Organismien sukupuoli eli biologinen sukupuoli - organismin geneettisten ja sukupuolirauhasten histologisten, anatomisten ja morfofunktionaalisten ominaisuuksien joukko , joka yleistää kaikki sen erilaiset lisääntymis- (sukupuoli)ominaisuudet, jotka erottavat sen tietyn organismilajin toisen biologisen sukupuolen edustajista ja määrittää sen roolin hedelmöitysprosessissa seksuaalisen lisääntymisen aikana.
On tapana puhua kahden tyyppisen biologisen sukupuolen olemassaolosta: uros ja naaras , kun taas on pidettävä mielessä, että luonnossa on kolme sukupuolista lisääntymistä: isogamia , heterogamia ja oogamia [1] . Kaikissa kolmessa tapauksessa sukusoluihin muodostuu erilaisia (toisiaan täydentäviä) geneettisiä tietoja, joiden on sulauduttava toisiinsa, jotta syntyy uusi organismi. Tältä osin on oikeampaa sanoa, että yksilö kuuluu mies- tai naissukupuoleen vain oogamiassa eli sukupuolisessa lisääntymisessä, jossa siittiö ja munasolu muodostuvat sukusoluina . Kahdessa muussa tapauksessa sukupuolen ei sanota olevan mies eikä nainen, vaan yksinkertaisesti erilainen. Jotkut tutkijat pitävät oogamiaa heterogamian äärimmäisenä muunnelmana.
Ensinnäkin "seksin" käsite tarkoittaa joukkoa keskenään vastakkaisia generatiivisia ja niihin liittyviä piirteitä. Seksuaaliset ominaisuudet eivät ole samoja eri lajien yksilöillä, ja ne eivät tarkoita vain lisääntymisominaisuuksia, vaan myös sukupuolisen dimorfismin koko kirjoa, eli eroja tietyn lajin yksilöiden anatomisissa, fysiologisissa, henkisissä ja käyttäytymisominaisuuksissa sukupuolesta riippuen. . Samaan aikaan jotkut sukupuolten väliset erot ovat vastakkaisia, toisensa poissulkevia, kun taas toiset ovat määrällisiä, mikä mahdollistaa lukuisia yksilöllisiä vaihteluita.
Seksiä harrastavien elävien organismien joukossa on sellaisia, joissa geenit vaikuttavat eniten sukupuolen muodostumiseen ( nisäkkäät , linnut , useimmat kaksikotiset kasvit ), ja sellaisia, joissa sukupuoli muodostuu pääasiassa ympäristötekijöiden vaikutuksesta (monet matelijat) ; ja sellaiset, joissa sukupuolen määräävät sekä geneettiset että epigeneettiset tekijät ja jotka voivat muuttua elämän aikana (jotkut kalat , sammakkoeläimet ja kasvit ) [2] .
Seksuaalinen dimorfismi - anatomiset erot saman lajin urosten ja naaraiden välillä sukupuolielimiä lukuun ottamatta . Seksuaalinen dimorfismi voi ilmetä erilaisina fyysisinä hahmoina, esimerkiksi:
Seksuaalinen dimorfismi on yleinen biologinen ilmiö, joka on laajalle levinnyt kaksikotisten eläinten ja kasvien keskuudessa . Joissakin tapauksissa seksuaalinen dimorfismi ilmenee sellaisten ominaisuuksien kehittymisessä, jotka ovat selvästi haitallisia omistajilleen ja vähentävät heidän elinkelpoisuuttaan. Tällaisia ovat esimerkiksi monien lintujen urosten koristeet ja kirkas väritys, paratiisin uroslinnun pitkät hännän höyhenet , lentoa häiritsevät lyyralinnut. Kova itku ja laulu, urosten tai naaraiden terävät hajut voivat myös herättää petoeläinten huomion ja saattaa heidät vaaralliseen asentoon. Tällaisten piirteiden kehittyminen vaikutti luonnollisen valinnan kannalta selittämättömältä. Niiden selittämiseksi Darwin ehdotti vuonna 1871 seksuaalisen valinnan teoriaa [3] . Se on ollut kiistanalainen Darwinin ajoista lähtien. Toistuvasti on esitetty mielipide, että tämä on Darwinin opetuksen heikoin kohta [4] .
