Az élőlények neme vagy biológiai neme - egy szervezet genetikai és ivarmirigy-szövettani, anatómiai és morfofunkcionális jellemzőinek összessége, amely általánosítja annak különféle sajátos szaporodási (ivar) jellemzőit, amelyek megkülönböztetik egy adott élőlényfaj másik biológiai nemének képviselőitől és meghatározza szerepét a megtermékenyítés folyamatában az ivaros szaporodás során .
Szokásos kétféle biológiai nem létezéséről beszélni: a férfi és a női ivarról , miközben figyelembe kell venni, hogy a természetben az ivaros szaporodásnak három fajtája létezik: izogámia , heterogámia és oogámia [1] . Mindhárom esetben különböző (egymást egymást kiegészítő) genetikai információval képződnek csírasejtek , amelyeknek össze kell olvadniuk egymással, hogy új organizmus keletkezzen. Ebben a tekintetben helyesebb azt mondani, hogy az egyed csak az oogámia, vagyis az ivaros szaporodás esetén tartozik a férfi vagy női nemhez , amelyben a hímivarsejtek és a petesejt csírasejtekként képződik . A másik két esetben a nemről azt mondják, hogy se nem férfi, se nem nő, hanem egyszerűen más. Egyes kutatók az oogámiát a heterogámia extrém változatának tekintik.
Mindenekelőtt a „szex” fogalma egymásnak ellentmondó generatív és kapcsolódó jellemzők halmazát jelöli. A szexuális jellemzők nem azonosak a különböző fajokhoz tartozó egyedeknél, és nemcsak a szaporodási tulajdonságokat jelentik, hanem a szexuális dimorfizmus teljes spektrumát is, vagyis az adott faj egyedeinek anatómiai, fiziológiai, mentális és viselkedési jellemzőiben mutatkozó eltéréseket nemtől függően. . Ugyanakkor egyes nemek közötti különbségek kontrasztosak, kölcsönösen kizárják egymást, míg mások mennyiségiek, ami számos egyéni eltérést tesz lehetővé.
A nemi életet élő szervezetek között vannak olyanok, amelyekben a gének járulnak hozzá főként az ivar kialakulásához ( emlősök , madarak , a legtöbb kétlaki növény ), és vannak olyanok, amelyekben az ivar főként környezeti tényezők hatására alakul ki (sok hüllő). ; és azok, amelyekben a nemet genetikai és epigenetikai tényezők egyaránt meghatározzák, és az élet során változhatnak (egyes halak , kétéltűek és növények ) [2] .
Szexuális dimorfizmus - anatómiai különbségek az azonos fajhoz tartozó hímek és nőstények között, a nemi szerveket nem számítva . A szexuális dimorfizmus különféle fizikai karakterekben nyilvánulhat meg, például:
A szexuális dimorfizmus általános biológiai jelenség, amely az állatok és növények kétlaki formái között elterjedt . Egyes esetekben a szexuális dimorfizmus olyan tulajdonságok kialakulásában nyilvánul meg, amelyek egyértelműen károsak tulajdonosaikra és csökkentik életképességüket. Ilyen például a sok madár hímeinek díszítése és élénk színe, egy hím paradicsommadár hosszú farktollai , a repülést megzavaró líramadarak . A hímek vagy nőstények hangos sírása és éneklése, éles szaga szintén felkeltheti a ragadozók figyelmét, és veszélyes helyzetbe hozhatja őket. Az ilyen tulajdonságok kialakulása a természetes szelekció szempontjából megmagyarázhatatlannak tűnt. Ezek magyarázatára Darwin 1871-ben javasolta a szexuális szelekció elméletét [3] . Darwin kora óta vitatott. Többször elhangzott az a vélemény, hogy ez Darwin tanításának leggyengébb pontja [4] .
A populáció szexuális dimorfizmusa és szaporodási szerkezeteA szexuális dimorfizmust a populáció szaporodási szerkezetével kell összefüggésbe hozni : szigorú monogámban minimális, mivel a monogám a nemek specializálódását csak a szervezet szintjén használja, a populáció szintjén nem, a panmiktikus fajoknál és poligámoknál pedig , amelyek a A differenciálás előnyei még teljesebbek, a többnejűség fokozódásával növekszik.
