Jesteśmy przyzwyczajeni do traktowania płci jako stałego i mocno zdeterminowanego mechanizmu, który określa nas od chwili zapłodnienia. Jak się jednak w istocie okazuje nie jest tak do końca, a systemy naznaczania płci u osobników różnych gatunków mogą być bardzo odmienne. I u Homo sapiens zdarzają się przecież sytuacje związane z zaburzeniami tego procesu, które w najbardziej skrajnych przypadkach kończą się operacją narządów rodnych, gdyż dana osoba czuje się przedstawicielem przeciwnej płci. Przy okazji warto wspomnieć fakt, że przez pierwszych 5 tygodni życia rozwój embrionu nie wykazuje żadnych różnic związanych z płcią, dopiero po tym czasie zaczynają ulegać ekspresji geny znajdujące się na chromosomach płci.
Determinacja płci przez chromosomy
Większość osób niezwiązanych z biologią uważa pewnie tę opcję za jedyną. Jest tak pewnie dlatego, że występuje ona u ludzi i wielu innych znanych nam zwierząt. Najkrócej to obecność chromosomu płci decyduje jaka ona będzie. Są jednak w ramach takiego układu różne możliwości:
->układ XY
Określa się go czasem XX-XY od spotykanych u organizmów zestawów homologicznych chromosomów płci. Posiada go większość zwierząt. Występuje i u nas, ssaków, na zasadzie płci homogametycznej u samic (posiadają oba chromosomy płci X), a płci heterogametycznej u samców. Innymi słowy samce mają zestaw chromosomów odpowiedzialnych za płeć – XY, a samice XX. Skutkuje to podatnością samców na choroby genetyczne, ze względu na to, że uszkodzenie danego genu na jednym chromosomie X nie jest tłumione przez drugi wariant genu na drugim, homologicznym chromosomie X, bo go po prostu nie ma. Sam chromosom Y jest zdegenerowany i posiada jedynie 2 geny dające aktywnie działające białka (szerzej o tym w kolejnych częściach cyklu).
Kariotyp mężczyzny z chromomami płciowymi X i Y (zwracający uwagę swą niepozorną wielkością, choć decyduje o płci człowieka i innych ssaków
(źródło: wikipedia.pl)
-> system ZW
Określany też ZW/ZZ. Tak na prawdę nie różni się od systemu XY. Odmienność tkwi jedynie w tym, że to samce są homogametyczne (posiadają parę chromosomów XX), a samice heterogametyczne (XY). Taką sytuację znajdziemy u ptaków i ciem oraz niektórych gadów, płazów oraz ryb.
->układ XO
Czasami nazywany systemem XO – XX. Występuje już rzadziej i jest głównym sposobem determinowania płci u owadów. U tych organizmów chromosom decyduje o płci, ale nie jeśli chodzi o jego wariant, ale o ilość. Oznacza to, że parzystą liczbę chromosomów XX posiadają samice, a samce mają nieparzystą liczbę chromosomów płci, tzn. 1 – w ich gametach (plemnikach) są albo chromosomy X albo w ogóle ich nie ma. Oczywiście samice w swoich komórkach jajowych (1n) posiadają zawsze chromosom X.
Dzięki określeniu tej zasady wytłumaczono zachowania u owadów społecznych. Dla przykładu u pszczół robotnice wykonują pracę na rzecz ula i królowej, ale same nie wydają na świat potomstwa. Entomolodzy zastanawiali się zatem, gdzie tkwi korzyść w zachowaniu samic tych owadów. Okazało się jednak, że ze względu na to, że haploidalni ojcowie przekazali każdej samicy – córce jedynie chromosom X w którym jest całość informacji o jego zawartości w ich genomie (drugiego wariantu chromosomu X przecież nie mają), a królowa-matka przekazała jeden wariant chromosomu X z 2 możliwych to oznacza, że robotnice posiadają współczynnik spokrewnienia równy 0,75. Gdyby miały własne dzieci byłyby z nimi spokrewnione jedynie w połowie (0,5), co pokazuje, że jest to mniejsza wartość, dająca przewagę strategii ewolucyjnej promującej działanie na rzecz dobra społeczności kosztem własnej płodności. Choć nie robią tego świadomie opiekują się młodymi larwami przyszłych pokoleń na zasadzie „pomogę mojej siostrze, bo nosi 3/4 moich genów i stanę się sterylna, aby zaoszczędzoną energię i czas poświęcić na ułatwienie im przetrwania”.
Przyroda zadziwia badaczy swoją różnorodnością. Dotyczy to również omawianego zagadnienia. Genetycy napotkali bowiem złożony system chromosomowy u nicienia Ascaris incurva. Robak ten posiada aż 8 chromosomów płciowych X i jeden Y, oprócz 13 par chromosomów autosomalnych (nie związanych z determinacją płci). U osobników męskich naliczono 35 chromosomów (co oznacza 26 autosomalnych + 8X + Y), a u samic aż 42 – (26 autosomalnych + 16 X). Okazuje się, że pomimo tak dużej ich ilości w trakcie mejozy końce wszystkich chromosomów X łączą się ze sobą i zachowują jakby były jednym chromosomem.
Niepozorny nicień Ascaris ze złożonym systemem chromosomowym
(źródło: wikipedia.pl)
