Süsteemide ja nende omaduste kindlaksmääramine



The soo määramine seda kontrollib taksonite hulgast väga erinevad mehhanismid, mis määravad indiviidi seksuaalsed omadused. Need süsteemid võivad olla üksikisikutele omane - see on geneetiline - või neid saab juhtida üksikisiku ümbritsevate keskkonnateguritega nende elu alguses..

Sisuliselt määrates on bioloogid need süsteemid liigitanud kolme põhikategooriasse: üksikud geenid, haplodiploidne süsteem või eri- või seksuaalsed kromosoomid. Viimane juhtum on see, et me, imetajad, linnud ja mõned putukad.

Samamoodi mõjutavad keskkonnatingimused ka soo määramist. Seda nähtust on uuritud mõnedes roomajates ja kahepaiksetes, mida eriti mõjutavad temperatuur. See määramise süsteem on tuntud kui salajane.

Indeks

  • 1 Sugu määramise süsteemide liigid
    • 1.1 Üksikud geenid
    • 1.2 Haplodiploidne süsteem
    • 1.3 Erilised kromosoomid
    • 1.4 Salajane määramine
    • 1.5 Infektsioon mikroorganismide poolt
  • 2 Sooliste osakaal
    • 2.1 Fisheri hüpotees
    • 2.2 Trivers ja Willard hüpotees
  • 3 Evolutsiooniline perspektiiv ja tulevased küsimused
  • 4 Viited

Sugu määramise süsteemide tüübid

Seks, mida mõistetakse genoomide seguna müosise ja sugurakkude liitumise kaudu, on praktiliselt universaalne sündmus eukarüootide elus..

Seksuaalse paljunemise üheks olulisemaks tagajärjeks on erinevate indiviidide erinevate alleelide sidumine kasulikuks geneetiliseks variatsiooniks.

Enamikus eukarüootsetes organismides on soo määramine sündmus, mis toimub viljastamise ajal. See nähtus võib tekkida kolme erineva süsteemi kaudu: üksikud geenid, haplodiploidne süsteem või spetsiaalsed kromosoomid.

Samuti on meil kindlaks määratud seksuaalsed omadused, mida vahendavad keskkonnategurid nagu temperatuur. See toimub konnades, kilpkonnades ja alligaatorites, kus inkubatsioonide temperatuur tundub olevat sugu.

Järgnevalt kirjeldame iga süsteemi ja me kasutame looma- ja taimeriigi näiteid:

Üksikud geenid

Organismides, kus sugu määratakse üksikute geenide järgi, ei ole sugu kromosoome. Nendel juhtudel sõltub sugu konkreetsetest kromosoomidest paiknevate alleelide hulgast.

Teiste sõnadega, sugu määrab geen (või mitmed neist) ja mitte täieliku kromosoomi olemasolu.

Sellel süsteemil on erinevad selgroogsed, nagu kalad, kahepaiksed ja mõned roomajad. Seda on teatatud ka taimedes.

Selles fenomenis osalevatel alleelidel on laialt tuntud domineerimissüsteem, mis eksisteerib autosomaalsete märkide puhul. Taimedes on mehelikkust, hermaphroditismi ja indiviidi naissoost iseloomustavaid alleele eraldatud..

Haplodiploidne süsteem

Haplodiploidsed süsteemid määravad sugu sõltuvalt inimese haploidsest või diploidsest seisundist. Me inimesed on diploidid - nii mehed kui naised. Seda seisundit ei saa aga ekstrapoleerida kõigile loomarühmadele.

Hapodiploidne süsteem on üsna tavaline Hymenoptera (mesilased, sipelgad ja muud sarnased), Homoptera (košenillid ja tibud) ja Coleoptera (mardikad) puhul..

Klassikaline näide on mesilaste ja sugu määramine kolooniates. Mesilaste sotsiaalne struktuur on äärmiselt keeruline, nagu ka nende eusotsiaalsed käitumised, mille aluseks on geneetiline süsteem, mis otsustab nende soo.

