Биологический пол

Биологический полБиологический пол.

Биологический пол — совокупность генетически и гормонально детерминированных гонадно-гистологической, анатомической и морфофункциональной характеристик организма, обобщающая все его разнообразные специфически репродуктивные (половые) особенности, отличающие его от представителей другого биологического пола данного вида организмов и определяющие его роль в процессе оплодотворения при половом размножении.

Принято говорить о существовании двух видов биологического пола: мужского и женского. при этом надо иметь в виду, что в природе существует три типа полового размножения: изогамия. гетерогамия. и оогамия [1]. Во всех трёх случаях образуются половые клетки с разной (взаимодополняющей) генетической информацией, которые должны слиться друг с другом, чтобы дать начало новому организму. В связи с этим корректнее сказать, что особь принадлежит к мужскому или женскому полу только в случае оогамии, то есть полового размножения, при котором в качестве половых клеток образуются сперматозоид и яйцеклетка. В двух других случаях говорят, что пол не мужской и не женский, а просто разный. Некоторые исследователи рассматривают оогамию как крайний вариант гетерогамии.

Прежде всего, понятие «пол» обозначает совокупность взаимно контрастирующих генеративных и связанных с ними признаков. Половые признаки неодинаковы у особей разных видов и подразумевают не только репродуктивные свойства, но и весь спектр полового диморфизма, то есть расхождения анатомических, физиологических, психических и поведенческих признаков особей данного вида в зависимости от пола. При этом одни половые различия являются контрастирующими, взаимоисключающими, а другие — количественными, допускающими многочисленные индивидуальные вариации.

Среди живых организмов, обладающих полом, имеются и те, у которых основной вклад в формирование пола вносят гены (млекопитающие. птицы. большинство двудомных растений ), и те, у которых пол формируется преимущественно под влиянием факторов среды (многие рептилии); и те, у которых пол обусловлен и генетическими, и эпигенетическими факторами и может меняться в течение жизни (некоторые рыбы. амфибии и растения ) [2.

Половой диморфизм.

Половой диморфизм — явление общебиологическое, широко распространённое среди раздельнополых форм животных и растений. В некоторых случаях половой диморфизм проявляется в развитии таких признаков, которые явно вредны для их обладателей и снижают их жизнеспособность. Таковы, например, украшения и яркая окраска самцов у многих птиц, длинные хвостовые перья самца райской птицы. птицы-лиры. мешающие полёту. Громкие крики и пение, резкие запахи самцов или самок также могут привлечь внимание хищников и ставят их в опасное положение. Развитие таких признаков казалось необъяснимым с позиций естественного отбора. Для их объяснения в 1871 г. Дарвином была предложена теория полового отбора [3]. Она вызывала споры ещё во времена Дарвина. Неоднократно высказывалось мнение, что это самое слабое место дарвиновского учения [4.

Половой диморфизм и репродуктивная структура популяции.

Половой диморфизм должен быть связан с репродуктивной структурой популяции. у строгих моногамов он минимален, поскольку моногамы используют специализацию полов только на уровне организма, но не популяции, а у панмиктных видов и полигамов. полнее использующих преимущества дифференциации, он возрастает с ростом степени полигамии.

Реверсия полового диморфизма при полиандрии.

Полиандрия. при которой самка спаривается с несколькими самцами, встречается у беспозвоночных. рыб. птиц. млекопитающих. При этом часто наблюдается реверсия полового диморфизма (самки крупнее самцов, ярче окрашены, самцы строят гнездо, насиживают яйца и заботятся о выводке, отсутствует борьба за самку). Такое явление присутствует у эму. трёхпёрсток. цветных бекасов.

У позвоночных.

Саме́ц ( мужска́я о́собь ) — форма живого организма. производящая мелкие, подвижные гаметы — сперматозоиды. В процессе оплодотворения происходит слияние сперматозоида с более крупной женской гаметой или яйцеклеткой. Мужские особи не могут размножаться без наличия хотя бы одной яйцеклетки, полученной от женской особи, хотя некоторые организмы могут размножаться как половым. так и бесполым путём.

