Sexualentschluss-System

Ein Sexualentschluss-System ist ein biologisches System, das die Entwicklung von sexuellen Eigenschaften in einem Organismus bestimmt. Die meisten sexuellen Organismen haben zwei Geschlechter. Gelegentlich gibt es Zwitter im Platz von einem oder beiden Geschlechtern. Es gibt auch einige Arten, die nur ein Geschlecht wegen der Parthenogenese, der Tat eines weiblichen Reproduzierens ohne Fruchtbarmachung sind. In vielen Fällen ist Sexualentschluss genetisch: Männer und Frauen haben verschiedene Allele oder sogar verschiedene Gene, die ihre sexuelle Morphologie angeben. In Tieren wird das häufig durch chromosomale Unterschiede begleitet. Entschluss ist genetisch allgemein durch Chromosom-Kombinationen von XY, ZW, XO oder haplodiploid. Sexuelle Unterscheidung wird allgemein mit einem Hauptgen, einem geometrischen Sexualort angefangen, dann folgt eine Menge anderer Gene in einem Dominoeffekt. In anderen Fällen wird Geschlecht durch Umweltvariablen (wie Temperatur) oder soziale Variablen (die Größe eines Organismus hinsichtlich anderer Mitglieder seiner Bevölkerung) bestimmt. Umweltsexualentschluss ist vorher genetisch vorgekommen; es wird gedacht, dass ein temperaturabhängiges Reptil der gemeinsame Ahne zu Sexualchromosomen war. Einige Arten haben kein Satz-Geschlecht, und ändern es stattdessen gestützt auf bestimmten Stichwörtern. Die Details von einigen Sexualentschluss-Systemen werden noch nicht völlig verstanden.

Ursprung von Sexualchromosomen

Die akzeptierte Hypothese von XY und ZW Sexualchromosom-Evolution ist, dass sie sich zur gleichen Zeit in zwei verschiedenen Zweigen entwickelt haben. Jedoch gibt es einige Beweise, um darauf hinzuweisen, dass es Übergänge zwischen ZW und XY, solcher als in Xiphophorus maculatus gegeben haben könnte, die sowohl ZW als auch XY Systeme in derselben Bevölkerung haben, ungeachtet der Tatsache dass ZW und XY verschiedene Genpositionen haben. Die Gene des Schnabeltiers unterstützen auch die mögliche Entwicklungsverbindung zwischen XY und ZW, weil sie das DMRT1 Gen durch Vögel auf ihren X Chromosomen besitzen ließen. Trotzdem folgen XY und ZW einem ähnlichen Weg. Alle Sexualchromosomen sind als ein Original autoetwas von einem ursprünglichen Reptil aufgebrochen, das sich auf Temperatur verlassen hat, um das Geschlecht der Nachkommenschaft zu bestimmen. Nachdem sich die Säugetiere, der Zweig getrennt haben, der weiter in Lepidosauria und Archosauromorpha gespalten ist. Diese zwei Gruppen beide haben das ZW System getrennt, wie gezeigt, durch die Existenz von verschiedenen chromosomalen Sexualpositionen entwickelt. In Säugetieren hat eines des autoeines Paares, jetzt Y, sein SOX3 Gen ins SRY Gen verändert, dieses Chromosom veranlassend, Geschlecht zu benennen. Nach dieser Veränderung, Chromosom SRY-enthaltend, hat umgekehrt und war mit seinem Partner nicht mehr völlig homolog. Die Gebiete der X und Y Chromosomen, die noch zu einander homolog sind, sind als das pseudoautosomal Gebiet bekannt. Sobald es umgekehrt hat, Y Chromosom hat fortgesetzt, sowohl positive als auch negative Veränderungen im Laufe der Jahre, und ohne einen Partner zu erhalten, um sich damit zu verbinden, es ist langsam verfallen. Jedoch, weil beide die Chromosomen waren für die Fortpflanzung, das Y Chromosom notwendig trotz seiner Unfähigkeit geblieben sind, sich mit den X zu paaren. Das wird ein Problem, auf Grund dessen, dass das Y Chromosom fest zusammenschrumpfen lässt und seine Gene verliert. Ohne die Fähigkeit, Gene mit seinem Paar zu tauschen, streckt es mit Veränderungen und kann aufhören, in 10 Millionen Jahren zu fungieren.