Mesilastel puuduvad sugu kromosoomid. Naised on diploid (2n) ja haploidsed mehed (n), mida nimetatakse droonideks. Seetõttu on naiste areng tingitud munade viljastamisest, samal ajal kui viljastamata munarakud arenevad meestel. See tähendab, et viimasel ei ole isa.

Naistel ei jaotata töötajate ja kuninganna jagunemist geneetiliselt. See hierarhia sõltub indiviidi toitmisest tema elu alguses.

Erilised kromosoomid

Eriliste kromosoomide või sugu kromosoomide juhtum on see, mida me kõige tihedamalt seostame. Seda esineb kõikidel imetajatel, kõikidel lindudel ja paljudel putukatel, mis on tavaline vorm erinevate seksuaalsete fenotüüpidega organismides.

Taimedes, kuigi see on väga haruldane, on täheldatud mõningaid sugupoolte liike, millel on sugu-kromosoomid..

Süsteemil on erinevad variandid. Kõige tavalisemate ja lihtsaimate seas on süsteemid: XX-X0 ja XX-XY, kus heterogeetiline sugu on mees ja ZZ-ZW, kus heterogeetiline sugu on naine.

Esimene süsteem XX ja X0 on tavaline Orthoptera ja Hemiptera putukate puhul. Sellistel juhtudel on isasel ühe sugu kromosoom.

Süsteem XX ja XY esinevad imetajatel, paljudes Diptera järjekordsetes putukates ja väga piiratud arvul taimedel, Cannabis sativa. Selles süsteemis määrab sugu isas gamete. Kui viimane on X-kromosoomiga, vastab järglane naissoost, samas kui Y-gamete põhjustab isaslooma.

Viimane süsteem ZZ ja ZW on olemas kõikidel lindudel ja mõnel Lepidoptera järjekordsel putukal

Salajane määramine

Teatud taksonites on erinevatel keskkonnaalastel stiimulitel üksikisikute elu varases etapis oluline roll soo määramisel. Nendel juhtudel ei ole geneetilisest seisukohast lähtuvat määramist täielikult selgitatud ja sugu sõltub täielikult keskkonnast..

Näiteks merikilpkonnade puhul muudab varieerumine 1 ° C juures kogu isasloomade populatsiooniks, mis koosneb ainult naistest..

Alligaatorites on leitud, et madalam inkubatsioon 32 ° C juures tekitab naiste populatsiooni ja temperatuurid üle 34 ° C põhjustavad isaste populatsiooni. Vahemikus 32 kuni 34 on sugudevahelised suhted varieeruvad.

Lisaks temperatuurile on näidatud ka teiste keskkonnamuutujate mõju. Annelidi liigis, Bonellia viridis, sugu määratakse kindlaks vastse olekus. Vabas vees vabalt ujuvad lapsed arenevad meestena.

Seevastu muutuvad küpse emasloomade lähedalt arenevad vastsed meessoosteks teatud hormoonide poolt, mida nad eritavad.

Infektsioon mikroorganismide poolt

Lõpuks arutame erilist juhtumit, kuidas bakteri olemasolu on võimeline määratlema populatsiooni sugu. Nii on see perekonna kuulus bakter Wolbachia.

Wolbachia on intratsellulaarne sümbiont, mis on võimeline nakatama paljusid lülijalgsete liike ja ka mõningaid nematoode. See bakter saadetakse munadest vertikaalselt, naistelt nende tulevaste järglasteni, kuigi horisontaalne ülekanne on samuti dokumenteeritud.

Mis puudutab soo määramist elusolevatel organismidel, Wolbachia on väga asjakohased mõjud.

See suudab tappa elanikkonna isased, kus nakatunud isased surevad oma elu esimestel etappidel; feminiseerib elanikkonda, kus arenevad mehed muutuvad naiseks; ja lõpuks on see võimeline tootma partenogeneetilisi populatsioone.