A nemi dimorfizmus megfordítása a poliandriábanA poliandria , amelyben egy nőstény több hímmel párosodik, gerincteleneknél , halakban , madarakban és emlősökben fordul elő . Ebben az esetben gyakran megfigyelhető az ivaros dimorfizmus visszafordulása (a nőstények nagyobbak, mint a hímek, világosabb színűek, a hímek fészket raknak, tojásokat keltenek és gondoskodnak a fiasításról, a nőstényért nincs harc). Ez a jelenség az emukban , a háromujjas , színes sniponokban fordul elő .
A gerincesek ivarmeghatározása a különböző fajokban eltérően történik. Az embernél és sok állatnál az ivar genetikailag meghatározott , más fajoknál a környezeti tényezők és a magzati fejlődés során kialakuló hormonszintek határozhatják meg .
Az evolúció során a nemek egymástól függetlenül jelentek meg az élőlények különböző csoportjaiban (lásd: konvergens evolúció ). Mivel a nemek közötti különbségek a különböző fajoknál gyakran előre nem láthatók, a nemet a legjelentősebb közös tulajdonság – a termelődő ivarsejtek típusa – határozza meg (hímeknél spermiumok, nőstényeknél peték).
A hím egy élő szervezet formája , amely kicsi, mozgékony ivarsejteket - spermiumokat - termel . A megtermékenyítés során a spermium összeolvad a nagyobb női ivarsejttel vagy petesejttel . A hímek nem tudnak szaporodni legalább egy nőstény tojás nélkül, bár egyes organizmusok ivarosan és ivartalanul is képesek szaporodni .
A hím fő szerepe fajon belül a szaporodási funkció ellátása , vagyis a csírasejtekben ( spermatozoákban ) található genetikai információk átvitele a nőstény ivarsejtjeibe (például petékbe ). Ezenkívül az élő szervezet típusától függően a hím szerepe a következőket foglalhatja magában: saját faja képviselőinek védelme, terület védelme, csoport vezetése, erőforrások megszerzése, utódok nevelése és még sok más.
A nőstény az élő szervezet olyan formája, amely fajának női nemi jellemzőivel rendelkezik, és nemi dimorfizmussal ( a nemi szervek szerkezetének különbségei , másodlagos nemi jellemzők , csontváz stb.) különbözik a férfi formától ( hím ) .
A nőstények populációban betöltött biológiai szerepe rendkívül változatos. Az élő szervezet típusától függően a nőstény szerepe a következőket foglalhatja magában: saját faja képviselőinek védelme, terület védelme, csoport vezetése, erőforrások megszerzése, utódok nevelése és még sok más. A nőstény fajon belüli feladatai közé tartozik többek között a szaporodási funkció ellátása , vagyis a hím csírasejtjeiben ( spermiumokban ) található genetikai információk átvétele a nőstény ivarsejtek által (például peték ) .
Interszexualitás - mindkét nem jeleinek jelenléte egy kétlaki szervezetben, ezek a jelek általában nem teljesen fejlettek, közepesek (vö. Hermafroditizmus ). A két nem jelei együtt jelennek meg ugyanazokon a testrészeken (vö. gynandromorfizmus ).
Zigóta (genetikailag meghatározott) interszexualitásEz a nemi kromoszómák és gének készletének normától való eltérés eredménye a megtermékenyítés időpontjában, amikor az ivarsejtek zigótává egyesülnek . A jogsértés természeténél fogva triploid vagy más - aneuploid interszexualitásról van szó. Diploid interszexualitás figyelhető meg különböző földrajzi fajok keresztezésekor a cigánylepke pillangójában, valamint nőstényeknél vagy hímeknél, a keresztezés típusától függően.
Az interszexualitás formáit, az úgynevezett pszeudohermafroditizmust embereknél a nemi kromoszómák normál számának megsértése is okozhatja. Ugyanakkor a Drosophila legyeknél a nemi kromoszómák és az autoszómák párjainak aránya meghatározó az ivar fejlődésében, ezért bennük az interszexualitás általában ennek az aránynak a megsértésével jár (például megfigyelhető 3A arányban: 2X - három autoszóma-készlet két nemi kromoszómánként). Emberben a férfi nem kialakulásában meghatározó tényező az Y kromoszóma jelenléte, míg az interszexualitás jellemzői a Klinefelter -szindrómában (XXY nemi kromoszómák halmaza) szenvedő férfiaknál figyelhetők meg.