Es gibt einige Arten wie der Medaka-Fisch, der Sexualchromosomen getrennt entwickelt hat, deren Y Chromosom nie umgekehrt und noch Gene mit den X tauschen kann. Diese Arten sind noch in einer frühen Phase der Evolution ihrer Sexualchromosomen. Weil der Y männlich-spezifische Gene nicht hat und mit den X aufeinander wirken kann, können XY und YY Frauen sowie XX Männer gebildet werden.

Chromosomaler Entschluss

XX/XY Sexualchromosomen

Das XX/XY Sexualentschluss-System ist am vertrautesten, weil es in Menschen gefunden wird. Im System haben Frauen zwei derselben Art des Sexualchromosoms (XX), während Männer zwei verschiedene Sexualchromosomen (XY) haben. Die XY Sexualchromosomen sind in der Gestalt und Größe von einander verschieden vom autosomes verschieden, und werden allosomes genannt. Einige Arten (einschließlich Menschen) haben ein Gen SRY auf dem Y Chromosom, das Männlichheit bestimmt; andere (wie die Taufliege) verwenden die Anwesenheit von zwei X Chromosomen, um Weiblichheit zu bestimmen. Weil die Taufliege, sowie anderen Arten, die Zahl von Xs verwendet, um Geschlecht zu bestimmen, sind sie mit einem zusätzlichen X nichtlebensfähig. SRY-vertrauensvolle Arten können Bedingungen wie XXY haben und noch leben. Menschliches Geschlecht wird dadurch bestimmt, SRY zu enthalten, oder nicht. Sobald SRY aktiviert wird, schaffen Zellen Testosteron und anti-müllerian Hormon, um die genderless Genitalien in den Mann zu verwandeln. Mit Frauen, ihre Zellen Oestrogen von Ex-Kreta, den Körper unten der weibliche Pfad steuernd. Nicht alle Organismen bleiben Geschlecht gleichgültig einige Zeit, nachdem sie geschaffen werden; zum Beispiel differenzieren Taufliegen in spezifische Geschlechter, sobald das Ei fruchtbar gemacht wird. Im Y-centered Sexualentschluss ist das SRY Gen nicht das einzige Gen, um einen Einfluss auf das Geschlecht zu haben. Ungeachtet der Tatsache dass SRY scheint, das Hauptgen in der Bestimmung männlicher Eigenschaften zu sein, verlangt es, dass die Handlung von vielfachen Genen Hoden entwickelt. In XY Mäusen, fehlen Sie des Gens DAX1 auf dem X Chromosom läuft auf Sterilität hinaus, aber in Menschen verursacht es Nebennierendrüse hypoplasia congenita. Jedoch, wenn ein DAX1 Extragen auf den X gelegt wird, ist das Ergebnis eine Frau trotz der Existenz von SRY. Außerdem, selbst wenn es normale Sexualchromosomen in XX Frauen gibt, veranlassen Verdoppelung oder Ausdruck von SOX9 Hoden sich zu entwickeln. Die allmähliche Sexualumkehrung in entwickelten Mäusen kann auch vorkommen, wenn das Gen FOXL2 von Frauen entfernt wird. Wenn auch sich das Gen DMRT1 wird von Vögeln als ihr geometrischer Sexualort verwendet, Arten, die XY Chromosomen auch haben, auf DMRT1 verlässt, der auf dem Chromosom 9, für die sexuelle Unterscheidung an einem Punkt in ihrer Bildung enthalten ist.