Kõik need mainitud fenotüübid, millega kaasneb soole osakaalu moonutamine, mis on märgatav nihkega naistele, tekivad bakteri edasikandumise soodustamiseks järgmisele põlvkonnale.

Tänu oma suurele hulk peremeestele, Wolbachia on mänginud otsustavat rolli lülijalgsete süsteemide ja lülijalgsete paljunemisstrateegiate arengus.

Sooliste osakaal

Soolise määramise süsteemide põhiomadus vastab soole või osakaalu mõistmisele sugu suhe. Pakutud on mitmeid teooriaid ja hüpoteese:

Fisheri hüpotees

Tunnustatud briti bioloog ja statistik Ronald Fisher pakkus 1930. aastal välja teooria, et selgitada, miks populatsioonid säilitavad meeste ja naiste suhtarvu 50:50. Mõistlikult selgitas ta ka, miks selle võrdse osakaalu suunavad mehhanismid valitakse vastu.

Järjekindlalt oli võimalik näidata, et õiglane või tasakaalustatud soo suhe on evolutsioonilisest seisukohast stabiilne strateegia.

On tõsi, et Fisheri tulemused ei kehti teatud tingimustel, kuid tema hüpotees näib olevat piisavalt üldine, et soo määramise mehhanismid tuleks valida vastavalt nende põhimõtetele..

Trivers ja Willard hüpotees

Seejärel märkisid need autorid 1973. aastal, et sugu suhe sõltus paljudest teistest teguritest - peamiselt naise füsioloogilisest seisundist -, mida Fisheri selgituses ei võetud arvesse..

Väide põhines järgmistel ruumidel: kui naine on füsioloogiliselt "tervislik", peaks ta tootma isaseid, sest neil on suurem võimalus ellujäämiseks ja paljunemiseks.

Samamoodi, kui naissoost ei ole optimaalsetes füsioloogilistes tingimustes, on parim strateegia teiste naiste tootmine.

Looduslikult kalduvad nõrgad naised paljunema, hoolimata nende "halvemuse" füsioloogilisest seisundist. Erinevalt nõrkast mehest, kus paljunemise tõenäosused on erakordselt madalamad.

Seda ettepanekut on katsetatud mitmesugustes bioloogilistes süsteemides, näiteks rottides, hirvedes, hülgedes ja isegi inimeste populatsioonides.

Evolutsiooniline perspektiiv ja tulevased küsimused

Arvestades arengut, mitmekesisust mehhanismid, mis määravad soo genereerida mõned küsimused, nende hulgas: miks me seda muutust?, Kuidas see variatsioon tekib?, Ja lõpuks, miks need muutused toimuvad?

Lisaks tuleneb ka küsimusest, kas teatavad mehhanismid annavad üksikisikule teiste ees teatud eelise. See tähendab, et kui ükskõik millist konkreetset mehhanismi eelistatakse valikuliselt.

Viited

  1. Asgharian, H., Chang, P. L., Mazzoglio, P.J. & Negri, I. (2014). Wolbachia ei ole kõike Sugu: Mees-feminiseerivaid Wolbachia leafhopper Zyginidia pullula muudab transcriptome on peamiselt sex-sõltumatud. Piirid mikrobioloogias, 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 of Sex Consortium (2014). Sekside määramine: miks nii palju võimalusi seda teha?. PLoS bioloogia, 12(7), e1001899.
  3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Geneetika käsiraamat. 1. köide. Río Cuarto riiklik ülikool.
  4. Leopold, B. (2018).Loodusliku populatsiooni ökoloogia teooria. Waveland vajutage inc.
  5. Pierce, B. A. (2009). Geneetika: kontseptuaalne lähenemine. Ed. Panamericana Medical.
  6. Wolpert, L. (2009). Arengu põhimõtted. Ed. Panamericana Medical.