Determinacja płci
Determinacja płci to proces rozwoju, w którym ustalana jest płeć osobnika. Seks jest metodą rozmnażania rozpowszechnioną wśród istot żywych. Wymaga ona dwóch osobników tego samego gatunku.
Zazwyczaj płcie są rozdzielone. Płeć może być określona w jeden z dwóch sposobów:
- Genetycznie, poprzez geny i chromosomy organizm dziedziczy po swoich rodzicach.
- Środowiskowo, przez jakiś czynnik zewnętrzny działający jako bodziec do rozwoju.
Jeśli obie płcie występują u tego samego osobnika, jest on hermafrodytą. Układy hermafrodytyczne można znaleźć u niektórych zwierząt, na przykład u ślimaków, oraz u większości roślin kwitnących.
Określenie przez środowisko
U wielu gatunków płeć jest determinowana przez czynniki środowiskowe, które występują podczas rozwoju. Wiele gadów ma zależną od temperatury determinację płci. Temperatura, jakiej doświadczają embriony podczas rozwoju, determinuje płeć organizmu. U niektórych żółwi, na przykład, samce są produkowane w niższych temperaturach inkubacji niż samice; różnica w temperaturach krytycznych może wynosić zaledwie 1-2°C.
Wiele ryb zmienia płeć w ciągu swojego życia. Zjawisko to nazywane jest hermafrodytyzmem sekwencyjnym. U błazenków, mniejsze ryby są samcami, a dominująca i największa ryba w grupie staje się samicą. U wielu wargaczy jest odwrotnie - większość ryb jest samicami przy urodzeniu i staje się samcami po osiągnięciu określonego rozmiaru. Hermafrodyty sekwencyjne mogą produkować oba rodzaje gamet w ciągu całego życia, ale w każdym momencie są albo samicami, albo samcami.
U niektórych paproci domyślną płcią jest hermafrodyta, ale paprocie, które rosną w glebie, która wcześniej wspierała hermafrodyty, są pod wpływem hormonów pozostałych do rozwoju jako męskie.
Błazenki początkowo są samcami; największa ryba w grupie staje się samicą.
Determinacja genetyczna
Najbardziej powszechnym sposobem określania płci są geny. W ten sposób płeć organizmu jest określana przez genom, który otrzymuje. Allele, które wpływają na rozwój płciowy, mogą, ale nie muszą znajdować się na tym samym chromosomie. Jeśli tak jest, chromosom ten nazywany jest chromosomem płciowym, a geny na nim zawarte są "sprzężone z płcią". Płeć jest określana albo przez fakt istnienia chromosomu płci (którego może brakować), albo przez ich liczbę. Ponieważ genetyczna determinacja płci jest określana przez dopasowanie chromosomów, liczba potomstwa płci męskiej i żeńskiej jest zazwyczaj taka sama.
Różne systemy genetyczne
Ludzie i inne ssaki mają system determinacjipłci XY: chromosom Y przenosi czynniki odpowiedzialne za rozwój osobników męskich. W przypadku braku chromosomu Y płcią domyślną jest płeć żeńska. Ssaki XX są płci żeńskiej, a XY płci męskiej. Determinacja płci XY występuje również u innych organizmów, w tym u muszki owocowej i niektórych roślin. W niektórych przypadkach, w tym u muszki owocowej, to liczba chromosomów X determinuje płeć, a nie obecność chromosomu Y.
Ptaki mają system, który działa odwrotnie: Nazywa się on systemem determinacji płci ZW. Chromosom W zawiera czynniki warunkujące rozwój samic. Domyślnie (w przypadku braku tego chromosomu) organizm będzie męski, w tym przypadku osobniki ZZ są męskie, a ZW żeńskie. Większość motyli i ćm ma również system determinacji płci ZW. W obu systemach determinacji płci XY i ZW chromosom płciowy niosący krytyczne czynniki jest często znacznie mniejszy, niosąc niewiele więcej niż geny niezbędne do wywołania rozwoju danej płci.
Wiele owadów używa systemu określania płci opartego na liczbie chromosomów płciowych. Jest to tzw. determinacja płci XX/XO - O oznacza brak chromosomu płci. Wszystkie inne chromosomy u tych organizmów są diploidalne, ale organizmy mogą dziedziczyć jeden lub dwa chromosomy X. Na przykład u świerszczy polnych owady z jednym chromosomem X rozwijają się jako samce, podczas gdy te z dwoma chromosomami rozwijają się jako samice. U nicienia C. elegans większość robaków to samopłodne hermafrodyty XX, ale czasami nieprawidłowości w dziedziczeniu chromosomów regularnie dają początek osobnikom z tylko jednym chromosomem X - takie osobniki XO są płodnymi samcami (i połowa ich potomstwa jest płci męskiej).
Inne owady, w tym pszczoły miodne i mrówki, stosują haploidalno-diploidalny system określania płci. W tym przypadku osobniki diploidalne są zazwyczaj żeńskie, a osobniki haploidalne (które rozwijają się z niezapłodnionych jaj) są męskie. Ten system determinacji płci skutkuje wysoce nieobiektywnym stosunkiem płci, ponieważ płeć potomstwa jest determinowana przez zapłodnienie, a nie przez asortyment chromosomów podczas mejozy.
Nieprawidłowości
Czasami organizm rozwija wygląd zarówno męski, jak i żeński. Jest to wtedy interseks i zdarza się rzadko. Mimo że takie organizmy można nazywać hermafrodytami, nie jest to poprawne, ponieważ u osobników interseksualnych albo aspekt męski, albo żeński jest bezpłodny.
Podobnie jak ludzie i inne ssaki, muszka owocowa ma system determinacji płci XY.
