39. Типы определения пола.

Ответ. Пол – это признаки и свойства организма, обеспечивающие воспроизводство потомства и передачу наследственной информации. Существуют признаки, по которым различают организмы разных полов одного вида. Их делят на: первичные; вторичные. Первичные признаки – это физиологические и морфологические особенности организма, указывающие на его половую принадлежность. Вторичные признаки – появляются в период полового созревания и зависят от первичных. Пол определяется на разных фазах цикла размножения. Ч. Дарвин сформулировал закон биологической полезности скрещивания, тем самым объяснив причину возникновения двух полов. Различают три основных типа определения пола. Программный тип. Пол зиготы определяется при созревании яйцеклеток. Данный тип определения пола наиболее характерен для коловраток (Rotatoria). Самки коловраток обычно откладывают крупные яйца, которые могут развиваться у них без оплодотворения (т.е. партеногенетически). Но при изменении режима питания и условий обитания у этих самок могут появиться дочери, для которых характерна откладка более мелкого яйца. Похожее определение пола было обнаружено и у первичных кольчецов (Archiannelida). Эпигамный тип. Определение пола наблюдается у разнополых видов с фенотипическим определением пола, когда направленность развития в сторону мужского или женского пола обуславливается влиянием внешних условий, после оплодотворения. Данный тип оплодотворения характерен для бонеллии (Bonellia). Определение пола у бонеллии происходит в процессе онтогенеза: бесполая свободно плавающая личинка бонеллии, при попадании на хоботок самки, под влиянием выделяемых этим органом веществ превращается в самца. Такой тип характерен и для японской ариземы, дающей два типа клубней: крупные – будущие женские, мелкие – будущие мужские растения. Сингамный тип (самый распространенный). Пол определяется в момент оплодотворения и формирования зиготы (млекопитающие, рыбы и др.). Пол определяется генотипически хромосомным набором, полученным от родителей. Клетки мужских и женских особей различают по паре хромосом. Такую пару называют половыми хромосомами. Самцы с одной Х-хромосомой или с двумя разными (XY) хромосомами имеют гетерогаметный пол, самки с ХХ-хромосомами – гомогаметный пол. У многих животных, наоборот, самки имеют гетерогаметный пол. У млекопитающих, нематод, моллюсков, иглокожих и у большинства членистоногих гетерогаметен мужской пол. У насекомых и рыб гетерогаметность наблюдается как у мужского, так и у женского пола. При определении пола у рыб оказалось, что гуппи, пецилия, сфенопс, медака и др. принадлежат к типу ХХ–XY (мужская гетерогаметность). Разные линии мозамбикских тиляпий имеют гетерогаметность самок и самцов. Скрещивание этих линий привело к образованию в потомстве одних самцов. Механизм генетического контроля над развитием половых признаков может быть внутри- и межклеточным. Внутриклеточное определение пола не связано с образованием половых гормонов (например, у насекомых), и действие генов, определяющих пол, ограничено клетками, в которых эти гены функционируют. При этом в одном организме могут нормально развиваться, не влияя друг на друга, участки тела с женскими и мужскими признаками. При межклеточном определении пола, характерном для млекопитающих и птиц, под контролем генов вырабатываются половые гормоны, которые, проникая во все клетки организма, обусловливают фенотипическое развитие признаков соответствующего пола. Механизмы, определяющие пол: хромосомный; мультихромосомный; генный; геномный. Хромосомный механизм определения пола был изучен С. Уилсоном. Изучая почвенных клопов, он заметил отличия между самцами и самками. Например, самка почвенного клопа Protenor имеет 14 хромосом, а самец данного вида – 13. Кроме этого изучив вид Ligaeus он отметил, что последняя пара хромосом у самца отличается по размерам и форме. Одну из них он обозначил буквой X, а другую – Y. Сочетание X и Y хромосом в клетке определяет пол – женский (XX), а мужской (XY). Организм, который образует одинаковые гаметы, называется гомогаметным, а разные гаметы – гетерогаметным. Существует 4 типа хромосомного определения пола у животных: XO (♀ XX ♂ XO); ZW (♀ ZW ♂ ZZ); XY (♀ XX ♂ XY); ZO (♀ ZO ♂ ZZ). XY характерен для дрозофил. Пол организма у них зависит от соотношения этих хромосом. У дрозофилы Y – хромосома в определении пола не участвует, а X – хромосома свидетельствует о развитии билатерального гинандроморфизма у мух. Одна продольная половина тела имеет признаки мужского пола, другая – женского. Правая половина мухи несет одну X-хромосому и имеет признаки самца, а левая половина мухи несет 2X и имеет признаки самки. Также билатеральный гинандроморфизм характерен для бабочек и для птиц. Мультихромосомный механизм определения пола. Данный механизм определения пола характерен для утконосов и пауков. В 2004 г. ученые обнаружили, что в норме у них должно быть 10 половых хромосом, но никак не две (XY). Так комбинация XXXXXXXXXX предназначена для самки, а XYXYXYXYXY – для самца. Все половые хромосомы связаны в единый комплекс, поэтому у самцов образуются сперматозоиды, имеющие две цепочки. XXXXX. Если данный сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, то рождаются утконосы только женского пола. YYYYY. Если данный сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, то рождаются утконосы мужского пола. Для пауков не свойственно присутствие Y – хромосомы. Поэтому у видов с четырьмя X – хромосомами самцы имеют четыре разные X – хромосомы, а самки – четыре их пары. Генный механизм определения пола. Для данного механизма характерно определение пола у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Вегетативно почкующиеся клетки, у большинства штаммов, гаплоидны, при половом процессе образуется зигота, которая делится мейозом. Похожие механизмы определения пола действуют у базидиомицетов (у них генов и аллелей, которые отвечают за типы спаривания, больше, и число типов спаривания составляет несколько тысяч). Геномный механизм определения пола. Данный механизм характерен для пчел, клещей, муравьев, коловраток и ос. Самки развиваются из оплодотворенных яйцеклеток и являются диплоидными, а самцы – из неоплодотворенных яйцеклеток и являются первично гаплоидными. Поэтому этот тип определения пола еще называют гаплодиплоидным.