Определение пола происходит по-разному у разных видов. У человека и многих животных пол определяется генетически. у других видов он может определяться факторами среды и гормональным фоном в течение утробного развития. Большую роль играют также социальные факторы (см. Гендер ). В ходе эволюции пол возникал независимо в разных группах организмов (см. Конвергентная эволюция ). Поскольку различия между полами у разных видов часто непредсказуемы, пол определяется по наиболее существенному общему признаку—типу производимых гамет (сперматозоиды или яйцеклетки.

Различия между самцами и самками — половой диморфизм встречаются не только у животных. Мужские гаметы производят хитридиомицеты. диатомовые водоросли. наземные растения и другие виды. У наземных растений к «мужским» и «женским» структурам относят также спорофит. который даёт начало мужским и женским растениям.

Главная роль самки внутри своего вида заключается в исполнении репродуктивной функции — то есть в приёме генетической информации. содержащейся в половых клетках (сперматозоидах ) самца половыми клетками самки (например яйцеклетками ). Кроме того, в зависимости от вида живого организма, в роль самки могут входить: защита представителей своего вида, добывание корма, воспитание потомков и др.

Интерсексуальность.

Интерсексуальность — наличие у раздельнополого организма признаков обоих полов, как правило, эти признаки являются не полностью развитыми, промежуточными (ср. Гермафродитизм ). Признаки обоих полов проявляются совместно на одних и тех же частях тела (ср. Гинандроморфизм.

Зиготная (генетически обусловленная) интерсексуальность.

Является результатом отклонения от нормы набора половых хромосом и генов в момент оплодотворения при соединении гамет в зиготу. По характеру нарушения бывает триплоидная или иная — анеуплоидная интерсекуальность. Диплоидная интерсексуальность наблюдается при скрещивании разных географических рас у бабочки непарного шелкопряда, причём либо у самок, либо у самцов, в зависимости от типа скрещивания.

Формы интерсексуальности, так называемого псевдогермафродитизма у человека, также могут быть вызваны нарушением нормального числа половых хромосом. При этом у мух дрозофил определяющим в развитии пола является соотношение числа пар половых хромосом и аутосом, поэтому у них интерсексуальность обычно связана с нарушением этого соотношения (например, наблюдается при соотношении 3А:2X — три набора аутосом на две половые хромосомы). У человека определяющим фактором развития мужского пола является наличие У-хромосомы, при этом черты интерсексуальности наблюдаются у мужчин с синдромом Клайнфельтера (набор половых хромосом ХХУ.

Если у животных выделения половыми железами мужских или женских гормонов определяют развитие вторичных половых признаков, то у них можно наблюдать явление гормональной интерсексуальности.

Если такое животное кастрировать и сделать пересадку половой железы другого пола, происходит маскулинизация или, соответственно, феминизация, организм становится интерсексом. При паразитарной кастрации у ракообразных. например вызываемой паразитическим рачком саккулиной. происходят похожие явления.

Пол человека.

Биологический пол человека — это совокупность анатомических. физиологических. биохимических и генетических характеристик, отличающих мужской организм от женского и могущих применяться по отдельности или в комплексе для идентификации и различения мужчины от женщины.

В биологическом поле выделяют следующие компоненты.

Генетический пол. или хромосомный пол — зависит от набора половых хромосом: XY у мужчин, XX у женщин.

Гонадный пол. или пол гонад, пол половых желёз — яички либо яичники.

Внутренний генитальный пол. или пол внутренних половых органов — простата и семенные пузырьки либо матка и маточные трубы.

Наружный генитальный пол. или пол наружных половых органов — пенис и мошонка либо клитор. влагалище и половые губы.

Гормональный пол — преобладание в крови определённого вида половых гормонов: андрогенов (мужских) либо эстрогенов (женских.

Пол вторичных половых признаков — оволосение по мужскому или женскому типу, наличие или отсутствие развитых молочных желёз. голос. строение скелета. распределение подкожной жировой прослойки и др. Развитие вторичных половых признаков определяется как уровнем половых гормонов, так и расовыми, иными генетическими особенностями, характеристиками внешней среды.