Hormonális interszexHa állatoknál az ivarmirigyek hím vagy női hormonjainak váladéka határozza meg a másodlagos nemi jellemzők kialakulását, akkor náluk a hormonális interszexualitás jelensége figyelhető meg.
Ha egy ilyen állatot kasztrálnak, és a másik nem ivarmirigyét átültetik, férfiasodás vagy ennek megfelelően elnőiesedés következik be, a szervezet interszexmé válik. Hasonló jelenségek fordulnak elő rákfélékben a parazita kasztrálás során , mint amilyen a parazita rákfélék sacculina által okozott kasztrációja.
A személy biológiai neme olyan anatómiai , fiziológiai , biokémiai és genetikai jellemzők összessége, amelyek megkülönböztetik a férfi testet a női testtől, és egyenként vagy kombinációban használhatók a férfi és a nő azonosítására és megkülönböztetésére .
A biológiai nem következő összetevőit különböztetjük meg:
Mind a biológiai, mind a társadalmi tényezők szerepet játszhatnak az egyén nemi identitásának kialakulásában , de erre vonatkozóan nincs teljes bizonyíték.
A rovaroknak külön nemük van. A nőstény reproduktív szerveit általában páros petefészkek és petevezetékek képviselik, amelyek az oldalakon húzódnak, és egy páratlan csatornává egyesülnek, amely a hüvelybe áramlik . A nőstényeknek spermatéka és kiegészítő nemi mirigyei vannak. A hímeknek páros heréi vannak , amelyekből a vas deferens a test oldalain nyúlik ki. Az alsó részen a vas deferens kitágul, és ondóhólyagokat képez , amelyek a spermiumok tárolására szolgálnak. Az ondócsatornák egy közös ejakulációs csatornává egyesülnek, amely a kopulációs szerven nyílik, amely képes növekedni vagy megnyúlni. A mellékmirigyek magfolyadékot választanak ki.
A rovaroknál ( méhek és más hártyafélék, lisztesbogár), atkák , de a rotiferek esetében is a nőstények (vagy a nőstények és a hímek) a megtermékenyített petékből származnak, a megtermékenyítetlenből pedig csak a hímek fejlődnek ki [5] .
A gynandromorfizmus egy szervezet fejlődésének anomáliája, amely abban nyilvánul meg, hogy egy szervezetben a test nagy részei genotípussal és különböző nemű jelekkel rendelkeznek. Ez annak az eredménye, hogy a test hím és női sejtjeiben különböző számú nemi kromoszómakészlet található, mint például sok rovarban. A gynandromorfizmus a nemi kromoszómák sejtekben való helytelen eloszlásának eredményeként jelentkezik a tojás érésének, megtermékenyítésének vagy zúzódásának károsodása során.
Az egyedek - a gynandromorfok a legkifejezettebbek a szexuális dimorfizmus egyértelműen megnyilvánuló jeleivel rendelkező rovarokban , míg a következő típusú gynandromorfok morfológiailag megkülönböztethetők:
Gerinceseknél és embernél a nemi hormonok hatására az ilyen jelenségek nemi anomáliákhoz vezetnek, amelyekben a férfi és női szövetek szektorális eloszlása általában nem jelenik meg olyan élesen. Az interszexualitás esetében a női és férfi jellemzők összetettebb megkülönböztetése figyelhető meg.
A hermafroditizmus a férfi és női nemi jellemzők és szaporítószervek egyidejű vagy egymás utáni jelenléte kétlaki élőlényekben.
Megkülönböztetik a különféle állat- és növényfajokban rejlő természetes hermafroditizmust ( egylakiság ) és a normálisan kétlaki állatok abnormális hermafroditizmusát (lásd Gynandromorfizmus , Interszexualitás ).
