Chia sẻ:
Xác định loại giới tính của hệ thống và đặc điểm của chúng
các xác định giới tính nó được kiểm soát bởi một loạt các cơ chế rất đa dạng giữa các đơn vị phân loại, thiết lập các đặc điểm tình dục của cá nhân. Các hệ thống này có thể là nội tại đối với các cá nhân - nghĩa là di truyền - hoặc được kiểm soát bởi các yếu tố môi trường xung quanh cá nhân trong giai đoạn đầu đời..
Trong quyết định nội tại, các nhà sinh học đã phân loại các hệ thống này thành ba loại chính: các gen riêng lẻ, hệ thống đơn bội hoặc nhiễm sắc thể đặc biệt hoặc tình dục. Trường hợp cuối cùng này là của chúng ta, động vật có vú, chim và một số côn trùng.
Theo cách tương tự, điều kiện môi trường cũng ảnh hưởng đến việc xác định giới tính. Hiện tượng này đã được nghiên cứu ở một số loài bò sát và lưỡng cư, chúng bị ảnh hưởng đặc biệt bởi nhiệt độ. Hệ thống xác định này được gọi là mật mã.
Chỉ số
- 1 loại hệ thống xác định giới tính
- 1.1 Các gen riêng lẻ
- 1.2 Hệ thống đơn bội
- 1.3 nhiễm sắc thể đặc biệt
- 1.4 Xác định mật mã
- 1.5 Nhiễm vi sinh vật
- 2 Tỷ lệ giới tính
- 2.1 Giả thuyết của Fisher
- 2.2 Giả thuyết Trivers và Willard
- 3 quan điểm tiến hóa và câu hỏi trong tương lai
- 4 tài liệu tham khảo
Các loại hệ thống xác định giới tính
Giới tính, được hiểu là sự pha trộn của bộ gen thông qua bệnh teo và sự hợp nhất của giao tử, là một sự kiện gần như phổ biến trong cuộc sống của sinh vật nhân chuẩn.
Một trong những hậu quả quan trọng nhất của sinh sản hữu tính là ghép các alen khác nhau, được mang bởi các cá thể khác nhau, thành một biến thể di truyền có lợi.
Ở hầu hết các sinh vật nhân thực, việc xác định giới tính là một sự kiện xảy ra tại thời điểm thụ tinh. Hiện tượng này có thể xảy ra thông qua ba hệ thống khác nhau: các gen riêng lẻ, hệ haplodiploid hoặc nhiễm sắc thể đặc biệt.
Ngoài ra, chúng tôi có xác định các đặc điểm tình dục qua trung gian bởi các yếu tố môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ. Điều này xảy ra ở ếch, rùa và cá sấu, nơi nhiệt độ của các lò ấp dường như quyết định giới tính.
Tiếp theo chúng tôi sẽ mô tả từng hệ thống và chúng tôi sẽ sử dụng các ví dụ được lấy từ vương quốc động vật và thực vật:
Các gen riêng lẻ
Trong các sinh vật nơi giới tính được xác định bởi các gen riêng lẻ, không có nhiễm sắc thể giới tính. Trong những trường hợp này, giới tính phụ thuộc vào một loạt các alen nằm trên nhiễm sắc thể cụ thể.
Nói cách khác, giới tính được xác định bởi một gen (hoặc bởi một vài trong số này) chứ không phải bởi sự hiện diện của một nhiễm sắc thể hoàn chỉnh.
Các động vật có xương sống khác nhau như cá, động vật lưỡng cư và một số loài bò sát có hệ thống này. Nó cũng đã được báo cáo trong thực vật.
Các alen liên quan đến hiện tượng này có hệ thống thống trị được biết đến rộng rãi tồn tại cho các ký tự tự động. Ở thực vật, các alen xác định nam tính, lưỡng tính và tính cách nữ của cá thể đã được chấm câu..
Hệ thống đơn bội
Các hệ thống đơn bội xác định giới tính tùy thuộc vào tình trạng đơn bội hoặc lưỡng bội của cá thể. Con người chúng ta là lưỡng bội - cả nam và nữ. Tuy nhiên, điều kiện này không thể được ngoại suy cho tất cả các nhóm động vật.
Hệ thống haplodiploid khá phổ biến ở Hymenoptera (ong, kiến và tương tự), Homoptera (cochineals và chickras) và ở Coleoptera (bọ cánh cứng).
Ví dụ kinh điển là những con ong và việc xác định giới tính ở các thuộc địa. Cấu trúc xã hội của loài ong vô cùng phức tạp, cũng như các hành vi xã hội của chúng, có cơ sở trong hệ thống di truyền quyết định giới tính của chúng.
Ong thiếu nhiễm sắc thể giới tính. Con cái là lưỡng bội (2n) và con đực đơn bội (n), được gọi là máy bay không người lái. Do đó, sự phát triển của con cái đến từ sự thụ tinh của trứng, trong khi noãn không phát triển ở con đực. Đó là, sau này không có cha.
Ở nữ giới, sự phân chia giữa công nhân và nữ hoàng không được xác định về mặt di truyền. Hệ thống phân cấp này được xác định bằng cách cho cá nhân ăn trong giai đoạn đầu đời..
Nhiễm sắc thể đặc biệt
Trường hợp nhiễm sắc thể đặc biệt hoặc nhiễm sắc thể giới tính là trường hợp chúng ta liên quan chặt chẽ nhất. Nó có mặt ở tất cả các loài động vật có vú, tất cả các loài chim và nhiều côn trùng, là một dạng phổ biến trong các sinh vật có kiểu hình tình dục khác nhau.
Ở thực vật, mặc dù rất hiếm, một số loài trong giáo phận có nhiễm sắc thể giới tính đã được chỉ ra..
Hệ thống này có các biến thể khác nhau. Trong số các hệ thống phổ biến và đơn giản nhất chúng tôi tìm thấy: XX-X0 và XX-XY, trong đó giới tính không đồng nhất là nam và ZZ-ZW, trong đó giới tính không đồng nhất là nữ.
Hệ thống đầu tiên, XX và X0, là phổ biến ở côn trùng theo thứ tự Orthoptera và Hemiptera. Trong những trường hợp này, nam giới có một nhiễm sắc thể giới tính duy nhất.
Hệ thống XX và XY có mặt ở động vật có vú, ở nhiều loài côn trùng theo thứ tự Diptera và ở một số lượng thực vật rất hạn chế, như Cần sa sativa. Trong hệ thống này, giới tính được xác định bởi giao tử đực. Nếu con sau có nhiễm sắc thể X, con cái tương ứng với con cái, trong khi giao tử Y sẽ sinh ra con đực.
Hệ thống cuối cùng, ZZ và ZW, có mặt trong tất cả các loài chim và một số côn trùng theo thứ tự Lepidoptera
Xác định mật mã
Trong một số phân loại nhất định, các kích thích môi trường khác nhau, trong giai đoạn đầu của cuộc sống cá nhân, có một vai trò quan trọng trong việc xác định giới tính. Trong những trường hợp này, quyết định từ quan điểm di truyền chưa được làm rõ hoàn toàn, và tình dục dường như phụ thuộc hoàn toàn vào môi trường.
Ví dụ, ở rùa biển, một biến thể trong thêm 1 ° C, chuyển đổi toàn bộ quần thể con đực thành một quần thể chỉ bao gồm con cái.
Trong cá sấu, người ta đã phát hiện ra rằng việc ủ thấp hơn ở 32 ° C tạo ra một quần thể con cái và nhiệt độ cao hơn 34 ° C dẫn đến một quần thể con đực. Trong khoảng từ 32 đến 34, tỷ lệ giữa hai giới là khác nhau.
Ngoài nhiệt độ, ảnh hưởng của các biến môi trường khác đã được chứng minh. Trong một loài annelid, Bonellia viridis, giới tính được xác định trong trạng thái ấu trùng của nó. Ấu trùng bơi tự do trong nước, phát triển thành con đực.
Ngược lại, ấu trùng phát triển gần con cái trưởng thành được chuyển thành con đực, bởi một số hormone mà chúng tiết ra.
Nhiễm trùng do vi sinh vật
Cuối cùng, chúng ta sẽ thảo luận về trường hợp đặc biệt về sự hiện diện của vi khuẩn có khả năng xác định giới tính của quần thể. Đây là trường hợp vi khuẩn nổi tiếng thuộc chi Wolbachia.
Wolbachia là một cộng sinh nội bào, có khả năng lây nhiễm một loạt các loài động vật chân đốt và một số tuyến trùng. Vi khuẩn này được truyền theo chiều dọc, từ con cái đến con cái tương lai của chúng, bởi những quả trứng - mặc dù sự chuyển đổi ngang cũng đã được ghi nhận.
Về việc xác định giới tính trong các sinh vật sống, Wolbachia có tác dụng rất phù hợp.
Nó có khả năng giết chết những con đực trong quần thể, nơi những con đực bị nhiễm bệnh chết trong giai đoạn đầu tiên của cuộc đời; nữ tính hóa dân số, nơi nam giới phát triển trở thành nữ giới; và cuối cùng, nó có khả năng tạo ra quần thể parthenogenetic.
Tất cả những kiểu hình được đề cập, liên quan đến sự biến dạng của tỷ lệ giới tính có sự thiên vị rõ rệt đối với nữ giới, xảy ra để ủng hộ việc truyền vi khuẩn sang thế hệ tiếp theo.
Nhờ có nhiều máy chủ, Wolbachia đã đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các hệ thống xác định giới tính và chiến lược sinh sản của động vật chân đốt.
Tỷ lệ giới tính
Một thuộc tính cơ bản của hệ thống xác định giới tính tương ứng với việc hiểu tỷ lệ của giới tính hoặc tỷ số giới tính. Một số lý thuyết và giả thuyết đã được đề xuất:
Giả thuyết của Fisher
Ronald Fisher, một nhà sinh học và thống kê người Anh nổi tiếng, đã đề xuất vào năm 1930 một lý thuyết để giải thích tại sao dân số duy trì tỷ lệ 50:50 của nam và nữ. Một cách hợp lý, ông cũng giải thích tại sao các cơ chế chuyển hướng tỷ lệ bằng nhau này được chọn chống lại.
Liên tiếp, có thể chứng minh rằng tỷ lệ giới tính công bằng hoặc cân bằng tạo thành một chiến lược ổn định, từ quan điểm tiến hóa.
Đúng là kết quả của Fisher không áp dụng trong một số trường hợp nhất định, nhưng giả thuyết của ông dường như đủ chung để các cơ chế xác định giới tính nên được lựa chọn theo nguyên tắc của họ..
Giả thuyết Trivers và Willard
Sau đó, vào năm 1973, các tác giả này lưu ý rằng tỷ số giới tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác - chủ yếu là trạng thái sinh lý của phụ nữ - không được tính đến trong lời giải thích của Fisher..
Lập luận dựa trên các tiền đề sau: khi một phụ nữ "khỏe mạnh" về mặt sinh lý, cô ấy nên sinh con đực, bởi vì những con nhỏ này sẽ có cơ hội sống sót và sinh sản cao hơn.
Theo cách tương tự, khi con cái không ở trong điều kiện sinh lý tối ưu, chiến lược tốt nhất là sản xuất những con cái khác.
Trong tự nhiên, con cái yếu có xu hướng sinh sản, mặc dù tình trạng sinh lý của chúng là "thấp kém". Trái ngược với một con đực yếu, trong đó xác suất sinh sản đặc biệt thấp hơn.
Đề xuất này đã được thử nghiệm trong các hệ thống sinh học khác nhau, chẳng hạn như chuột, hươu, hải cẩu và thậm chí trong quần thể người.
Quan điểm tiến hóa và câu hỏi trong tương lai
Trong ánh sáng của sự tiến hóa, sự đa dạng của các cơ chế xác định giới tính tạo ra một số câu hỏi nhất định, trong số đó: tại sao chúng ta thấy sự biến đổi này ?, Làm thế nào để biến đổi này phát sinh?, Và cuối cùng, tại sao những thay đổi này xảy ra??
Ngoài ra, nó cũng xuất phát từ câu hỏi liệu các cơ chế nhất định mang lại cho cá nhân một lợi thế nhất định so với các cơ chế khác. Đó là, nếu bất kỳ cơ chế cụ thể đã được ưa thích chọn lọc.
Tài liệu tham khảo
- Asgharian, H., Chang, P.L., Mazzoglio, P.J., & Negri, I. (2014). Wolbachia không phải là tất cả về tình dục: Wolbachia nữ tính làm thay đổi bản sao lá Zyginidia pullula transcriptome theo cách chủ yếu là độc lập với giới tính. Biên giới trong vi sinh, 5, 430.
- 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). Xác định giới tính: tại sao rất nhiều cách làm?. Sinh học PLoS, 12(7), e1001899.
- Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Hướng dẫn di truyền. Tập 1. Đại học quốc gia Río Cuarto.
- Leopold, B. (2018).Lý thuyết sinh thái dân số hoang dã. Waveland nhấn inc.
- Xỏ, B. A. (2009). Di truyền học: Một cách tiếp cận khái niệm. Ed. Panamericana Y tế.
- Wolpert, L. (2009). Nguyên tắc phát triển. Ed. Panamericana Y tế.