性別の決定は、個体の性的特徴を確立する分類群間で異なる多くのメカニズムによって制御されます。これらのシステムは、個人に固有のもの、つまり遺伝的である場合や、人生の初期段階で個人を取り巻く環境要因によって制御される場合があります。
内因性の決定では、生物学者はこれらのシステムを3つの主要なカテゴリーに分類しました:個々の遺伝子、一倍体システム、または特殊または性染色体。この最後のケースは、私たち、哺乳類、鳥、そしていくつかの昆虫のケースです。
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同様に、環境条件も性決定に影響を与えます。この現象は一部の爬虫類や両生類で研究されており、特に温度の影響を受けます。この決定システムは不可解なものとして知られています。
性別判定システムの種類
減数分裂と配偶子融合を介したゲノムの混合として理解されるセックスは、真核生物の生活において事実上普遍的なイベントです。
有性生殖の最も重要な結果の1つは、有益な遺伝的変異において、さまざまな個体によって運ばれるさまざまな対立遺伝子の結合です。
ほとんどの真核生物では、性決定は受精時に起こる出来事です。この現象は、3つの異なるシステム(個々の遺伝子、一倍体システム、または特殊な染色体)によって発生する可能性があります。
同様に、私たちは温度などの環境要因によって媒介される性的特徴を決定しています。これは、カエル、カメ、およびワニで起こります。そこでは、孵化温度が性を決定しているようです。
以下の各システムについて、動植物界からの例を使用して説明します。
個々の遺伝子
性が個々の遺伝子によって決定される生物では、性染色体はありません。これらの場合、性別は特定の染色体上にある一連の対立遺伝子に依存します。
つまり、性別は完全な染色体の存在によってではなく、遺伝子(またはこれらのいくつか)によって決定されます。
魚、両生類、一部の爬虫類などのさまざまな脊椎動物がこのシステムを持っています。植物でも報告されています。
この現象に関与する対立遺伝子は、常染色体の特性のために存在する広く知られている優性システムを持っています。植物では、男性の男らしさ、雌雄同体および女性の性格を決定する対立遺伝子が特定されています。
一倍体システム
ハチでは二倍体系が一般的
一倍体システムは、個人の一倍体または二倍体の状態に応じて性別を決定します。私たち人間は二倍体です-男性と女性の両方。ただし、この状態をすべての動物グループに外挿することはできません。
ハプロ二倍体系は、膜翅目(ハチ、アリなど)、同翅目(カメムシやひよこ)、および甲虫目(カブトムシ)で非常に一般的です。
典型的な例は、ミツバチとコロニーの性決定です。ミツバチの社会構造は非常に複雑であり、その社会社会的行動も同様であり、彼らの性を決定する遺伝システムに基盤を持っています。
ミツバチは性染色体を欠いています。女性は二倍体(2n)で、男性は無人機と呼ばれる一倍体(n)です。したがって、雌の発育は卵子の受精に由来し、受精していない胚珠は雄に発育します。つまり、後者には父親がいません。
女性では、労働者と女王の区分は遺伝的に決定されていません。この階層は、彼の人生の初期段階における個人の食事によって決定されます。
特別な染色体
特別な染色体または性染色体の場合は、私たちが最も関連しているものです。それはすべての哺乳動物、すべての鳥および多くの昆虫に存在し、異なる性表現型を有する生物に共通の形態である。
植物では、それは非常にまれですが、性染色体を持っているいくつかのdioccal種を特定することが可能でした。
このシステムにはさまざまなバリエーションがあります。最も一般的でシンプルなシステムには、XX-X0とXX-XYがあり、ヘテロゲームセックスは男性で、ZZ-ZWはヘテロゲームセックスが女性です。
最初のシステム、XXおよびX0は、直翅目および半翅目の昆虫で一般的です。これらの場合、男性の染色体は1つだけです。
XXおよびXYシステムは、哺乳類、双翅目の多くの昆虫、および大麻のような非常に限られた数の植物に存在します。このシステムでは、性別は男性配偶子によって決定されます。後者がX染色体を持つ場合、子孫は女性に対応し、Y配偶子は男性に生まれます。
最後のシステム、ZZとZWは、すべての鳥と鱗翅目のいくつかの昆虫に存在します
不可解な決定
特定の分類群では、個人の生活の初期段階におけるさまざまな環境刺激が、性別の決定に重要な役割を果たします。これらの場合、遺伝的観点からの決定は完全には解明されておらず、性別は完全に環境に依存しているようです。
たとえば、ウミガメでは、1°Cの変動により、男性の全人口が女性のみで構成される人口に変わります。
アリゲーターでは、32°C未満のインキュベーションでは女性の母集団が生成され、34°Cを超える温度では男性の母集団に変換されることがわかっています。32から34の範囲では、性別間の比率は可変です。
温度に加えて、他の環境変数の影響が実証されています。環形動物の1種であるBonellia viridisでは、性別は幼虫の段階で決定されます。水の中を自由に泳ぐ幼虫は、オスとして発達します。
対照的に、成熟したメスに近い幼虫は、分泌する特定のホルモンによってオスに変わります。
微生物による感染
最後に、細菌の存在が集団の性をどのように定義できるかという特殊なケースについて説明します。これは、ボルバキア属に属する有名な細菌の場合です。
ボルバキアは細胞内共生生物であり、広範囲の節足動物種やいくつかの線虫にも感染することができます。この細菌は、卵から、女性から将来の子孫まで、卵子によって垂直に伝染します-水平移動も記録されています。
それが生息する生物の性の決定に関して、ボルバキアは関連性の高い効果を持っています。
人口の男性を殺すことができ、感染した男性は人生の初期段階で死にます。発展途上の男性が女性になる人口を女性化します。そして最後に、単為生殖の個体群を生み出すことができます。
言及されたこれらすべての表現型は、女性への顕著な偏見を伴う性比の歪みを含み、細菌の次世代への伝染を促進するために発生します。
その幅広い宿主範囲のおかげで、ウォルバキアは節足動物の性決定システムと生殖戦略の進化において重要な役割を果たしてきました。
男女比
狼の群れ。
性別決定システムの基本的な特性は、性別の比率または性比を理解することに対応します。いくつかの理論と仮説が提案されています。
フィッシャー仮説
1930年、イギリスの生物学者であり統計学者として知られるロナルドフィッシャーは、人口が男性と女性の比率が50:50である理由を説明する理論を提案しました。合理的には、この同じ比率を歪めるメカニズムが選択されない理由も説明しました。
連続して、進化の観点から、公平またはバランスのとれた性比が安定した戦略を構成することを実証することが可能でした。
フィッシャーの結果が特定の状況に当てはまらないことは事実ですが、彼の仮説は十分に一般的であり、性別を決定するためのメカニズムを彼の原則に従って選択する必要があるようです。
TriversとWillardの仮説
その後、1973年に、これらの著者は、性比はフィッシャーの説明で考慮されなかった他の多くの要因(主に女性の生理的状態)に依存することを指摘しました。
議論は次の前提に基づいていました:女性が生理学的に「健康」である場合、彼女は男性を生み出すべきです、なぜならこれらの若い人は生存し繁殖する可能性が高いからです。
同様に、女性が最適な生理学的状態にない場合、最良の戦略は他の女性の生産です。
自然界では、生理的な「劣等性」の状態にもかかわらず、弱い女性はしばしば繁殖します。生殖の可能性が非常に低い弱い男性とは対照的です。
この提案は、ラット、シカ、アザラシなどのさまざまな生物学的システム、さらには人間の集団でもテストされています。
進化的展望と将来の質問
進化の観点から、性を決定するメカニズムの多様性は、次のような特定の問題を提起します。
さらに、特定のメカニズムが個人に他の人よりも特定の利点を与えるかどうかという問題からも発生します。つまり、特定のメカニズムが選択的に優先された場合です。
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