A hermafroditizmus meglehetősen elterjedt a természetben - mind a növényvilágban (ebben az esetben általában az egylaki vagy többlaki kifejezéseket használják), mind az állatok körében. A magasabb rendű növények többsége hermafrodita; az állatokban a hermafroditizmus elsősorban a gerinctelenek körében gyakori – számos coelenterátus , laposférgek túlnyomó többsége , egyes férgek és orsóférgek , puhatestűek, rákfélék (különösen a legtöbb barnafaj) és rovarok ( kokcidák ) körében. ).
A gerincesek között sok halfaj hermafrodita, és a hermafroditizmus a leggyakrabban a korallzátonyokon élő halakban fordul elő. A természetes hermafroditizmussal az egyed férfi és női ivarsejteket is képes termelni , míg lehetséges olyan helyzet, amikor mindkét típusú ivarsejtek megtermékenyítő képességgel rendelkeznek (funkcionális hermafroditizmus), vagy csak egyfajta ivarsejtek (afunkcionális hermafroditizmus).
A hermafroditizmus az ivaros szaporodás egyik változata: a hermafrodita szervezetek hím és női ivarsejteket termelnek , amelyek fúziója zigótát képez az ivaros folyamat során . Mivel az ivaros szaporodás fő evolúciós előnye a szülői egyedek genetikai anyagának rekombinációja a keresztmegtermékenyítés (exogámia) során, az evolúció során a legtöbb fajban a hermafroditizmus különböző formái alakultak ki, amelyek megakadályozzák az önmegtermékenyítést (autogámia), , számos algában, gombában és virágos növényben , valamint az állatvilágban - a helminták (parazita férgek) között az önmegtermékenyítés meglehetősen gyakori.
A hermafroditizmusnak a következő típusai is léteznek:
A növényekre jellemző az ivaros és ivartalan (vegetatív vagy spórás) szaporodás. A magasabb rendű növények ivaros szaporodásának leírásakor gyakran használják az egylaki és kétlaki kifejezéseket. Egylaki növényekben a spermiumok és a peték (magasabb növényeknél a legtöbb esetben jellemző oogámia) ugyanazon a növényen, kétlaki növényeknél különböző növényeken képződnek. Az „egylakiság” és „kétlakásság” fogalma nem egészen pontosan korrelál az állatok „hermafroditizmusa” és „kétlakosság” fogalmaival. Például minden virágos növény felosztható kétivarú virágú (porzó és bibevirágú virág) és egyivarú virágú (csak porzó vagy csak bibe) növényre. Ugyanakkor az azonos nemű virágokkal rendelkező növények lehetnek egylaki (ugyanazon a növényen porzós és bibevirágok is vannak) és kétlakiak (az egyik növényen porzós virágok, a másikon bibevirágok vannak ) [7] .
A heterogametikus nem egy genetikailag meghatározott ivar, amely megfelel annak, hogy a szervezet sejtjeiben két különböző ivari kromoszóma van jelen , vagy egy, dupla dózisban, és ez egy alternatív nem kialakulásához vezet. A heterogametikus nemhez tartozó egyedek két ivarsejtcsoportot adnak (a különböző nemi kromoszómák tartalma szerint).
A heterogametikus hím állatokban az X és Y betűket használják a nemi kromoszómák jelölésére . Azok az egyének, akik általában egy pár X és Y nemi kromoszómát vagy egy X kromoszómát hordoznak , férfiak , a két X kromoszómát hordozó egyedek pedig nőstények . Ez a csoport magában foglalja az emlősöket , a legtöbb rovarfajt és sok más csoportot.
Ha a heterogametikus nem nő, akkor a nemi kromoszómák más megnevezéseit használják - Z és W. A ZZ genotípusú egyedek hímek; ZW - nőstények. A heterogametikus nőstény nem jellemző a Lepidoptera rovarokra, hüllőkre és madarakra .
A heterogametikus női nem sokkal kisebb számú organizmuscsoportban fordul elő, mint a heterogametikus hím. Egyes fajoknál mindkét mechanizmus létezik az ivar meghatározására, különösen a kardhalfajok egyikénél ( Xiphophorus nemzetség ) a W , X , Y és Z ivarkromoszómák jelöléssel vannak ellátva .
Egyes esetekben az Y- vagy W -kromoszóma elveszik az evolúció során. Ezután a heterogametikus nemben lévő kromoszómakészleteket X 0-nak vagy Z 0-nak jelöljük.
