer

Køn, forstået som blandingen af ​​genomer via meioser og fusion af gameter, er en næsten universel begivenhed i eukaryoternes liv.

Et af de vigtigste konsekvenser af seksuel reproduktion er at samle forskellige alleler, der bæres af forskellige individer, til en gavnlig genetisk variation.

I de fleste eukaryote organismer er bestemmelsen af ​​køn en begivenhed, der forekommer på befrugtningstidspunktet. Dette fænomen kan forekomme gennem tre forskellige systemer: individuelle gener, haplodiploid system eller særlige kromosomer.

Vi har også bestemmelse af seksuelle egenskaber medieret af miljømæssige faktorer, såsom temperatur. Dette sker i frøer, skildpadder og alligatorer, hvor inkubationstemperaturen synes at bestemme kødet.

Dernæst vil vi beskrive hvert system, og vi vil bruge eksempler taget fra dyre- og vegetationslandene:

Individuelle gener

I organismer, hvor køn bestemmes af individuelle gener, er der ingen sexchromosomer. I disse tilfælde afhænger sex af en række alleler placeret på specifikke kromosomer.

Køn bestemmes med andre ord af et gen (eller af flere af disse) og ikke af tilstedeværelsen af ​​et komplet kromosom.

Forskellige hvirveldyr som fisk, amfibier og nogle krybdyr har dette system. Det er også blevet rapporteret i planter.

De alleler, der er involveret i dette fænomen, har det kendte dominanssystem, der eksisterer for autosomale tegn. I planter er alleler, der bestemmer maskulinitet, hermafroditisme og individets kvindelige karakter, blevet præget..

Haplodiploid system

Haplodiploidsystemerne bestemmer sex afhængigt af individets haploide eller diploide tilstand. Vi mennesker er diploider - både mænd og kvinder. Denne betingelse kan imidlertid ikke ekstrapoleres til alle dyregrupper.

Haplodiploidsystemet er ret almindeligt i Hymenoptera (bier, myrer og lignende), Homoptera (cochineals og chickras) og i Coleoptera (biller).

Det klassiske eksempel er biernes og bestemmelse af køn i kolonierne. Biernes sociale struktur er ekstremt kompleks, ligesom deres eusociale adfærd har deres baser i det genetiske system, der bestemmer deres køn.

Bier mangler sexkromosomer. Hunnerne er diploide (2n) og de haploide hanner (n), kaldet droner. Derfor kommer udviklingen af ​​hunnerne af befrugtningen af ​​æggene, mens de ufrugtede æggene udvikler sig hos mænd. Det vil sige, sidstnævnte har ikke en far.

Hos kvinder er divisionen mellem arbejderne og dronningen ikke genetisk bestemt. Dette hierarki bestemmes af individets fodring i hans tidlige stadier.

Særlige kromosomer

Sagen om specielle kromosomer eller chromosomer er den, vi er mest nært beslægtede med. Det er til stede i alle pattedyr, alle fugle og mange insekter, der er en fælles form i organismer med forskellige seksuelle fænotyper.

I planter, selv om det er meget sjældent, er der blevet påpeget nogle diocesanarter med sexkromosomer..

Dette system har forskellige varianter. Blandt de mest almindelige og enkleste finder vi systemerne: XX-X0 og XX-XY, hvor heterogametisk køn er hanen, og ZZ-ZW, hvor heterogametisk køn er den kvindelige.

Det første system, XX og X0, er almindeligt i insekter af ordren Orthoptera og Hemiptera. I disse tilfælde har hanen et enkeltkrom kromosom.

System XX og XY er til stede i pattedyr, i mange insekter af ordren Diptera og i et meget begrænset antal planter, som Cannabis sativa. I dette system bestemmes sex af den mandlige gamete. Hvis sidstnævnte har X-kromosomet, svarer afkommet til en kvinde, mens Y-gameten vil give anledning til en mandlig.

Det sidste system, ZZ og ZW, er til stede i alle fugle og nogle insekter af ordren Lepidoptera

Kryptisk bestemmelse

I visse taxa spiller de forskellige miljømæssige stimuli i de tidlige stadier af individernes liv en afgørende rolle for at bestemme køn. I disse tilfælde er bestemmelsen fra det genetiske synspunkt ikke fuldt ud belyst, og sex synes at være helt afhængig af miljøet.

I marine skildpadder, for eksempel en variation i en ekstra 1 ° C, konverteres en hel population af hanner til en befolkning, der udelukkende består af kvinder.

I alligatorerne har det vist sig, at en lavere inkubation ved 32 ° C producerer en population af kvinder og temperaturer højere end 34 ° C resulterer i en population af hanner. I størrelsesordenen 32 til 34 er forholdet mellem kønnene variable.

