Dzimuma noteikšana
Dzimuma noteikšana ir attīstības process, kurā tiek noteikts indivīda dzimums. Dzimums ir plaši izplatīta vairošanās metode dzīvās radībās. Tam nepieciešami divi vienas sugas indivīdi.
Parasti dzimumi ir atsevišķi. Dzimumu var noteikt vienā no diviem veidiem:
- Ģenētiski, ar gēnu un hromosomu palīdzību, organisms pārmanto no vecākiem.
- Vides ziņā - kāds ārējs aģents, kas iedarbojas kā attīstības ierosinātājs.
Ja abi dzimumi sastopami vienam indivīdam, šis indivīds ir hermafrodīts. Hermafrodītu sistēmas ir sastopamas dažiem dzīvniekiem, piemēram, gliemežiem, un lielākajai daļai ziedošu augu.
Vides noteikšana
Daudzām sugām dzimumu nosaka vides faktori attīstības laikā. Daudziem rāpuļiem dzimuma noteikšana ir atkarīga no temperatūras. Temperatūra, ko embriji piedzīvo attīstības laikā, nosaka organisma dzimumu. Piemēram, dažiem bruņurupučiem tēviņi dzimst zemākā inkubācijas temperatūrā nekā mātītes; šī kritisko temperatūru atšķirība var būt tikai 1-2 °C.
Daudzas zivis dzīves laikā maina dzimumu. Šo parādību sauc par secīgu hermafrodītismu. Klovīniem mazākās zivis ir tēviņi, bet dominējošā un lielākā zivs grupā kļūst par mātīti. Daudzām vālītēm ir pretēji - lielākā daļa zivju piedzimstot ir mātītes, un, sasniedzot noteiktu izmēru, tās kļūst par tēviņiem. Sekvenciālie hermafrodīti dzīves laikā var radīt abu veidu gametas, bet jebkurā brīdī tie ir vai nu mātītes, vai tēviņi.
Dažām papardēm dzimums pēc noklusējuma ir hermafrodīts, bet papardes, kas aug augsnē, kurā iepriekš auguši hermafrodīti, hormonu ietekmē attīstās kā vīrišķas.
Sākotnēji klaunzivis ir tēviņi; lielākā zivs grupā kļūst par mātīti.
Ģenētiskā noteikšana
Visbiežāk dzimumu nosaka pēc gēniem. Tādā veidā organisma dzimumu nosaka iegūtais genoms. Alēles, kas ietekmē dzimumattīstību, var atrasties vai neatrasties vienā hromosomā. Ja tās ir, tad šo hromosomu sauc par dzimuma hromosomu, un gēnus, kas tajā atrodas, sauc par "ar dzimumu saistītiem". Dzimumu nosaka vai nu pēc tā, vai ir dzimumhromosoma (kuras var nebūt), vai arī pēc to skaita. Tā kā ģenētisko dzimuma noteikšanu nosaka hromosomu sakritība, parasti ir vienāds vīriešu un sieviešu dzimuma pēcnācēju skaits.
Dažādas ģenētiskās sistēmas
Cilvēkiem un citiem zīdītājiem ir XY dzimuma noteikšanas sistēma: Y hromosomā atrodas faktori, kas ir atbildīgi par vīrieša attīstību. Ja nav Y hromosomas, noklusējuma dzimums ir sieviete. XX zīdītāji ir sieviešu dzimuma, bet XY - vīriešu dzimuma. XY dzimuma noteikšana ir sastopama arī citos organismos, tostarp parastajā augļu mušiņā un dažos augos. Dažos gadījumos, tostarp augļmušas gadījumā, dzimumu nosaka X hromosomu skaits, nevis Y hromosomas klātbūtne.
Putniem ir sistēma, kas darbojas otrādi: To sauc par ZW dzimuma noteikšanas sistēmu. Z hromosomā ir faktori, kas nosaka sieviešu dzimtes attīstību. Pēc noklusējuma (ja šīs hromosomas nav) organisms būs vīrišķā dzimuma. šajā gadījumā ZZ indivīdi ir vīriešu dzimuma, bet ZW - sieviešu dzimuma. Arī lielākajai daļai tauriņu un tauriņu ir ZW dzimuma noteikšanas sistēma. Gan XY, gan ZW dzimuma noteikšanas sistēmās dzimuma hromosoma, kurā ir kritiskie faktori, bieži vien ir ievērojami mazāka, un tajā ir tikai nedaudz vairāk par gēniem, kas nepieciešami, lai izraisītu attiecīgā dzimuma attīstību.
Daudzi kukaiņi izmanto dzimuma noteikšanas sistēmu, kuras pamatā ir dzimumhromosomu skaits. To sauc par XX/XO dzimuma noteikšanu - O norāda uz dzimumhromosomu trūkumu. Visas pārējās hromosomas šajos organismos ir diploīdas, bet organismi var mantot vienu vai divas X hromosomas. Piemēram, kukaiņi ar vienu X hromosomu attīstās kā tēviņi, bet kukaiņi ar divām hromosomām attīstās kā mātītes. Nematodei C. elegans lielākā daļa tārpu ir pašapaugļojoši XX hermafrodīti, bet dažkārt hromosomu pārmantojamības anomāliju rezultātā regulāri rodas indivīdi tikai ar vienu X hromosomu - šie XO indivīdi ir auglīgi tēviņi (un puse to pēcnācēju ir tēviņi).
Citi kukaiņi, tostarp medus bites un skudras, izmanto haploīdu-diploīdu dzimuma noteikšanas sistēmu. Šajā gadījumā diploīdie indivīdi parasti ir mātītes, bet haploīdie indivīdi (kas attīstās no neapaugļotām olām) ir tēviņi. Šī dzimuma noteikšanas sistēma rada ļoti neobjektīvu dzimumu attiecību, jo pēcnācēju dzimumu nosaka nevis hromosomu asortiments meiozes laikā, bet gan apaugļošanās.
Anomālijas
Dažreiz organismam attīstās gan vīriešu, gan sieviešu dzimuma pārstāvji. Tad tas ir interseksuāls dzimums, un tas ir reti sastopams. Lai gan šādus organismus var saukt par hermafrodītiem, tas nav pareizi, jo interseksuāliem indivīdiem ne vīrišķais, ne sievišķais aspekts ir neauglīgs.
Tāpat kā cilvēkiem un citiem zīdītājiem, arī parastajām augļmušām ir XY dzimuma noteikšanas sistēma.
