Sisteme genetice de determinare a sexului
Determinarea sexului este un proces de dezvoltare prin care se stabilește sexul unui individ. Sexul este o metodă de reproducere foarte răspândită în rândul organismelor vii. Ea necesită doi indivizi din aceeași specie.
De obicei, sexele sunt separate. Sexul poate fi determinat într-unul din două moduri:
- Din punct de vedere genetic, prin genele și cromozomii pe care organismul îi moștenește de la părinții săi.
- În mediul înconjurător, de către un agent extern care acționează ca un factor declanșator al dezvoltării.
În cazul în care ambele sexe apar la același individ, acesta este un hermafrodit. Sistemele hermafrodite pot fi întâlnite la unele animale, de exemplu la melci, și la majoritatea plantelor cu flori.
Determinarea de către mediu
Pentru multe specii, sexul este determinat de factorii de mediu experimentați în timpul dezvoltării. Multe reptile au determinarea sexului în funcție de temperatură. Temperatura la care sunt supuși embrionii în timpul dezvoltării determină sexul organismului. La unele broaște țestoase, de exemplu, masculii sunt produși la temperaturi de incubație mai scăzute decât femelele; această diferență de temperatură critică poate fi de doar 1-2 °C.
Mulți pești își schimbă sexul pe parcursul vieții. Acest fenomen se numește hermafroditism secvențial. La peștii clovn, peștii mai mici sunt masculi, iar peștele dominant și cel mai mare dintr-un grup devine femelă. La mulți pești de tip wrasse se întâmplă contrariul - majoritatea peștilor sunt femele la naștere și devin masculi atunci când ating o anumită dimensiune. Hermafrodiții secvențiali pot produce ambele tipuri de gameți pe parcursul vieții lor, dar la un moment dat sunt fie femele, fie masculi.
La unele ferigi, sexul implicit este hermafrodit, dar ferigile care cresc în solul care a fost anterior hermafrodit sunt influențate de hormonii rămași pentru a se dezvolta ca masculi.
Peștii clovn sunt inițial masculi; cel mai mare pește dintr-un grup devine femelă.
Determinare genetică
Cel mai obișnuit mod de a determina sexul este prin gene. Astfel, sexul unui organism este determinat de genomul pe care îl primește. Alelele care influențează dezvoltarea sexuală pot să se afle sau nu pe același cromozom. Dacă sunt, acel cromozom se numește cromozom sexual, iar genele de pe el se numesc "legate de sex". Sexul este determinat fie de faptul că există un cromozom sexual (care poate lipsi), fie de numărul acestora. Deoarece determinarea genetică a sexului este determinată de potrivirea cromozomilor, există de obicei același număr de descendenți masculi și femele.
Diverse sisteme genetice
Oamenii și alte mamifere au un sistem de determinare a sexului XY: cromozomul Y poartă factorii responsabili pentru dezvoltarea masculină. Sexul implicit, în absența unui cromozom Y, este cel feminin. Mamiferele XX sunt femele, iar cele XY sunt masculi. Determinarea sexului XY se regăsește și la alte organisme, inclusiv la musca comună a fructelor și la unele plante. În unele cazuri, inclusiv la musca de fructe, numărul de cromozomi X este cel care determină sexul, mai degrabă decât prezența unui cromozom Y.
Păsările au un sistem care funcționează în sens invers: Se numește sistemul de determinare a sexului ZW. Cromozomul W are factori pentru dezvoltarea femelei. În mod implicit (dacă cromozomul lipsește), organismul va fi de sex masculin. în acest caz, indivizii ZZ sunt masculi și ZW sunt femele. Majoritatea fluturilor și moliilor au, de asemenea, un sistem de determinare a sexului ZW. Atât în cazul sistemelor de determinare a sexului XY, cât și în cazul sistemelor de determinare a sexului ZW, cromozomul sexual care poartă factorii critici este adesea semnificativ mai mic, purtând puțin mai mult decât genele necesare pentru declanșarea dezvoltării unui anumit sex.
Multe insecte folosesc un sistem de determinare a sexului bazat pe numărul de cromozomi sexuali. Acest sistem se numește determinarea sexului XX/XO - O indică absența cromozomului sexual. Toți ceilalți cromozomi din aceste organisme sunt diploizi, dar organismele pot moșteni unul sau doi cromozomi X. În greieri, de exemplu, insectele cu un singur cromozom X se dezvoltă ca masculi, în timp ce cele cu doi se dezvoltă ca femele. La nematodul C. elegans, majoritatea viermilor sunt hermafrodiți XX care se autofertilează, dar, ocazional, anomalii în moștenirea cromozomilor dau naștere în mod regulat la indivizi cu un singur cromozom X - acești indivizi XO sunt masculi fertili (și jumătate din urmașii lor sunt masculi).
Alte insecte, inclusiv albinele și furnicile, folosesc un sistem de determinare a sexului haploid-diploid. În acest caz, indivizii diploizi sunt în general femele, iar indivizii haploizi (care se dezvoltă din ouă nefertilizate) sunt masculi. Acest sistem de determinare a sexului are ca rezultat un raport de sex extrem de distorsionat, deoarece sexul urmașilor este determinat de fertilizare și nu de asortarea cromozomilor în timpul meiozei.
Anomalii
Uneori, un organism dezvoltă aspectul atât al masculilor, cât și al femelelor. Este vorba atunci de o intersexualitate și este rară. Chiar dacă astfel de organisme pot fi numite hermafrodite, acest lucru nu este corect, deoarece la indivizii intersexuali fie aspectul masculin, fie cel feminin este steril.
La fel ca oamenii și alte mamifere, musca comună a fructelor are un sistem de determinare a sexului XY.