Ud over temperaturen er påvirkningen af ​​andre miljøvariabler blevet påvist. I en art af annelid, Bonellia viridis, køn er bestemt i sin larval tilstand. Larver, der svømmer frit i vandet, udvikler sig som mænd.

I modsætning hertil omdannes larverne, der udvikler sig nær de modne hunner, til mænd, af visse hormoner, som de udskiller.

Infektion af mikroorganismer

Endelig vil vi diskutere det særlige tilfælde af, hvordan tilstedeværelsen af ​​en bakterie er i stand til at definere et populations køn. Dette er tilfældet med den berømte bakterie, der tilhører slægten Wolbachia.

Wolbachia er en intracellulær symbiont, der er i stand til at inficere en bred vifte af arthropod arter og også nogle nematoder. Denne bakterie overføres vertikalt, fra hunnerne til deres fremtidige afkom, af æggene - selv om den vandrette overførsel også er dokumenteret.

Med hensyn til bestemmelse af køn i de organismer, der beboer, Wolbachia har meget relevante effekter.

Det er i stand til at dræbe befolkningens mænd, hvor de smittede mænd dør under de første stadier af deres liv; feminiserer befolkningen, hvor udviklingen af ​​mænd bliver kvinder og endelig er det i stand til at producere parthenogenetiske populationer.

Alle disse nævnte fænotyper, som indebærer forvridning af andelen af ​​køn med en markant forspænding over for kvinder, forekommer at favorisere overførslen af ​​bakterien til næste generation.

Takket være dens brede vifte af værter, Wolbachia har spillet en afgørende rolle i udviklingen af ​​sexbestemmelsessystemer og reproduktive strategier for leddyr.

Andel af kønnene

En grundlæggende egenskab af sexbestemmelsessystemer svarer til at forstå andelen af ​​kønnene eller kønsforhold. Flere teorier og hypoteser er blevet foreslået:

Fisher's hypotese

Ronald Fisher, en anerkendt britisk biolog og statistiker, foreslog i 1930 en teori for at forklare, hvorfor befolkningen opretholder et 50:50 forhold mellem mænd og kvinder. Rimeligt, forklarede han også, hvorfor de mekanismer, der omdirigerer denne lige store andel, vælges imod.

Efterfølgende var det muligt at påvise, at et retfærdigt eller afbalanceret kønforhold udgør en stabil strategi ud fra det evolutionære synspunkt.

Det er rigtigt, at Fishers resultater ikke finder anvendelse under visse omstændigheder, men hans hypotese synes at være generel nok, så kønsbestemmelsesmekanismerne bør udvælges efter deres principper..

Trivers og Willard-hypotesen

Efterfølgende i 1973 bemærkede disse forfattere, at kønsforholdet var afhængigt af mange andre faktorer - hovedsagelig den kvindelige fysiologiske tilstand - der ikke blev taget i betragtning i Fishers forklaring..

Argumentet var baseret på følgende lokaler: Når en kvinde er fysiologisk "sund", bør hun producere hanner, fordi disse små vil have større chance for at overleve og reproducere.

På samme måde, når kvinden ikke er i optimale fysiologiske forhold, er den bedste strategi produktionen af ​​andre kvinder.

I naturen har svage kvinder en tendens til at reproducere, på trods af deres fysiologiske tilstand af "mindretal". I modsætning til en svag mand, hvor sandsynligheden for reproduktion er usædvanligt lavere.

Dette forslag er blevet testet i forskellige biologiske systemer, såsom rotter, hjorte, sæler og endda i humane populationer.

Evolutionært perspektiv og fremtidige spørgsmål

I lyset af udviklingen opstår mangfoldigheden af ​​de mekanismer, der bestemmer køn, visse spørgsmål, blandt dem: Hvorfor ser vi denne variation? Hvordan opstår denne variation? Og endelig, hvorfor opstår disse ændringer??

Derudover stammer det også fra spørgsmålet om, hvorvidt visse mekanismer giver individet en vis fordel i forhold til andre. Det vil sige, hvis en bestemt mekanisme er blevet favoriseret selektivt.

referencer

  1. Asgharian, H., Chang, P.L., Mazzoglio, P.J., & Negri, I. (2014). Wolbachia handler ikke kun om sex: Mand-feminiserende Wolbachia ændrer leafhopper Zyginidia pullula transcriptome på en hovedsagelig sexuafhængig måde. Grænser i mikrobiologi, 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). Sexbestemmelse: hvorfor så mange måder at gøre det på?. PLoS biologi, 12(7), e1001899.
  3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Manual of genetics. Bind 1. National University of Río Cuarto.
  4. Leopold, B. (2018).Theory of Wildlife Population Ecology. Waveland presse inc.
  5. Pierce, B. A. (2009). Genetik: En konceptuel tilgang. Ed. Panamericana Medical.
  6. Wolpert, L. (2009). Principper for udvikling. Ed. Panamericana Medical.