CINSIYET TAYINI: SISTEM TÜRLERI VE ÖZELLIKLERI - BIYOLOJI - 2025

Cinsiyet tespiti bireyin cinsel özelliklerinin belirlenmesidir takım arasında değişmiştir bir dizi mekanizma tarafından kontrol edilir. Bu sistemler bireye özgü olabilir - yani genetik olabilir - ya da yaşamın ilk aşamalarında bireyi çevreleyen çevresel faktörler tarafından kontrol edilebilir.

İçsel belirlemede, biyologlar bu sistemleri üç ana kategoriye ayırmışlardır: bireysel genler, haplodiploid sistem veya özel veya cinsiyet kromozomları. Bu son durum biz memeliler, kuşlar ve bazı böcekler.

Kaynak: Pixabay.com

Aynı şekilde, çevresel koşullar da cinsiyet belirlemeyi etkiler. Bu fenomen, özellikle sıcaklıktan etkilenen bazı sürüngenler ve amfibilerde incelenmiştir. Bu belirleme sistemi şifreli olarak bilinir.

Cinsiyet belirleme sistemleri türleri

Mayoz bölünme ve gamet füzyonu yoluyla genomların karıştırılması olarak anlaşılan cinsiyet, ökaryotların yaşamında neredeyse evrensel bir olaydır.

Cinsel üremenin en önemli sonuçlarından biri, farklı bireyler tarafından taşınan farklı alellerin faydalı bir genetik varyasyonda eşlenmesidir.

Çoğu ökaryotik organizmada cinsiyet belirleme, döllenme anında meydana gelen bir olaydır. Bu fenomen üç farklı sistemle ortaya çıkabilir: bireysel genler, haplodiploid sistem veya özel kromozomlar.

Aynı şekilde, sıcaklık gibi çevresel faktörlerin aracılık ettiği cinsel özelliklerin belirlenmesine sahibiz. Bu, kuluçka sıcaklığının cinsiyeti belirlediği görülen kurbağalarda, kaplumbağalarda ve timsahlarda görülür.

Hayvan ve bitki krallıklarından alınan örnekleri kullanarak her sistemi aşağıda açıklayacağız:

Bireysel genler

Cinsiyetin bireysel genler tarafından belirlendiği organizmalarda, cinsiyet kromozomu yoktur. Bu durumlarda cinsiyet, belirli kromozomlarda bulunan bir dizi alele bağlıdır.

Başka bir deyişle, cinsiyet, tam bir kromozomun varlığıyla değil, bir genle (veya bunların birkaçıyla) belirlenir.

Balıklar, amfibiler ve bazı sürüngenler gibi farklı omurgalılar bu sisteme sahiptir. Bitkilerde de rapor edilmiştir.

Bu fenomene katılan aleller, otozomal karakterler için var olan yaygın olarak bilinen baskınlık sistemine sahiptir. Bitkilerde erkekliği, hermafroditizmi ve bireyin dişil karakterini belirleyen aleller belirlenmiştir.

Haplodiploid sistem

Haplodiploid sistem arılarda yaygındır

Haplodiploid sistemler, bireyin haploid veya diploid durumuna bağlı olarak cinsiyeti belirler. Biz insanlar diploidiz - hem erkek hem de dişiler. Bununla birlikte, bu durum tüm hayvan gruplarına tahmin edilemez.

Haplodiploid sistem, Hymenopteranlarda (arılar, karıncalar ve benzerleri), Homoptera'da (et böceği ve civcivler) ve Coleoptera'da (böcekler) oldukça yaygındır.

Klasik örnek, arılarınki ve kolonilerde cinsiyetin belirlenmesidir. Arıların sosyal yapısı, tüm sosyal davranışları gibi son derece karmaşıktır, temelleri cinsiyetlerini belirleyen genetik sistemdedir.

Arılar cinsiyet kromozomlarından yoksundur. Dişiler diploiddir (2n) ve erkekler dron olarak adlandırılan haploiddir (n). Bu nedenle, dişilerin gelişimi yumurtaların döllenmesinden gelirken, döllenmemiş yumurtalar erkeklere dönüşür. Yani, ikincisinin babası yok.