Das XX/XY System wird auch in den meisten anderen Säugetieren, sowie einigen Kerbtieren gefunden. Einige Fische haben auch Varianten davon, sowie das regelmäßige System. Zum Beispiel, während es ein XY-Format hat, hat Xiphophorus variatus auch ein zweites Y Chromosom, bekannt als Y', der XY' Frauen und YY' Männer schafft. Mindestens ein monotreme, das Schnabeltier, präsentiert ein besonderes Sexualentschluss-Schema, das in mancher Hinsicht dem der ZW Sexualchromosomen von Vögeln ähnelt, und auch am SRY Gen Mangel hat, wohingegen einige Nagetiere, wie mehrere Arvicolinae (Wühlmäuse und Lemminge), auch für ihre ungewöhnlichen Sexualentschluss-Systeme bemerkt werden. Das Schnabeltier hat zehn Sexualchromosomen; Männer haben ein XYXYXYXYXY Muster, während Frauen zehn X Chromosomen haben. Obwohl es ein XY System ist, teilen die Sexualchromosomen des Schnabeltiers keinen homologues mit eutherian Sexualchromosomen. Statt dessen liegen homologues mit eutherian Sexualchromosomen auf dem Schnabeltier-Chromosom 6, was bedeutet, dass die eutherian Sexualchromosomen autosomes zurzeit waren, dass der monotremes von den therian Säugetieren (marsupials und eutherian Säugetieren) abgewichen ist. Jedoch homologues zum DMRT1 Vogelgen auf Schnabeltier-Sexualchromosomen weisen X3 und X5 darauf hin, dass es möglich ist, dass das sexualbestimmende Gen für das Schnabeltier dasselbe dasjenige ist, das am Vogel-Sexualentschluss beteiligt wird. Mehr Forschung muss geführt werden, um das genaue Sexualbestimmungsgen des Schnabeltiers zu bestimmen.

XX/X0 Sexualentschluss

In dieser Variante des XY Systems haben Frauen zwei Kopien des Sexualchromosoms (XX), aber Männer haben nur einen (X0). 0 zeigt die Abwesenheit eines zweiten Sexualchromosoms an. Allgemein in dieser Methode wird das Geschlecht durch den Betrag von über die zwei Chromosomen ausgedrückten Genen bestimmt. Dieses System wird in mehreren Kerbtieren beobachtet, einschließlich der Grashüpfer und des Krickets der Ordnung Orthoptera und in Küchenschaben (befehlen Sie Blattodea). Eine kleine Anzahl von Säugetieren hat auch an einem Y Chromosom Mangel. Diese schließen Amami stachelige Ratte (Tokudaia osimensis) und Tokunoshima stachelige Ratte (Tokudaia tokunoshimensis) ein. Wühlmäuse haben auch eine Form des XO Entschlusses, in dem beide Geschlechter an einem zweiten Sexualchromosom Mangel haben. Der Mechanismus des Sexualentschlusses wird noch nicht verstanden.

Der Fadenwurm C. elegans ist mit einem Sexualchromosom (X0) männlichen Geschlechts; mit einem Paar von Chromosomen (XX) ist es ein Zwitter. Sein Hauptsexualgen ist xol, der den Ausdruck der Gene tra-2 und ihres 1 kontrolliert. Diese Gene reduzieren männliche Genaktivierung und vergrößern sie beziehungsweise.