Seksuaalinen dimorfismi ja väestön lisääntymisrakenneSeksuaalinen dimorfismi on yhdistettävä populaation lisääntymisrakenteeseen : tiukasti monogaamisissa se on minimaalista, koska monogaamiset käyttävät sukupuolten erikoistumista vain organismin tasolla, mutta ei populaatiota, ja panmiktisissa lajeissa ja polygaamisissa , jotka käyttävät erilaistumisen edut täydellisemmin, se lisääntyy moniavioisuuden lisääntyessä.
Seksuaalisen dimorfismin kääntäminen polyandriassaPolyandriaa , jossa naaras parittelee useiden urosten kanssa, löytyy selkärangattomista , kaloista , linnuista ja nisäkkäistä . Tässä tapauksessa havaitaan usein seksuaalisen dimorfismin palautumista (naaraat ovat suurempia kuin urokset, väriltään kirkkaampia, urokset rakentavat pesän, hautavat munia ja huolehtivat sikiöstä, naaraasta ei taistella). Tämä ilmiö esiintyy emuilla , kolmisormilla , värillisillä taivailla .
Selkärankaisten sukupuolen määrittäminen tapahtuu eri tavalla eri lajeissa. Ihmisillä ja monilla eläimillä sukupuoli määräytyy geneettisesti , muissa lajeissa sen voivat määrittää ympäristötekijät ja hormonitasot sikiön kehityksen aikana .
Evoluution aikana sukupuoli syntyi itsenäisesti eri organismiryhmissä (katso konvergentti evoluutio ). Koska sukupuolten väliset erot eri lajeissa ovat usein arvaamattomia, sukupuolen määrää merkittävin yhteinen piirre – tuotettujen sukusolujen tyyppi (siittiöt uroksilla tai munat naarailla).
Uros on elävän organismin muoto, joka tuottaa pieniä, liikkuvia sukusoluja - siittiöitä . Hedelmöitysprosessissa siittiö fuusioituu suuremman naaraspuolisen sukusolun tai munasolun kanssa . Urokset eivät voi lisääntyä ilman vähintään yhtä naaraan munaa, vaikka jotkin organismit voivat lisääntyä sekä seksuaalisesti että aseksuaalisesti .
Uroksen päätehtävä lajissaan on suorittaa lisääntymistoimintoa eli siirtää sukusolujen ( siittiösolujen ) sisältämää geneettistä tietoa naarasmuodon sukusoluihin (esimerkiksi munasoluihin ). Lisäksi elävän organismin tyypistä riippuen miehen rooliin voi kuulua: oman lajinsa edustajien suojeleminen, alueen suojelu, ryhmän johtaminen, resurssien hankkiminen, jälkeläisten kasvattaminen ja paljon muuta.
Naaras on elävän organismin muoto, jolla on lajinsa naispuolisia sukupuoliominaisuuksia ja joka eroaa urosmuodosta ( urosmuodosta ) seksuaalisen dimorfismin ( sukuelinten rakenteiden erot , toissijaiset sukupuoliominaisuudet , luuranko jne.) perusteella.
Naisten biologinen rooli väestössä on erittäin monimuotoinen. Elävän organismin tyypistä riippuen naisen rooliin voi kuulua: oman lajinsa edustajien suojeleminen, alueen suojelu, ryhmän johtaminen, resurssien hankkiminen, jälkeläisten kasvattaminen ja paljon muuta. Muun muassa yksi naaraan tehtävistä lajissaan on suorittaa lisääntymistoimintoa eli vastaanottaa uroksen sukusoluissa ( siittiöissä ) olevaa geneettistä tietoa naarassukusoluilta (esim . .