Kadınlarda, işçiler ve kraliçe arasındaki ayrım genetik olarak belirlenmemiştir. Bu hiyerarşi, bireyin yaşamının erken dönemlerinde beslenme düzeniyle belirlenir.

Özel kromozomlar

Özel kromozomlar veya cinsiyet kromozomları vakası, en çok ilişkili olduğumuz durumdur. Tüm memelilerde, tüm kuşlarda ve birçok böcekte bulunur ve farklı cinsel fenotiplere sahip organizmalarda ortak bir formdur.

Bitkilerde çok nadir olmasına rağmen, cinsiyet kromozomlarına sahip bazı diokkal türleri belirlemek mümkün olmuştur.

Bu sistemin farklı çeşitleri vardır. En yaygın ve basit sistemler arasında şu sistemleri buluyoruz: heterogametik cinsiyetin erkek olduğu XX-X0 ve XX-XY ve heterogametik cinsiyetin kadın olduğu ZZ-ZW.

İlk sistem, XX ve X0, Orthoptera ve Hemiptera takımındaki böceklerde yaygındır. Bu durumlarda erkeğin yalnızca bir cinsiyet kromozomu vardır.

XX ve XY sistemi, memelilerde, Diptera türündeki birçok böcekte ve Cannabis sativa gibi çok sınırlı sayıda bitkide mevcuttur. Bu sistemde cinsiyet, erkek gamet tarafından belirlenir. İkincisi X kromozomuna sahipse, yavru bir kadına karşılık gelirken, Y gameti bir erkeğe yol açacaktır.

Son sistem, ZZ ve ZW, tüm kuşlarda ve Lepidoptera takımının bazı böceklerinde mevcuttur.

Kriptik belirleme

Bazı taksonlarda, bireylerin yaşamlarının erken dönemlerindeki farklı çevresel uyaranlar, cinsiyetin belirlenmesinde önemli bir role sahiptir. Bu durumlarda, genetik bakış açısından belirleme tam olarak aydınlatılmamıştır ve cinsiyet tamamen çevreye bağlı gibi görünmektedir.

Örneğin, deniz kaplumbağalarında fazladan 1 ° C'lik bir varyasyon, bütün bir erkek popülasyonunu yalnızca dişilerden oluşan bir popülasyona dönüştürür.

Timsahlarda, 32 ° C'nin altındaki bir inkübasyonun bir kadın popülasyonu ürettiği ve 34 ° C'nin üzerindeki sıcaklıkların bir erkek popülasyonuna dönüştüğü bulunmuştur. 32 ile 34 arasında, cinsiyetler arasındaki oranlar değişkendir.

Sıcaklığa ek olarak, diğer çevresel değişkenlerin etkisi de gösterilmiştir. Bir annelid türü olan Bonellia viridis'te cinsiyet, larva aşamasında belirlenir. Suda serbestçe yüzen larvalar erkek olarak gelişir.

Bunun aksine, olgun dişilere yakın gelişen larvalar, salgıladıkları bazı hormonlar tarafından erkeğe dönüştürülür.

Mikroorganizmaların neden olduğu enfeksiyon

Son olarak, bir bakteri varlığının bir popülasyonun cinsiyetini nasıl tanımlayabildiğine dair özel durumu tartışacağız. Wolbachia cinsine ait ünlü bakteri vakası budur.

Wolbachia, çok çeşitli eklembacaklı türlerini ve ayrıca bazı nematodları enfekte edebilen hücre içi bir ortakyaşadır. Bu bakteri, dişilerden gelecekteki yavrularına dikey olarak yumurtalar yoluyla bulaşır - ancak yatay geçiş de belgelenmiştir.

Yaşadığı organizmalardaki cinsiyetin belirlenmesi ile ilgili olarak Wolbachia, oldukça ilgili etkilere sahiptir.

Hastalıklı erkeklerin hayatlarının erken dönemlerinde öldüğü toplumdaki erkekleri öldürebilir; gelişmekte olan erkeklerin dişileştiği nüfusu dişileştirir; ve son olarak, partenogenetik popülasyonlar üretebilmektedir.

