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