Interseksuaalisuus - molempien sukupuolten merkkien esiintyminen kaksikotisessa organismissa, yleensä nämä merkit eivät ole täysin kehittyneet, keskitason (vrt. hermafroditismi ). Molempien sukupuolten merkit näkyvät yhdessä samoissa kehon osissa (vrt. gynandromorfismi ).
Zygoottinen (geneettisesti määrätty) interseksuaalisuusSe on seurausta poikkeamasta sukupuolikromosomien ja geenien sarjan normista hedelmöityshetkellä, kun sukusolut yhdistetään tsygootiksi . Rikkomuksen luonteen mukaan kyseessä on triploidinen tai muu - aneuploidinen interseksuaalisuus. Diploidista interseksuaalisuutta havaitaan risteyttäessä eri maantieteellisiä rotuja mustalaisperhosessa ja joko naarailla tai uroksilla risteytystyypistä riippuen.
Interseksuaalisuuden muodot, niin kutsuttu pseudohermafroditismi ihmisillä, voivat myös johtua normaalin sukupuolikromosomien lukumäärän rikkomisesta. Samaan aikaan Drosophila kärpäsissä sukupuolikromosomien ja autosomien parien lukumäärän suhde on ratkaiseva sukupuolen kehityksessä, joten niiden interseksuaalisuus liittyy yleensä tämän suhteen rikkomiseen (esim. suhteessa 3A: 2X - kolme autosomisarjaa kahta sukupuolikromosomia kohti). Ihmisillä ratkaiseva tekijä miessukupuolen kehityksessä on Y-kromosomin läsnäolo, kun taas interseksuaalisuuden piirteitä havaitaan miehillä, joilla on Klinefelterin oireyhtymä (XXY-sukupuolikromosomien sarja).
Hormonaalinen intersukupuoliJos eläimillä sukurauhasten uros- tai naarashormonien eritteet määräävät toissijaisten seksuaalisten ominaisuuksien kehittymisen, niin niissä voidaan havaita hormonaalisen interseksuaalisuuden ilmiö.
Jos tällainen eläin kastroidaan ja toisen sukupuolen sukupuolirauhanen siirretään, tapahtuu maskulinisoitumista tai vastaavasti feminisoitumista, eliöstä tulee intersukupuolinen. Äyriäisten loiskastraatiossa , kuten loisäyriäisten sacculinan aiheuttamassa kastraatiossa , esiintyy samanlaisia ilmiöitä.
Ihmisen biologinen sukupuoli on joukko anatomisia , fysiologisia , biokemiallisia ja geneettisiä ominaisuuksia, jotka erottavat miehen kehon naisesta ja joita voidaan käyttää yksittäin tai yhdessä miehen ja naisen tunnistamiseen ja erottamiseen .
Seuraavat biologisen sukupuolen komponentit erotetaan:
Sekä biologiset että sosiaaliset tekijät voivat vaikuttaa henkilön sukupuoli-identiteetin muodostumiseen , mutta täydellistä näyttöä asiasta ei ole.
Hyönteisillä on eri sukupuoli. Naisen sukuelimiä edustavat yleensä sivuja pitkin venyvät munasarjat ja munanjohtimet, jotka sulautuvat yhdeksi parittomaksi kanavaksi, joka virtaa emättimeen . Naisilla on siittiöitä ja lisäsukupuolirauhasia. Uroksilla on parilliset kivekset , joista verisuonet ulottuvat kehon sivuja pitkin. Pohjassa verisuonet laajenevat muodostaen siemenrakkuloita , jotka on suunniteltu varastoimaan siittiöitä. Siemensiemenputket yhdistetään yhteiseksi siemensyöksykanavaksi, joka avautuu paritteluelimeen, joka pystyy kasvamaan tai laajenemaan. Lisärauhaset erittävät siemennestettä.
Hyönteisissä ( mehiläiset ja muut hymenoptera, jauhopukit), punkit ja myös rotiferit naaraat (tai naaraat ja urokset) saadaan hedelmöittyneistä munista, ja vain urokset kehittyvät hedelmöittämättömistä munista [5] .
Gynandromorfismi on organismin kehityksen poikkeama , joka ilmenee siinä, että yhdessä organismissa suurilla kehon osilla on genotyyppi ja eri sukupuolten merkkejä. Se on seurausta siitä, että kehon mies- ja naarassoluissa on sukupuolikromosomeja , joissa on eri määrä jälkimmäisiä, kuten esimerkiksi monissa hyönteisissä. Gynandromorfismi ilmenee sukupuolikromosomien väärän jakautumisen seurauksena soluissa munasolun heikentyneen kypsymisen, hedelmöittymisen tai murskauksen aikana.
Yksilöt - gynandromorfit ovat selkeimpiä hyönteisissä, joissa on selkeästi ilmeneviä seksuaalisen dimorfismin merkkejä , kun taas seuraavat gynandromorfit erotetaan morfologisesti:
Selkärankaisilla ja ihmisillä tällaiset ilmiöt johtavat sukupuolihormonien vaikutuksesta seksuaalisiin poikkeavuuksiin, joissa uros- ja naaraskudosten sektorijakauma ei yleensä näy niin terävästi. Interseksuaalisuuden yhteydessä havaitaan monimutkaisempi naisten ja miesten ominaisuuksien ero.
Hermafroditismi on miesten ja naisten sukupuoliominaisuuksien ja sukuelinten samanaikainen tai peräkkäinen esiintyminen kaksikotisissa organismeissa.
Ero tehdään eri eläin- ja kasvilajeille ominaisen luonnollisen hermafroditismin ( yksikotia ) ja normaalisti kaksikotisten eläinten epänormaalin hermafroditismin välillä (katso Gynandromorfismi , Interseksuaalisuus ).
Hermafroditismi on melko laajalle levinnyt luonnossa - sekä kasvimaailmassa (tässä tapauksessa käytetään yleensä termejä yksikotinen tai monikotinen) että eläinten keskuudessa. Suurin osa korkeammista kasveista on hermafrodiitteja; eläimillä hermafroditismi on yleistä ensisijaisesti selkärangattomien keskuudessa - monet coelenteraatit , suurin osa lattamatoista , jotkin sukkulamadot , nilviäiset, äyriäiset (erityisesti useimmat äyriäiset) ja hyönteiset ( kokcidit ) ).
Selkärankaisista monet kalalajit ovat hermafrodiitteja, ja hermafroditismi on yleisintä koralliriutoilla asuvilla kaloilla. Luonnollisella hermafroditismilla yksilö pystyy tuottamaan sekä uros- että naarassukusoluja , kun taas tilanne on mahdollinen, kun molemmilla sukusoluilla on hedelmöityskyky (funktionaalinen hermafroditismi) tai vain yhdentyyppisiä sukusoluja (toiminnallinen hermafroditismi) .
Hermafroditismi on yksi seksuaalisen lisääntymisen muodoista: hermafrodiittiorganismit tuottavat uros- ja naaraspuolisia sukusoluja , joiden fuusio muodostaa sukupuoliprosessissa tsygootin . Koska seksuaalisen lisääntymisen tärkein evoluutioetu on vanhempien yksilöiden geneettisen materiaalin rekombinaatio ristihedelmöityksen (eksogamia) aikana, useimmat lajit ovat evoluution aikana kehittäneet erilaisia hermafroditismin muotoja, jotka estävät itsensä hedelmöittymisen (autogamia). , monissa levissä, sienissä ja kukkakasveissa ja eläinmaailmassa - helminttien (loismatojen) keskuudessa itsehedelmöitys on melko yleistä.