ZW Sexualchromosomen

Das ZW Sexualentschluss-System wird in Vögeln, Reptilien, einigen Kerbtieren und anderen Organismen gefunden. Das ZW Sexualentschluss-System wird im Vergleich zum XY System umgekehrt: Frauen haben zwei verschiedene Arten von Chromosomen (ZW), und Männer haben zwei derselben Art von Chromosomen (ZZ). Im Huhn, wie man fand, war das vom Ausdruck von DMRT1 abhängig. In Vögeln die Gene werden FET1 und ASW auf dem W Chromosom für Frauen gefunden, dazu ähnlich, wie das Y Chromosom SRY enthält. Jedoch hängen nicht alle Arten vom W für ihr Geschlecht ab. Zum Beispiel gibt es Motten und Schmetterlinge, die ZW sind, aber einige sind weiblich mit ZO, sowie Frau mit ZZW gefunden worden. Außerdem, während Säugetiere inactivate einer ihrer zusätzlichen X Chromosomen wenn Frau, es scheint, dass im Fall von Faltern die Männer doppelt der normale Betrag von Enzymen erzeugen wegen, zwei Z zu haben. Weil der Gebrauch des ZW Sexualentschlusses geändert wird, ist es noch unbekannt, wie genau die meisten Arten ihr Geschlecht bestimmen. Trotz der Ähnlichkeiten zwischen ZW und XY stellen sich die Sexualchromosomen richtig und entwickelt getrennt nicht auf. Im Fall vom Huhn ist ihr Z Chromosom den ungefähr 9 von Menschen ähnlicher. Das Z Chromosom des Huhnes scheint auch, mit den X Chromosomen des Schnabeltiers verbunden zu sein. Wenn eine Art ZW, wie der Komodo Drache, parthenogenetically wieder hervorbringt, werden Männer gewöhnlich nur erzeugt. Das ist auf Grund dessen, dass die haploid Eier ihre Chromosomen verdoppeln, auf ZZ oder WW hinauslaufend. Die ZZ werden Männer, aber die WW sind nicht lebensfähig und werden zum Begriff nicht gebracht.

Haplodiploidy

Haplodiploidy wird in Kerbtieren gefunden, die Hymenoptera, wie Ameisen und Bienen gehören. Fruchtbar ungemachte Eier entwickeln sich in haploid Personen, die die Männer sind. Personen von Diploid sind allgemein weiblich, aber können sterile Männer sein. Männer können Söhne oder Väter nicht haben. Wenn sich eine Bienenkönigin mit einer Drohne vermählt, teilen ihre Töchter ¾ ihrer Gene mit einander, nicht ½ als im XY und den ZW Systemen. Wie man glaubt, ist das für die Entwicklung von eusociality bedeutend, weil es die Bedeutung der Verwandtschaft-Auswahl vergrößert, aber es wird diskutiert. Die meisten Frauen in der Ordnung von Hymenoptera können das Geschlecht ihrer Nachkommenschaft entscheiden, indem sie erhaltenes Sperma in ihrem spermatheca halten und entweder es in ihren oviduct veröffentlichen oder nicht. Das erlaubt ihnen, mehr Arbeiter abhängig vom Status der Kolonie zu schaffen.

Nichtgenetische Sexualentschluss-Systeme

Abhängiger Temperatursexualentschluss

Viele andere Sexualentschluss-Systeme bestehen. In einigen Arten von Reptilien, einschließlich Alligatoren, einiger Schildkröten, des tuatara und einiger Vögel, wird Geschlecht durch die Temperatur bestimmt, bei der das Ei während einer empfindlichen Temperaturperiode ausgebrütet wird. Für einige wird das durch heißere Temperaturen erreicht, die kühlere und Sexualtemperaturen sind, die der andere sind. Für andere sind die äußersten Temperaturen ein Geschlecht, und die mittlere Temperatur ist der andere. Diese Temperaturschwellen sind als Muster I und Muster II, beziehungsweise bekannt. Die für die spezifischen Geschlechter erforderlichen Temperaturen sind als die weibliche Förderungstemperatur und die männliche Förderungstemperatur bekannt. Wenn die Temperatur in der Nähe von der Schwelle während der empfindlichen Temperaturperiode bleibt, wird das Sexualverhältnis zwischen den zwei Geschlechtern geändert. Einige Arten legen ihre Temperaturstandarde fest, die darauf gestützt sind, wenn ein Enzym geschaffen wird. Diese Arten, die sich auf Temperatur für ihren Sexualentschluss verlassen, haben das SRY Gen nicht, aber haben andere Gene wie DAX1, DMRT1 und SOX9, die ausgedrückt oder abhängig von der Temperatur nicht ausgedrückt werden. Einige Arten wie der Nil Tilapia, australische skink Eidechse und australische Drache-Eidechse haben durch Chromosomen bestimmtes Geschlecht, aber das kann später durch die Temperatur der Inkubation geschaltet werden. Diese Arten scheinen, in einem Übergangsstaat der Evolution zu sein.

