Стать
Стать — біологічно (генетично) зумовлений поділ біологічних організмів на самців та самиць (для людей — на чоловіків та жінок). У більшості організмів стать визначається набором специфічних статевих хромосом. При цьому одна з статей є гомохромосомною (2 однакові хромосоми: у людей це жінка, набір ХХ), а інша — гетерохромосомною (2 різні хромосоми: у людей це чоловік, набір XY).
Еволюція статі
- статеве розмноження створює різноманітність у нащадків,
- статеве розмноження допомагає розповсюдженню виграшних рис,
- статеве розмноження сприяє зникненню дизадаптивних ознак у нащадків.
В природі існує три типи статевого розмноження: ізогамія, гетерогамія, і оогамія. У всіх трьох випадках утворюються статеві клітини з різною (взаємодоповнюючою) генетичною інформацією, які повинні злитися одна з одною, щоб дати початок новому організму. У зв'язку з цим коректніше сказати, що особина належить до чоловічої або жіночої статі тільки у випадку оогамії, тобто статевого розмноження, при якому в якості статевих клітин утворюються сперматозоїд та яйцеклітина. У двох інших випадках кажуть, що стать не чоловіча і не жіноча, а просто різна. Деякі дослідники розглядають оогамію як крайній варіант гетерогамії.
Для деяких бактерій є характерним процес кон'югації, що забезпечує перенесення генетичного матеріалу поміж клітинами. І хоча вищеназваний процес не дорівнює статевому розмноженню, у результаті отримуємо змішування спадкових ознак. Різниця між гаметами та бінарна природа процесу запліднення вважаються визначальними для статевого розмноження. Причому, навіть попри наявність іншої кратності у типах гамет (більше ніж два типи) у межах одного виду, для такого виду може бути характерним статеве розмноження. Разом із тим багатоклітинних організмів із третьою гаметою не відомо. [2][3][4]
Хоча розвиток і еволюція статі датується еукаріотичним періодом розвитку життя, початок хромосомного визначення статі відноситься до пізнішого періоду. Визначення статі по типу ZW[en] характерне для птахів, деяких риб та ракоподібних.Переважна більшість ссавців, деякі комахи (Drosophila) та рослини (гінкго) використовують систему визначення статі XY[en]. У деяких комах відома система визначення статі X0[en].
Між пташиною ZW-хромосомами та XY-хромосомами ссавців не існує жодних спільних генів,[5]. Із порівняння хромосомних наборів курки та людини було встановлено, що Z-хромосома виявилася більш подібною до аутосомальної хромосоми номер 9 у людини, ніж до статевих X- або Y-хромосом. На основі цього було зроблено висновок, що системи визначення статі по типу ZW та XY не мають спільного походження, але статеві хромосоми розвинулися з аутосомальних хромосом спільного предка птахів та ссавців. У статті 2004 року, де порівнюється Z-хромосома курки з X-хромосомою качкодзьоба, пропонується гіпотеза, що вказані дві системи пов'язані між собою.[6]
Визначення статі
Генетичне визначення
Як і людини та інших ссавців, у звичайної фруктової мушки стать визначається за системою XY.
Стать сприяє поширенню вигідних організму властивостей та рис за рахунок рекомбінації.
На малюнку зображені діаграми, на яких порівнюється еволюція частоти алелей серед статевої (вгорі) та безстатевої популяцій (внизу). Вертикальна вісь відповідає частоті, а горизонтальна — часу. Алелі а/А та b/B виникають у випадковому порядку.
При статевому розмноженні якісні алелі А і В, що виникають незалежно, можуть бути швидко об'єднані, що призведе до їх вигідної комбінації AB.
При безстатевому розмноженні утворення подібної комбінації займе більше часу або взагалі не буде можливим, оскільки для цього необхідний індиівід, у якого вже є В, або навпаки.
На малюнку зображені діаграми, на яких порівнюється еволюція частоти алелей серед статевої (вгорі) та безстатевої популяцій (внизу). Вертикальна вісь відповідає частоті, а горизонтальна — часу. Алелі а/А та b/B виникають у випадковому порядку.
При статевому розмноженні якісні алелі А і В, що виникають незалежно, можуть бути швидко об'єднані, що призведе до їх вигідної комбінації AB.
При безстатевому розмноженні утворення подібної комбінації займе більше часу або взагалі не буде можливим, оскільки для цього необхідний індиівід, у якого вже є В, або навпаки.
Для людей та інших ссавців притаманна система визначення статі за типом XY[en]. Y-хромосома несе гени, що відповідальні за запуск розвитку організму згідно з чоловічим типом. Стать «за замовчуванням», коли Y-хромосома відсутня, — жіноча. Отож, ХХ-ссавці є самками, а XY — самцями. Система визначення статі XY характерна не тільки для ссавців, але й для інших організмів, включаючи плодову мушку та деякі рослини.[7] У деяких випадках (дрозофіла), стать визначається не наявністю Y-хромосоми, а кількістю Х-хромосом.
У птахів, для яких характерна система визначення статі ZW[en], обернене справедливе — хромосома W несе у собі елемент, що відповідає за розвиток жіночої статі. Відповідно, за замовчуванням розвивається чоловіча стать.[8] У цьому випадку ZZ-особини є самцями, а ZW — самками. Більшість метеликів та молей також мають систему визначення статі ZW. У обох системах визначення статі — XY та ZW — статева хромосома, що власне і несе у собі ключові фактори, часто значно менша за аутосоми. До складу цієї хромосоми входить не набагато більше генів, ніж необхідно для запуску розвитку заданої статі.[9]
Багато комах використовують системи визначення статі, що базуються на кількості статевих хромосом. У такому випадку відбувається так зване визначення статі по типу X0[en]. Нуль (0) означає відсутність статевої хромосоми. Усі інші хромосоми у таких організмів містяться у стандартних диплоїдних кількостях, але статевих хромосом може бути успадковано як дві, так і лише одна. У польових цвіркунів особини з однією X-хромосомою розвиваються як самці, тоді як ті комахи, що мають дві X-хромосоми — відповідно як самки цвіркунів.[10] У нематоди C. elegans більшість особин є самозаплідними ХХ-гермафродитами, але випадкові порушення у спадкуванні хромосом регулярно породжують особин лише з однією X-хромосомою. Такі Х0-особини є фертильними самцями (і половина їх потомства відповідно самці).[11]
Інші комахи, включаючи бджіл та мурах використовують гаплодиплоїдну систему визначення статі.[12] У цьому випадку диплоїдні особини зазвичай самки, а гаплоїдні індивідууми (які розвиваються з незапліднених яєць) — самці. Ця система визначення статі призводить до сильно зміщеного відношення статей. Це відбувається через те, що стать нащадка визначається заплідненням, а не розходженням хромосом під час мейозу.
Риби-клоуни початково самці; найбільша особина групи згодом стає самкою.
Негенетичне визначення
У багатьох видів стать визначається не спадковістю, а факторами зовнішнього середовища, що діяли під час розвитку зиготи або пізніше у онтогенезі. Для багатьох рептилій характерним є температурозалежне визначення статі: температура за якої відбувався розвиток ембріона визначає стать організму. У деяких видів черепах наприклад, вилуплення самців є наслідком нижчої інкубаційної температури, ніж потрібна для того, щоб із відкладених яєць з'явилися самки. Різниця між цими критичними температурами може не перевищувати 1-2 °C.Багато риб змінюють стать протягом свого життя. Це явище називається послідовний гермафродитизм. У риби-клоуна менші особини зазвичай чоловічої статі, а домінантна та найбільша особина групи стає самкою. Для багатьох губанів ситуація прямо протилежна — більшість риб спочатку жіночої статі, і перетворюються на самців лише з досягненням певних розмірів. Послідовні гермафродити можуть виробляти обидва типи гамет напротязі свого життя, але у будь-який даний час вони тільки чоловічої або жіночої статі.
У деяких папоротей початковий станом є гермафродитизм. Але у випадку коли рослина вегетує у ґрунті, де перед тим уже росли особини-гермафродити, завдяки впливу залишкових фітогормонів ця папороть розвивається у чоловічу рослину .[13]
Стать людини
Біологічна стать людини визначається як сукупність анатомічних, фізіологічних, біохімічних та генетичних характеристик, що відрізняють чоловічий організм від жіночого, здатних застосовуватися окремо або в комплексі для ідентифікації та розрізнення чоловіка від жінки.Біологічна стать — це також один з п'яти компонентів людської сексуальності. Інші чотири компоненти сексуальності :
- сексуальна орієнтація,
- сексуальна ідентичність,
- гендерна ідентичність,
- соціальна гендерна роль.
- Генетична стать, або хромосомна стать — залежить від набору статевих хромосом: XY у чоловіків, XX у жінок.
- Гонадна стать, або стать гонад, стать статевих залоз — наявність яєчок або яєчників.
- Внутрішня генітальна стать, або стать внутрішніх статевих органів — наявність простати та сім'янних канальців у чоловічому організмі або матки та маткових труб у жіночому.
- Зовнішня генітальна стать, або стать зовнішніх статевих органів — пеніс та мошонка або клітор, піхва та статеві губи .
- Гормональна стать — переважання у крові певного виду статевих гормонів: андрогенів (чоловічих) або естрогенів (відповідно жіночих).
- Стать вторинних статевих ознак — оволосіння за чоловічим або жіночим типом, наявність або відсутність розвинених молочних залоз, висота та тембр голосу, будова скелету, розподіл підшкірної жирової клітковини. Розвиток вторинних статевих ознак визначається як рівнем статевих гормонів, так і расовими, іншими генетичними особливостями, характеристиками зовнішнього середовища.
Визначення статі у людини
У переважній більшості випадків стать можна визначити візуально: за наявністю первинних статевих ознак (найпопулярніший цей метод при визначенні статі дитини чи плоду). Винятком є випадки тяжкої генетичної чи гормональної патології (наприклад гермафродитизм), коли генетичну стать визначають мікроскопічно (пошук тілець Бара у лейкоцитах). Вторинні статеві ознаки не є показником статі, вони лише відображають правильність перебігу процесу статевого дозрівання.Аномальна генетика статі
У таблиці наведено приклади комбінацій статевих хромосом, зокрема, у випадках, коли гамета через порушення процесу мейозу несе зайву, або не несе жодної статевої хромосоми:| Гамети ♀\♂ | X | Y | XY | 0 |
|---|---|---|---|---|
| X | XX♀ | XY♂ | XXY♂ | X0♀ |
| X | XX♀ | XY♂ | XXY♂ | X0♀ |
| XX | XXX♀ | XXY♂ | XXXY♂ | XX♀ |
| 0 | X0♀ | Y0† | XY♂ | 00† |
Стать тварин
Комахи під час статевого акту
Стать комах
Розмноження у більшості комах супроводжується паруванням та заплідненням і пов'язане з участю двох статей. Однак комахам притаманні й інші способи розмноження — живонародження, партеногенез, педогенез і поліембріонія.[14]У дорослих комах часто спостерігається статевий диморфізм, а в ряді випадків і поліморфізм. Найпоширеніший тип поліморфізму — статевий, притаманний суспільним комахам (бджолам, мурахам, осам, термітам). Інший тип поліморфізму можна назвати екологічним, бо виникає він під впливом зовнішнього середовища. Прикладом екологічного поліморфізму є сезонний поліморфізм.
Стать рослини
Рослинам властиво як статеве, так і безстатеве (вегетативне або спороутворення) розмноження. При описі статевого розмноження вищих рослин часто використовують терміни «однодомність» та «дводомність». У однодомних рослин сперматозоїди та яйцеклітини (для вищих рослин в більшості випадків характерна оогамія) утворюються на одній і тій же рослині, у випадку дводомних — на різних рослинах. Поняття «однодомність» та «дводомність» не зовсім точно співвідносяться з поняттями «гермафродитизм» і «роздільностатевість» у тварин. Наприклад, всі квіткові рослини можна розділити на:- рослини з двостатевими квітками (квітки, яких складаються як з тичинок, так і з однієї або декількох маточок)
- рослини з одностатевими квітками (у квітці яких наявні тільки тичинки — тичинкові квітки, або лише одна або декілька маточок — маточкові квітки).
- однодомні (на одній і тій же рослині знаходяться і тичинкові, і маточкові квітки),
- дводомними (на одній рослині знаходяться лише тичинкові квітки, а на іншій відповідно лише маточкові)[15].
Статевий диморфізм
Самці і самки фазанів різняться як розмірами, так і зовнішнім виглядом.
Для інших тварин, включно з більшістю комах та багатьма рибами, притаманним є переважання у розмірах самок. Цей факт може бути пов'язаний з вартістю продукування яйцеклітин. Процеси оогенезу потребують інтенсивнішого харчування, ніж виробництво сперми — більші самки здатні виробити більше яєць.[17] Час від часу цей диморфізм набуває крайніх проявів — самець редукується до паразитичного придатка на тілі самки (глибоководні вудильники).
У птахів самці часто мають яскравіший зовнішній вигляд. Також їм можуть бути притаманні певні риси (наприклад довгий хвіст у павичів), що ставлять особину у програшне положення (яскраві кольори роблять птаха помітнішим для хижаків). Запропоноване пояснення цьому феномену — так званий «принцип гандикапу».[18] Ця гіпотеза стверджує, що демонструючи самкам те, що він може вижити з таким недоліком, самець рекламує свою генетичну пристосованість — риси, які будуть корисні і його потенційним дочкам, які у свою чергу не будуть обмежені такими недоліками (в силу своєї статі).
Статеві відмінності у людини включають, загалом, більші розміри тіла та більше волосся на тілі у чоловіків; у жінок — наявність грудей, ширші стегна (також пристосування до дітородіння) та вищий процент жиру до маси тіла.
Немає коментарів:
Дописати коментар