On myös seuraavia hermafroditismin tyyppejä:
Kasveille on ominaista sekä seksuaalinen että aseksuaalinen (kasvillinen tai itiöity) lisääntyminen. Kuvattaessa korkeampien kasvien sukupuolista lisääntymistä käytetään usein termejä yksikotinen ja kaksikotinen. Yksikotisissa kasveissa siittiöitä ja munia (korkeammille kasveille useimmissa tapauksissa tyypillinen oogamia) muodostuu samassa kasvissa, kaksikotisissa kasveissa eri kasveissa. Käsitteet "yksikotiaisuus" ja "kaksikotiaisuus" eivät korreloi aivan tarkasti eläinten "hermafroditismin" ja "kaksikotuuden" käsitteiden kanssa. Esimerkiksi kaikki kukkivat kasvit voidaan jakaa kasveihin, joissa on biseksuaalisia kukkia (kukkia, joissa on sekä heteitä että emiä) ja kasveihin, joissa on yksisukuisia kukkia (vain heteitä tai vain emiä). Samaan aikaan kasvit, joissa on samaa sukupuolta olevia kukkia, voivat olla yksikotisia (samassa kasvissa on sekä kukkia että pistokukkia) ja kaksikotisia ( kukkia on toisessa kasveissa ja pistokukkia toisessa ) [7] .
Heterogameettinen sukupuoli on geneettisesti määrätty sukupuoli, joka vastaa kahden eri sukupuolikromosomin esiintymistä kehon soluissa tai yhtä, kaksinkertaisena annoksena, mikä johtaa vaihtoehtoisen sukupuolen muodostumiseen. Heterogameettisen sukupuolen yksilöt antavat kaksi sukusoluryhmää (eri sukupuolikromosomien sisällön mukaan).
Heterogameettisissa uroseläimissä kirjaimia X ja Y käytetään edustamaan sukupuolikromosomeja . Yksilöt, joilla on normaalisti kaksi X- ja Y -sukupuolikromosomia tai yksi X -kromosomi, ovat miehiä ja ne, joilla on kaksi X -kromosomia, ovat naisia . Tähän ryhmään kuuluvat nisäkkäät , useimmat hyönteislajit ja monet muut ryhmät.
Jos heterogameettinen sukupuoli on nainen, käytetään muita sukupuolikromosomien nimityksiä - Z ja W. Yksilöt, joilla on ZZ -genotyyppi , ovat miehiä; ZW - naaraat. Heterogameettinen naarassukupuoli on ominaista Lepidoptera - hyönteisille, matelijoille ja linnuille .
Heterogameettinen naissukupuoli esiintyy paljon pienemmässä määrässä organismiryhmiä kuin heterogameettinen mies. Joillakin lajeilla on molemmat mekanismit sukupuolen määrittämiseksi, erityisesti yhdellä miekkakalalajista (suku Xiphophorus ), sukupuolikromosomit W , X , Y ja Z on merkitty .
Joissakin tapauksissa Y- tai W -kromosomi katoaa evoluution aikana. Sitten heterogameettisen sukupuolen kromosomijoukot nimetään X 0:ksi tai Z 0:ksi, vastaavasti.
Koska luonnolliset populaatiot sisältävät homotsygoottisessa (tai hemitsygoottisessa ) tilassa olevia mutaatioita , jotka vähentävät elinkelpoisuutta, heterogameettisen sukupuolen omaavilla yksilöillä on usein heikentynyt kunto.
Homogameettinen sukupuoli - sukupuoli , jonka yksilöissä meioosin aikana muodostuvat samat sukusolut , jotka kantavat samaa sukupuolta kromosomeja [8] . Esimerkiksi ihmisillä naisen munasolut (XX) sisältävät yhden X-kromosomin , toisin kuin miesten sukusolut - siittiöt , jotka voivat sisältää sekä X- että Y-kromosomin ( heterogameettinen sukupuoli ).
Useimmissa hyönteisissä, nisäkkäissä, mukaan lukien ihmiset , homogameettinen sukupuoli on naaras (XX). Päinvastoin linnuilla , matelijoilla ja perhosilla homogameettinen sukupuoli on uros (ZZ) [9] .
Sukupuolisuhde on miesten lukumäärän suhde naisten lukumäärään kaksikotisessa populaatiossa .
Sukupuolisuhde ja sukupuolidimorfismi on kaksikotisen väestön tärkeä ominaisuus. Se ilmaistaan yleensä miesten lukumääränä 100 naaraspuolta kohti, miesten osuutena tai prosentteina. Ontogeneesin vaiheesta riippuen on olemassa primaarisia , sekundaarisia ja tertiäärisiä sukupuolisuhteita. Ensisijainen on sukupuolisuhde tsygooteissa hedelmöityksen jälkeen; toissijainen - sukupuolisuhde syntymässä ja lopuksi tertiäärinen - kypsien sukupuolten suhde, joka kykenee lisääntymään populaation yksilöitä.
Sukupuolen määrittäminen tai sukupuolen määrittäminen on biologinen prosessi, jonka aikana organismin seksuaaliset ominaisuudet kehittyvät. Useimmilla organismeilla on kaksi sukupuolta. Joskus on myös hermafrodiitteja , jotka yhdistävät molempien sukupuolten ominaisuudet. Joillakin lajeilla on vain yksi sukupuoli ja ne ovat naaraita , jotka lisääntyvät ilman hedelmöitystä partenogeneesillä , jonka aikana syntyy myös vain naaraita.
Sukupuolinen lisääntyminen ja sukupuolisen dimorfismin ilmeneminen ovat yleisiä eri taksonomisissa ryhmissä. Sukupuolen määrittelymekanismeille on ominaista suuri monimuotoisuus, mikä osoittaa sukupuolen esiintymisen toistumisen ja riippumattomuuden eri taksoneissa [10] . Monissa tapauksissa sukupuoli määräytyy geneettisesti. Geneettinen sukupuolen määritys on yleisin tapa määrittää sukupuoli eläimissä ja kasveissa , kun taas sukupuoli voidaan määrittää sarjalla yhden tai useamman autosomaalisen geenin alleelia, tai sukupuolen määrittäminen voi tapahtua käyttämällä sukupuolikromosomeja, joissa on sukupuolen määrääviä geenejä (katso Kromosomaalinen sukupuoli päättäväisyys ) [10] . Kromosomaalisessa sukupuolen määrityksessä miesten ja naisten sukupuolikromosomien joukko on yleensä erilainen heteromorfismistaan johtuen, ja sukupuoli määräytyy sukupuolikromosomien yhdistelmillä: XY, ZW , X0, Z0. Muissa tapauksissa sukupuolen määräävät ympäristötekijät . Esimerkiksi kaikissa krokotiileissa , joissakin lisoissa , kilpikonnissa , kaloissa ja tuataroissa sukupuoli riippuu lämpötilasta, jossa yksilö kehittyi. Muurahaisilla , mehiläisillä , ampiaisilla ja joillakin muilla hyönteisillä on toinen mekanismi: sukupuoli riippuu kromosomisarjojen määrästä . Haploidit urokset kehittyvät hedelmöittämättömistä munista, kun taas diploidit naaraat kehittyvät hedelmöittyneistä munista [11] . Joillakin lajeilla ei ole kiinteää sukupuolta, ja ne voivat muuttaa sitä ulkoisten ärsykkeiden vaikutuksesta. Joidenkin sukupuolen määrittelymekanismien yksityiskohtia ei vielä täysin ymmärretä.
On välttämätöntä erottaa sukupuolen määrittäminen sukupuolen erottamisesta. Sukupuolen määrittämisen jälkeen millä tahansa edellä mainituista mekanismeista seksuaalinen erilaistuminen alkaa. Tämän laukaisun suorittaa pääsääntöisesti päägeeni - sukupuolilokus , jonka jälkeen loput geenit sisällytetään prosessiin kaskadimekanismilla.
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
|
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |
Seksologia | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||