Cinsiyet oranının kadınlara karşı belirgin bir önyargı ile bozulmasını içeren tüm bu fenotipler, bakterilerin bir sonraki nesle bulaşmasını desteklemektedir.

Geniş ev sahibi aralığı sayesinde Wolbachia, eklembacaklı cinsiyet belirleme sistemlerinin ve üreme stratejilerinin evriminde çok önemli bir rol oynadı.

Cinsiyetlerin oranı

Kurt sürüsü.

Cinsiyet belirleme sistemlerinin temel bir özelliği, cinsiyetlerin oranını veya cinsiyet oranını anlamaya karşılık gelir. Birkaç teori ve hipotez öne sürüldü:

Fisher hipotezi

Ünlü bir İngiliz istatistikçi ve biyolog olan Ronald Fisher, 1930'da popülasyonların neden erkeklerin kadınlara oranının 50:50 oranında olduğunu açıklayan bir teori önerdi. Makul bir şekilde, bu eşit oranı çarpıtan mekanizmaların neden seçildiğini de açıkladı.

Ardışık olarak, evrimsel bakış açısından, adil veya dengeli bir cinsiyet oranının istikrarlı bir strateji oluşturduğunu göstermek mümkün oldu.

Fisher'in sonuçlarının belirli durumlarda geçerli olmadığı doğrudur, ancak hipotezi, cinsiyeti belirleme mekanizmalarının ilkelerine göre seçilmesi gerektiği konusunda yeterince genel görünmektedir.

Trivers ve Willard hipotezi

Daha sonra, 1973'te bu yazarlar, cinsiyet oranının Fisher'ın açıklamasında dikkate alınmayan diğer birçok faktöre - özellikle dişinin fizyolojik durumuna - bağlı olduğunu belirttiler.

Tartışma şu öncüllere dayanıyordu: Bir dişi fizyolojik olarak "sağlıklı" olduğunda, erkek üretmelidir çünkü bu gençlerin hayatta kalma ve üreme şansı daha yüksek olacaktır.

Aynı şekilde, dişi optimal fizyolojik koşullarda olmadığında, en iyi strateji diğer dişilerin üretilmesidir.

Doğada zayıf dişiler, fizyolojik "aşağılık" statülerine rağmen, sıklıkla ürerler. Üreme şansının son derece düşük olduğu zayıf bir erkeğin aksine.

Bu öneri fareler, geyikler, foklar ve hatta insan popülasyonları gibi çeşitli biyolojik sistemlerde test edildi.

Evrimsel bakış açısı ve gelecekteki sorular

Evrimin ışığında, cinsiyeti belirleyen mekanizmaların çeşitliliği bazı soruları gündeme getiriyor: Bu varyasyonu neden görüyoruz, bu varyasyon nasıl ortaya çıkıyor ve nihayet bu değişiklikler neden oluyor?

Ayrıca, belirli mekanizmaların bireye diğerlerine göre belirli bir avantaj sağlayıp sağlamadığı sorusundan da kaynaklanmaktadır. Yani, belirli bir mekanizma seçici olarak tercih edilmişse.

Referanslar

1. Asgharian, H., Chang, PL, Mazzoglio, PJ ve Negri, I. (2014). Wolbachia tamamen cinsiyetle ilgili değildir: erkek dişileştiren Wolbachia, yaprak zararlısı Zyginidia pullula transkriptomunu esas olarak cinsiyetten bağımsız bir şekilde değiştirir. Mikrobiyolojide sınırlar, 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, Seks Ağacı Konsorsiyumu (2014). Cinsiyet belirleme: neden bunu yapmanın bu kadar çok yolu? PLoS biyolojisi, 12 (7), e1001899.
3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Genetik el kitabı. Cilt 1. Río Cuarto Ulusal Üniversitesi.
4. Leopold, B. (2018). Yaban Hayatı Popülasyonu Ekolojisi Teorisi. Waveland Press Inc.
5. Pierce, BA (2009). Genetik: Kavramsal bir yaklaşım. Panamerican Medical Ed.
6. Wolpert, L. (2009). Geliştirme ilkeleri. Panamerican Medical Ed.