Tekintettel arra, hogy a természetes populációk homozigóta (vagy hemizigóta ) állapotú mutációkat tartalmaznak , amelyek csökkentik az életképességet, a heterogametikus nemű egyedek alkalmassága gyakran csökkent.
Homogametikus ivar - nem , amelynek egyedeiben a meiózis során ugyanazok az ivarsejtek képződnek , amelyek azonos nemű kromoszómákat hordoznak [8] . Például az emberekben a női petesejt (XX) egy X-kromoszómát tartalmaz , ellentétben a hím ivarsejtekkel - a spermiumokkal , amelyek X- és Y-kromoszómát is tartalmazhatnak ( heterogametikus nem ).
A legtöbb rovarban, emlősben, beleértve az embert is , a homogametikus nem nőstény (XX). Madarakban , hüllőkben és lepkékben ezzel szemben a homogametikus nem hím ( ZZ) [9] .
Az ivararány a hímek számának és a nőstények számának aránya egy kétlaki populációban .
Az ivararány a szexuális dimorfizmussal együtt fontos jellemzője a kétlaki populációnak. Általában a 100 nőstényre jutó hímek számában, a hímek arányában vagy százalékban fejezik ki. Az ontogenezis stádiumától függően elsődleges , másodlagos és harmadlagos nemi arányok különböztethetők meg. Elsődleges a nemek aránya a zigótákban a megtermékenyítés után; másodlagos - a születéskori nemek aránya; és végül harmadlagos - az érett, a populáció egyedeinek szaporodására képes nemek aránya.
A nemi meghatározás vagy a nemi meghatározás egy biológiai folyamat, amelynek során egy szervezet szexuális jellemzői kifejlődnek. A legtöbb élőlénynek két neme van. Néha vannak hermafroditák is , amelyek mindkét nem jellemzőit egyesítik. Egyes fajoknak csak egy nemük van, és nőstények , amelyek partenogenezis útján megtermékenyítés nélkül szaporodnak , amelynek során szintén csak nőstények születnek.
Az ivaros szaporodás és az ivaros dimorfizmus megnyilvánulása széles körben elterjedt a különböző taxonómiai csoportokban. Az ivarmeghatározás mechanizmusait nagy diverzitás jellemzi, ami a nemek előfordulásának ismétlődését és függetlenségét jelzi a különböző taxonokban [10] . Sok esetben a nemet genetikailag határozzák meg. A genetikai ivarmeghatározás a legelterjedtebb módja az ivar meghatározásának állatokban és növényekben , míg a nemet egy vagy több autoszomális gén allélsorozata is meghatározhatja, vagy az ivarmeghatározás történhet ivarmeghatározó génekkel rendelkező ivarkromoszómák használatával (lásd a kromoszómális nemet ). elhatározás ) [10] . A kromoszómális ivarmeghatározás során a férfiak és nők nemi kromoszómáinak készlete általában eltérő heteromorfizmusuk miatt, és a nemet a nemi kromoszómák kombinációi határozzák meg: XY, ZW , X0, Z0. Más esetekben a nemet környezeti tényezők határozzák meg . Például minden krokodilnál , egyes gyíkoknál , teknősöknél , halaknál és tuataránál az ivar attól függ, hogy az egyed milyen hőmérsékleten fejlődött. A hangyáknak , méheknek , darazsaknak és néhány más rovarnak van egy másik mechanizmusa: a nem a kromoszómakészletek számától függ . A haploid hímek megtermékenyítetlen petékből, míg a diploid nőstények megtermékenyített petékből fejlődnek ki [11] . Egyes fajok nem rendelkeznek rögzített nemmel, és külső ingerek hatására megváltoztathatják azt. Egyes nemi meghatározási mechanizmusok részletei még nem teljesen ismertek.
Meg kell különböztetni a nem meghatározását a nemek megkülönböztetésétől. A fent említett mechanizmusok bármelyikével történő nemi meghatározás után megindul a szexuális differenciálódás. Ezt az indítást általában a fő gén - a nemi lókusz - hajtja végre , majd a többi gén egy kaszkád mechanizmussal kerül be a folyamatba.
Szótárak és enciklopédiák |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |