KÖNSBESTÄMNING: TYPER AV SYSTEM OCH EGENSKAPER - BIOLOGI - 2025

Den könsbestämning styrs av ett antal mekanismer varierade mellan taxa som etablerar sexuella egenskaper hos individen. Dessa system kan vara inneboende för individen - det vill säga genetiska - eller kontrolleras av miljöfaktorer som omger individen under de tidiga livsfaserna.

När det gäller bestämning har biologer klassificerat dessa system i tre huvudkategorier: enskilda gener, haplodiploidsystem eller specialkromosomer eller könskromosomer. Det sista fallet är det av oss, däggdjur, fåglar och några insekter.

Källa: pixabay.com

På samma sätt påverkar miljöförhållandena också könsbestämningen. Detta fenomen har studerats i vissa reptiler och amfibier, som särskilt påverkas av temperaturen. Detta bestämningssystem kallas kryptiskt.

Typer av könsbestämningssystem

Sex, förstått som en blandning av genom via meios och kamfusion, är en praktiskt taget universell händelse i eukaryoternas liv.

En av de viktigaste konsekvenserna av sexuell reproduktion är kopplingen av olika alleler, som bärs av olika individer, i en fördelaktig genetisk variation.

I de flesta eukaryota organismer är könsbestämning en händelse som inträffar vid befruktningstillfället. Detta fenomen kan uppstå av tre olika system: enskilda gener, haplodiploidsystem eller speciella kromosomer.

På samma sätt har vi bestämning av sexuella egenskaper medierade av miljöfaktorer, till exempel temperatur. Detta inträffar i grodor, sköldpaddor och alligatorer, där inkubationstemperaturen verkar bestämma kön.

Vi kommer att beskriva varje system nedan med hjälp av exempel tagna från djur- och växteriket:

Individuella gener

I organismer där kön bestäms av enskilda gener finns det inga könskromosomer. I dessa fall beror kön på en serie alleler som finns på specifika kromosomer.

Med andra ord bestäms kön av en gen (eller av flera av dessa) och inte av närvaron av en komplett kromosom.

Olika ryggradsdjur, såsom fisk, paddor och vissa reptiler har detta system. Det har också rapporterats i växter.

Allelerna som deltar i detta fenomen har det allmänt kända dominanssystemet som finns för autosomala karaktärer. I växter har de alleler som bestämmer maskulinitet, hermafroditism och individens feminina karaktär specificerats.

Haplodiploid-system

Det haplodiploida systemet är vanligt hos bin

Haplodiploid-system bestämmer kön beroende på individens haploida eller diploida tillstånd. Vi människor är diploida - både män och kvinnor. Detta tillstånd kan emellertid inte extrapoleras till alla djurgrupper.

Det haplodiploida systemet är ganska vanligt hos hymenopteraner (bin, myror och liknande), Homoptera (mjölbuggar och fågelungar) och Coleoptera (skalbaggar).

Det klassiska exemplet är bin och bestämning av kön i kolonier. Den sociala strukturen hos bin är extremt komplex, liksom deras eusociala beteenden, med sina baser i det genetiska systemet som bestämmer deras kön.

Bin saknar sexkromosomer. Kvinnor är diploida (2n) och män är haploida (n), kallade drönare. Av denna anledning kommer utvecklingen av kvinnorna från befruktningen av äggen, medan de oförgiftade ägglossningarna utvecklas till män. Det vill säga att de senare har ingen far.

Hos kvinnor är skillnaden mellan arbetarna och drottningen inte genetiskt bestämd. Denna hierarki bestäms av individens diet i de tidiga stadierna av hans liv.

Speciella kromosomer

Fallet med speciella kromosomer eller könskromosomer är det som vi är mest relaterade till. Det finns i alla däggdjur, alla fåglar och många insekter, och är en vanlig form i organismer med olika sexuella fenotyper.

I växter, även om det är väldigt sällsynt, har det varit möjligt att specificera vissa dioccalarter som har könskromosomer.

Detta system har olika varianter. Bland de vanligaste och enkla hittar vi systemen: XX-X0 och XX-XY, där det heterogametiska könet är det manliga och ZZ-ZW, där det heterogametiska könet är kvinnan.

Det första systemet, XX och X0, är ​​vanligt hos insekter av ordningen Orthoptera och Hemiptera. I dessa fall har hanen bara en könskromosom.

XX- och XY-systemet finns i däggdjur, i många insekter av Diptera-ordningen och i ett mycket begränsat antal växter, till exempel Cannabis sativa. I detta system bestäms sex av det manliga spelet. Om den sistnämnda har X-kromosomen, motsvarar avkomman en hona, medan Y-spelet kommer att ge upphov till en hane.

Det sista systemet, ZZ och ZW, finns i alla fåglar och i vissa insekter av ordningen Lepidoptera

Kryptisk bestämning

I vissa taxa har de olika miljöförstörningarna, i de tidiga stadierna av enskilda liv, en avgörande roll för att bestämma kön. I dessa fall har bestämningen ur genetisk synvinkel inte klargjorts helt och könet verkar helt bero på miljön.

I havssköldpaddor, till exempel, gör en variation av 1 ° C extra en hel population av män till en population bestående av kvinnor.

I alligatorer har det visat sig att en inkubation lägre än 32 ° C ger en population av kvinnor och temperaturer högre än 34 ° C motsvarar en population av män. Inom området 32 ​​till 34 är proportionerna mellan könen varierande.

Förutom temperatur har påverkan från andra miljövariabler visats. I en art av annelid, Bonellia viridis, bestäms kön i dess larvstadium. Larverna som simmar fritt i vattnet utvecklas som män.

Däremot förvandlas larver som utvecklas nära mogna kvinnor till män av vissa hormoner som de utsöndrar.

Infektion med mikroorganismer

Slutligen kommer vi att diskutera det speciella fallet med hur närvaron av en bakterie kan definiera en befolknings kön. Detta är fallet med den berömda bakterien som tillhör släktet Wolbachia.

Wolbachia är en intracellulär symbion, som kan infektera ett brett spektrum av leddjurarter och även en del nematoder. Denna bakterie överförs vertikalt, från kvinnor till deras framtida avkommor, med ägg - även om horisontell överföring också har dokumenterats.

Vad gäller bestämningen av kön i de organismer som den bebor har Wolbachia mycket relevanta effekter.

Den kan döda män i befolkningen, där smittade män dör under de tidiga stadierna av deras liv; feminiserar befolkningen, där de utvecklande män blir kvinnor; och slutligen kan den producera parenogenetiska populationer.

Alla dessa nämnda fenotyper, som involverar snedvridning av könsförhållandet med en markant partiskhet mot kvinnor, förekommer för att gynna överföringen av bakterierna till nästa generation.

Tack vare det stora värdutbudet har Wolbachia spelat en avgörande roll i utvecklingen av leddjur för könsbestämning och reproduktionsstrategier.

Andel av könen

Vargflock.

En grundläggande egenskap hos könsbestämningssystem motsvarar förståelsen av andelen kön eller könsförhållandet. Flera teorier och hypoteser har föreslagits:

Fisher-hypotes

Ronald Fisher, en hyllad brittisk statistiker och biolog, föreslog 1930 en teori för att förklara varför befolkningen upprätthåller ett förhållande på 50:50 mellan män och kvinnor. Skäligtvis förklarade det också varför de mekanismer som lutar denna lika stora kvot väljs mot.

I följd var det möjligt att visa att ett rättvist eller balanserat könsförhållande utgör en stabil strategi ur evolutionär synvinkel.

Det är sant att Fishers resultat inte gäller under vissa omständigheter, men hans hypotes verkar vara tillräckligt generell för att sexbestämningsmekanismer bör väljas enligt hans principer.

Trivers och Willard-hypotes

Senare, 1973, konstaterade dessa författare att könsförhållandet berodde på många andra faktorer - främst kvinnans fysiologiska tillstånd som inte beaktades i Fishers förklaring.

Argumentet baserades på följande förutsättningar: när en kvinna är fysiologiskt "frisk", borde hon producera män, eftersom dessa unga kommer att ha en större chans att överleva och reproducera sig.

På samma sätt, när kvinnan inte är i optimala fysiologiska förhållanden, är den bästa strategin produktionen av andra kvinnor.

I naturen reproducerar ofta svaga kvinnor trots sin fysiologiska status som "underlägsenhet". Till skillnad från en svag hane, där chanserna för reproduktion är exceptionellt lägre.

Detta förslag har testats i olika biologiska system, såsom råttor, rådjur, sälar och till och med i mänskliga populationer.

Evolutionsperspektiv och framtida frågor

Mot bakgrund av evolutionen väcker mångfalden i mekanismerna som bestämmer kön vissa frågor, inklusive: varför ser vi denna variation? Hur uppstår denna variation? Och slutligen, varför inträffar dessa förändringar?

Vidare uppstår det också från frågan om vissa mekanismer ger individen en viss fördel jämfört med andra. Det vill säga om någon speciell mekanism har selektivt gynnats.

referenser

1. Asgharian, H., Chang, PL, Mazzoglio, PJ, & Negri, I. (2014). Wolbachia handlar inte allt om sex: man-feminiserande Wolbachia förändrar bladhopparen Zyginidia pullula transkriptom på ett huvudsakligen könsoberoende sätt. Gränser inom 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). Sexbestämning: varför så många sätt att göra det? PLoS biology, 12 (7), e1001899.
3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Genetikmanual. Volym 1. National University of Río Cuarto.
4. Leopold, B. (2018). Theory of Wildlife Population Ecology. Waveland press inc.
5. Pierce, BA (2009). Genetik: En konceptuell metod. Panamerican Medical Ed.
6. Wolpert, L. (2009). Utvecklingsprinciper. Panamerican Medical Ed.