păianjen femelele caută să-şi consume după
împerechere masculii. Pentru a evita acest destin, masculul aduce
înainte de împerechere femelei ceva de mâncare.
Într-un fel asemănător procedează şi femelele
călugăriţei, care în timpul împerecherii
consumă capul masculului. Şi acesta ajunge să-şi
îndeplinească misiunea, fiind deja fără cap.
Dar la majoritatea speciilor de animale femelele manifestă destulă
toleranţă faţă de masculi. Este expresia faptului că
masculii sunt, totuşi, necesari. Pentru ce? Iată ce
gândeşte în legătură cu acest aspect V. Gheodachean,
specialist în domeniul geneticii populaţiilor.
Să presupunem, că într-o rezervaţie naturală
urmează să fie aduşi 100 de zimbri. Înainte de toate se
ridică problema alegerii raportului dintre sexe, adică a
numărului de vaci şi de tauri care urmează să fie
aleşi, pentru a li se da drumul împreună. În acest caz
totul depinde de scopul care se urmăreşte. Dacă se va sconta
obţinerea unui număr maximal de viţei pentru producerea de
carne, este raţional să se aleagă 99 de vaci şi un bou.
În acest caz în fiecare generaţie nouă ar putea să
se nască 99 de viţei, care vor semăna cu tatăl,
prezentând diferenţe numai în raport cu mama.
În acest caz numărul maxim de combinaţii posibile dintre
părinţi va fi egal cu 99. Dacă se urmăreşte
obţinerea unei variaţii maxim posibile, se va alege un număr
egal de vaci şi de tauri. În acest caz numărul de
variaţii posibile va fi egal cu 2500 (50´50), aceea ce este
incomparabil mai mult decât în primul caz. În schimb,
în acest caz numărul urmaşilor va fi mai mic: într-o
singură generaţie se vor naşte numai 50 de viţei. Ei vor
prezenta diferite combinaţii ereditare, realizate de amândoi
părinţii, iar o astfel de populaţie va avea un grad mai mare de
adaptabilitate la mediu şi, prin urmare, va avea o evoluţie mai
avantajoasă în comparaţie cu prima. De aici reiese că
diferenţierea populaţiilor de organisme in două sexe are un
important rol biologic.
5.2 Mecanismele biologice de determinare a sexului
Orice populaţie în forma sa tipică este constituită din
indivizi de sex şi vârste diferite.
Noţiunea de sex provine de la latinescul «seco» ceea ce înseamnă
«despart». Sexul prezintă o comunitate de caractere şi
însuşiri ale organismului ce asigură reproducerea
descendenţei şi transmiterea informaţiei genetice
următoarei generaţii prin intermediul gameţilor. De obicei
caracterele ce determină dimorfismul sexual se împart în
primare şi secundare.
Către caracterele primare aparţin toate particularităţile
morfologice şi fiziologice ale organismului care condiţionează
formare a gameţilor şi contopirea lor în procesul
fecundaţiei. Către cele secundare aparţin aşa
particularităţi ale organismului care nemijlocit nu participă
în procesele de gametogeneză şi fecundaţie insa in mod
indirect condiţionează împerecherea indivizilor de diferite
sexe şi înmulţirea lor. Acestea pot fi aripioarele
înotătoare la peşti, coloraţia penajului la
păsări, glandele mamare la mamifere etc.
La unele specii de animale se deosebesc şi caractere limitate de sex,
informaţia genetică despre care o poseda ambele sexe, însă
manifestarea lor se produce numai la unul dintre acestea, de exemplu
productivitatea de lapte la taurine sau de ouă la găini. Există
şi aşa numitele caractere cuplate cu sexul, care se transmit specific
«cruce în cruce», de la mamă la fiu şi de la tată la
fiică, dat fiind faptul că genele ce le determină sânt
localizate în cromozomul X şi care nu au analogul lor în
cromozomul Y. Către acestea aparţin culoarea roşie a ochilor
şi galbenă a corpului la drosofilă daltonismul şi hemofilia
la om etc.
Având în vedere că caracterele cuplate cu sexul se transmit
altfel decât cele autosomale, că frecvenţele lor în
populaţii se determină după alt principiu şi, în
general, că dimorfismul sexual joacă un rol important în multe
procese ce controlează structura genetică a populaţiilor, ar fi
necesar să facem o privire retrospectivă asupra celor mai
răspândite mecanisme de determinare a sexului. În primul
rând trebuie de menţionat că existenţa a două sexe
asigură sporirea variabilităţii genetice din contul
recombinaţiilor, iar indivizii apăruţi prin
înmulţirea sexuată au mai multe avantaje în lupta pentru
existentă. Sporirea fondului variabilităţii ereditare
intensifică selecţia naturală , o face mai efectivă.
Totodată existenţa a două sexe condiţionează izolarea
reproductivă ce favorizează apariţia speciilor noi, deci
înlesneşte şi progresul evolutiv.
În dependenţă de momentul determinarii sexului în
ontogeneză se deosebesc 3 grupe de organisme:
1 - cu determinare progamică; determinarea se produce
până la fecundaţie. Către această grupă
aparţin formele heterogametice, femelele cărora formează
două tipuri de ovule: mai mari, din care după fecundaţie apar
femele, şi cu dimensiuni mai mici din care apar masculi. Acest tip de
determinare a sexului e caracteristic, de exemplu, pentru Phyloxera.