Es ist unbekannt, wie sich genau Temperatursexualentschluss entwickelt hat. Es könnte sich durch bestimmte Geschlechter entwickelt haben, die zu bestimmten Gebieten mehr passend sind, die die Temperaturvoraussetzungen passen. Zum Beispiel konnte ein wärmeres Gebiet für das Nisten passender sein, so werden mehr Frauen erzeugt, um den Betrag dieses Nest nächste Jahreszeit zu vergrößern. Jedoch in dieser Bühne sind es größtenteils Hypothesen.

Andere Sexualentschluss-Systeme

Während abhängiger Temperatursexualentschluss relativ üblich ist, gibt es viele andere Umweltsysteme. Einige Arten, wie einige Schnecken, Praxis-Geschlechtsumwandlung: Erwachsene beginnen Mann, werden dann weiblich. Im tropischen Clown-Fisch wird die dominierende Person in einer Gruppe weiblich, während die anderen männlich sind, und bluehead wrasses (Thalassoma bifasciatum) die Rückseite sind. Im Seewurm Bonellia viridis werden Larven Männer, wenn sie physischen Kontakt mit einer Frau und Frauen herstellen, wenn sie auf dem bloßen Meeresboden enden. Das wird durch die Anwesenheit einer Chemikalie ausgelöst, die von den Frauen, bonellin erzeugt ist. Einige Arten haben jedoch kein Sexualentschluss-System. Zwitter schließen den allgemeinen Regenwurm und die bestimmten Arten von Schnecken ein. Einige Arten des Fisches, der Reptilien und der Kerbtiere vermehren sich durch die Parthenogenese und sind zusammen weiblich. Es gibt einige Reptilien, wie der Boa-Schließmuskel und komodo Drache, der sich sexuell und geschlechtslos vermehren kann, abhängend, wenn ein Genosse verfügbar ist. Im Fall vom Boa-Schließmuskel kann es sowohl männliche als auch weibliche Nachkommenschaft parthenogenetically schaffen.

In einem arthropods wird Geschlecht durch Infektion, als bestimmt, wenn Bakterien der Klasse Wolbachia ihre Sexualität verändern; einige Arten bestehen völlig aus ZZ Personen mit dem durch die Anwesenheit von Wolbachia bestimmten Geschlecht.

Andere ungewöhnliche Systeme (wird diese Abteilung noch erforscht):

  • Swordtail fischen
  • Die Chironomus Mücke-Arten
  • Das Schnabeltier hat 10 Sexualchromosomen, aber hat am sexualbestimmenden Säugetiergen SRY Mangel, bedeutend, dass der Prozess des Sexualentschlusses im Schnabeltier unbekannt bleibt.
  • Zebrafish gehen jugendlichen hermaphroditism durch, aber was auslöst, ist das unbekannt.
  • Der Platyfish hat W, X, und Y Chromosomen. Das erlaubt WY, WX, oder XX Frauen und YY oder XY Männer.

Siehe auch

  • Clarence Erwin McClung, der die Rolle von Chromosomen im Sexualentschluss entdeckt hat.
  • Hoden bestimmender Faktor
  • Mütterlicher Einfluss auf den Sexualentschluss
  • Protandry
  • Tetrahymena haben sieben Geschlechter
  • Für Menschen:
  • Menschlicher Sexualentschluss und Unterscheidung
  • Sexualorgan oder primäre sexuelle Eigenschaft
  • Sekundäre Sexualeigenschaft

In Menschen

Der Sexualentschluss in Menschen ist genetical. Jeder Frauen hat zwei ähnliche X Chromosom (homozygous). Jeder Mann hat zwei unterschiedliche Chromosomen ein längerer X und ein anderer kürzer y (heterozygous). Die ganze Nachkommenschaft erbt X Chromosom von ihrer Mutter. Wenn die Nachkommenschaft X Chromosom von ihrem Vater erbt, würde die Nachkommenschaft weiblich sein. Wenn es Y Chromosom von ihrem Vater erbt, würde es ein Mann sein.

Bibliografie


Pliny der jüngere / NMOS Logik
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