Mecanisme de diferențiere a sexelor

Caracterele sexuale de ordin morfologic, anatomic, fiziologic, comportamental sunt foarte bine exprimate la animale și la om. La plantele superioare ele sunt mai puțin distincte, deoarece atât în cazul speciilor dioice, cât și unisexuat-monoice, diferențele dintre exemplarele mascule sau female și respectiv, dintre ramurile cu flori mascule sau female, se limitează adeseori numai la structura aparatelor florifere.

Caracterele sexuale primare sunt controlate genetic (cele care asigură formarea unui anumit gen de celule sexuale, diferențe in structura organelor de reproducere), iar caracterele sexuale secundare sunt sub influența sistemului hormonal ( vocea la om etc).

Sexualitatea prezintă importanță prin faptul că asigură variabilitatea genetică a populațiilor. In cursul evoluției, selecția naturală acționează pe fondul acestei varaiabilități imense, care permite supraviețuirea și reproducerea indivizilor celor mai bine adaptați la condițiile noi de mediu.

Reproducerea sexuată reprezintă tipul de înmulțire cel mai răspandit în lumea plantelor si animalelor, ea realizându-se foarte diferit pe scara evoluției organismelor.

Prin reproducerea sexuată alogamă se asigură încrucisarea între indivizi diferiți genotipic, care determină creșterea vigorii și a capacității de adaptare a organismelor, fenomen cunoscut sub denumirea de heterozis. În acest sens, plantele alogame s-au adaptat pe diferite căi la prevenirea autofecundării (prin decalarea maturității gameților, protandrie si protoginie, heterostilie, monoicitatea si dioicitatea, autoincompatibilitatea sau autosterilitatea etc.).

2. DETERMINISMUL CROMOZOMIAL AL SEXULUI

La un număr însemnat de specii de animale si plante, sexul este determinat de o pereche de cromozomi denumiți cromozomii sexului sau heterozomi. Unul din sexe este homogametic (produce un singur tip de gameți) si se notează, de regulă cu XX, iar celălalt sex este heterogametic (produce două tipuri de gameți) si se notează cu XY sau XO. La unele specii de plante si animale în determinismul sexului sunt implicați mai mulți heterozomi.

A) Sexul mascul heterogametic.

La mamifere (inclusiv om) si la unele insecte (Diptere) masculii normali au constituția genetică XY și produc două tipuri de gameți: X si Y, iar femelele au constituția genetică XX și produc un singur tip de gameți: X. Acest tip de determinism etse cunoscut sub denumirea de tipul “XY” (tipul Drosophila) și se prezintă astfel:

În fiecare generație se asigură astfel, un raport de 1:1 între masculi si femele.

La anumite insecte din ordinul Hemiptera si Orthoptera, masculii sunt de asemenea heterogametici, însă ei conțin un singur cromozom X care nu are un omolog Y (au un cromozom mai puțin). Acest determinism este denumit curent tipul “XO” (tipul Protenor) si se prezintă astfel:

B) Sexul femel heterogametic.

Se întalnește la insectele din ordinul Lepidoptera, Trichoptera, la amfibieni, pești, păsări etc. Sexul femel heterogametic poate prezenta două tipuri, și anume: XY(tipul Abraxas) și XO (tipul fluture). Masculii sunt homogametici XX. Uneori, se notează femelele cu ZW sau ZO, iar masculii cu ZZ, în scopul de a atrage atenția că femela este heterozigotă.

Determinismul de tipul XY (ZW) se prezintă in felul următor:

Determinismul de tipul XO sau ZO se prezintă astfel:

3. DETERMINISMUL GENOMIAL AL SEXULUI

Este cunoscut faptul că albinele mascule (trantorii) se dezvoltă prin partenogeneză din ouă nefecundate și sunt, deci, haploizi (n), femelele (atat lucrătoarele, cat si reginele) se dezvoltă din ouă fecundate și sunt diploide (2n). Nici un cromozom sexual nu este implicat în acest mecanism de deteminare a sexului (caracteristic ordinului Hymenoptera, din care fac parte furnicile, albinele, viespile etc.). Cantitatea și calitatea hranei de care dispun larvele diploide detremină apariția unor “lucratoare sterile” sau a unei “regine fertile”. Deci, mediul influențează numai sterilitatea sau fertilitatea, fără să intervină în determinismul sexului care este controlat genetic. Proporția între femele și masculi în descendență este sub controlul reginei. Majoritatea ouălor depuse de regină (matcă) vor fi fecundate și vor rezulta femele diploide (lucrătoare) sterile. Ouăle pe care regina le alege nu vor fi fecundate și vor da nastere la masculi haploizi fertili. Față de regina diploid (2n), la care meioza este normală, la masculii haploizi (n) meioza este anormală, fără reducerea cromatică. Astfel, in prima diviziune a meiozei (diviziunea heterotipică) toți cromozomii, în număr haploid, migrează spre un singur pol, rezultănd o singură celulă haploidă (de restituție), iar in diviziunea următoare (diviziunea homeotipică) rezultă doar o diadă spermatidică si, ulterior gameți funcționali (fertili).