2 – singamică; sexul se determină în procesul
fecundaţiei. Către acest tip aparţin majoritatea organismelor:
peştii, păsările, mamiferele ş. a.
3 – epigamică (metagamică); determinarea are loc după
fecundaţie, în timpul diferenţierii embrionare. E tipică
pentru viermele de mare Bonellia viridis, la care femelele sunt de dimensiuni
mari, iar masculii - foarte mici parazitează în ele şi le
fecundează. Larvele care apar şi plutesc liber în apă se
transformă în femele, iar cele care se agaţă de trompa
femelei - în masculi. în cazul când o astfel de larvă
este înlăturată de la femela-mamâ si se dezvoltă
separat, ea devine intersex. Din punct de vedere evolutiv acest tip, probabil,
este cel mai primitiv şi depinde mai mult de condiţiile mediului. Nu
este exclus că în aceste cazuri femela secretă anumiţi
«mediatori» care activează preponderent genele ce controlează
diferenţierea sexului mascul, şi astfel ea reglează
proporţia indivizilor de ambele sexe în populaţia locală.
5.3 Mecanismul cromozomial de determinare a sexului
În celelalte cazuri de singamie sex-raţio e determinat de mecanismul
cromozomial şi este egal cu 1:1. Acest raport ne aminteşte segregarea
la încrucişarea. monohibridă de analiză, când unul
dintre părinţi este heterozigotat, iar celălalt homozigotat
după alelele recesive:
C Aa x ♂ aa
¯
2 Aa : 2 aa
1 1
Deci, dacă raportul dintre cele două sexe este de 1:1,
înseamnă că unul dintre părinţi după
conţinutul cromozomilor sexuali trebuie să fie homogametic (să
formeze numai un tip de gameţi), iar celălalt - heterogametic
(să producă două tipuri de gameţi).
Cercetările citologice au demonstrat, că la genul de
ploşniţe Protenor o jumătate dintre spermatocite conţine 7
cromosomi, iar alta numai 6. Cromozomul în plus a fost numit X. La alt
gen de ploşniţe Lygaeus toate spermatocitele conţineau
câte 7 cromozomi, însă unul dintre ei se deosebea atât
după formă, cât şi după dimensiuni, de acea el a fost
numit y - cromozom. Ovulele la ambele genuri tot conţineau câte 7
cromozomi, inclusiv cromozomi - X. Perechea de cromozomi după care se
deosebeau între ei masculul şi femela şi care determină
sexul au fost numiţi de către E. Wilson în 1908 cromozomi
sexuali. Deci în ambele cazuri un sex va fi homogametic (XX), iar altul -
heterogametic (XO sau XY) şi în ambele cazuri segregarea după
sex va fi în raport de 1:1 după cum urmează:
C XX x ♂ XO C XX x ♂ XY
¯ ¯
2 XX : 2 XO 2 XX : 2 XY
1 1 1 1
Cercetările ulterioare au demonstrat că sexul heterogametic poate fi
nu numai cel mascul, ci şi cel femel. Astfel, prin analiza genetică
s-a constatat că la păsări (găini) sexul femel este
heterogametic. Însă morfologia cromozomilor nu era încă
studiată de aceea sa propus ca ei să fie însemnaţi prin Z
(în loc de X) şi W (în loc de Y). Actualmente, când s-a
constatat că Z şi W- cromozomii prin nimic funcţional nu se
deosebesc de cromozomii X şi Y, această semnificaţie a lor nu se
mai e în seamă. Generalizând datele cunoscute în
literatură se pot evidenţia patru tipuri în determinismul
sexului:
1 - tip Drosophyla: CXX ; ♂XY
E caracteristic pentru majoritatea speciilor: mamifere, inclusiv omul;
diptere (Drosophyla), unele specii de peşti s. a.
2 - tip Protenor: CXX; ♂XO
ortoptere (greierii de câmp), libelule, unele mamifere (cangur) ş. a.
3 tip - Abraxas : CXY; ♂XX
păsări (găini), târâtoare (şarpi), peşti,
fluturi (vierme de mătase) ş. a.
4 - tip Lygaeus: CXO; ♂XX
târâtoare (şopârle), amfibieni (broaşte), fluturi (molii) etc.
În cazuri de partenogeneză determinismul sexual diferă de aceste
tipuri de bază. Astfel, la albine regina poate depune atât ouă
fecundate, cât şi ne fecundate. Din primele se dezvoltă
albinele lucrătoare – C2n = 32, iar din celelalte - trântori:
♂n=16.
Mecanismele determinismului sexual la plante sunt mai puţin cunoscute
şi cu mult mai dificilă este studierea lor. Aceasta se datoreşte
în primul rând faptului că multiplele gene ce determină
sexul sunt localizate preponderent în autozomi. Diversitatea modurilor de
înmulţire a plantelor fac încă mai dificilă analiza
genetică a acestor mecanisme. Devierea în raportul segregării
după sex e obişnuită pentru toate speciile cu determinare
fenotipică a acestuia. Astfel, la Arisaema japonica din bulbi mari se
dezvoltă plante cu flori feminine, iar din cei mici - plante cu flori
masculine.
Problema. despre sex-raţio la plante poate fi pusă în
aceeaşi formă ca la animale numai în două cazuri: la
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65
|