У насекомых.

Насекомые раздельнополы. Органы размножения самки обычно представлены парными яичниками и тянущимися по бокам яйцеводами, которые сливаются в один непарный проток, впадающий во влагалище. У самок имеются семяприёмники и придаточные половые железы. У самцов имеются парные семенники. от которых отходят семяпроводы, тянущиеся по бокам тела. В нижней части семяпроводы расширяются, образуя семенные пузырьки. предназначенные для хранения спермы. Семяпроводы объединяются в общий семяизвергательный канал, открывающийся на способном увеличиваться или выдвигаться совокупительном органе. Придаточные железы секретируют семенную жидкость.

У насекомых (пчёл и других перепончатокрылых, червецов), клещей. а также у коловраток из оплодотворённых яиц получаются самки (или самки и самцы), а из неоплодотворённых развиваются только самцы [5.

Гинандроморфизм.

Гинандроморфизм (др.-греч. γυνή — женщина + ἀνήρ. род. п. ἀνδρός — мужчина + μορφή — вид, форма) — аномалия развития организма. выражающаяся в том, что в одном организме крупные участки тела имеют генотип и признаки разных полов. Является результатом наличия в мужских и женских клетках организма наборов половых хромосом с разным количеством последних, как например у многих насекомых. Гинандроморфизм происходит как результат неправильного распределения половых хромосом по клеткам в ходе нарушенного созревания яйцеклетки, её оплодотворения или дробления.

Особи — гинандроморфы наиболее ярко выражены у насекомых с четко проявляющимися признаками полового диморфизма. при этом морфологически выделяются следующие типы гинандроморфов.

билатеральные, у которых одна продольная половина тела имеет признаки мужского пола, другая — женского.

передне-задние, у которых передняя часть тела несёт признаки одного пола, а задняя — другого.

мозаичные, у которых перемежаются участки тела, несущие признаки разных полов.

У позвоночных животных и у человека вследствие действия половых гормонов подобные явления приводят к половым аномалиям, при которых секториальное распределение мужских и женских тканей обычно проявляется не так резко. При интерсексуальности наблюдается более сложная дифференциация женских и мужских признаков.

Гермафродитизм.

Гермафродитизм ( по имени греческого бога Гермафродита греч. Ερμαφρόδιτος ) — одновременное или последовательное наличие мужских и женских половых признаков и репродуктивных органов у раздельнополых организмов.

Различают естественный гермафродитизм, присущий различным видам животных и растений (однодомность ) и аномальный (патологический) гермафродитизм нормально раздельнополых животных (см. Гинандроморфизм. Интерсексуальность.

Гермафродитизм достаточно широко распространён в природе — как в растительном мире (в этом случае обычно используются термины однодомность или многодомность), так и среди животных. Большая часть высших растений являются гермафродитами, у животных гермафродитизм распространён прежде всего среди беспозвоночных — ряда кишечнополостных. подавляющего большинства плоских. некоторых кольчатых и круглых червей, моллюсков, ракообразных (в частности, большинства видов усоногих раков) и насекомых (кокциды.

Среди позвоночных гермафродитами являются многие виды рыб, причём наиболее част гермафродитизм у рыб, населяющих коралловые рифы. При естественном гермафродитизме особь способна продуцировать как мужские, так и женские гаметы. при этом возможна ситуация, когда способностью к оплодотворению обладают оба типа гамет (функциональный гермафродитизм), либо только один тип гамет (афункциональный гермафродитизм.

Гермафродитизм является одной из разновидностей полового размножения: организмы-гермафродиты продуцируют мужские и женские гаметы. слияние которых образует зиготу в половом процессе. Поскольку основным эволюционным преимуществом полового размножения является рекомбинация генетического материала родительских особей при перекрёстном оплодотворении (экзогамии), в ходе эволюции у большинства видов выработались различные формы гермафродитизма, предотвращающие самооплодотворение (автогамию), однако у многих водорослей, грибов и цветковых растений. а в животном мире — среди гельминтов (паразитических червей) самооплодотворение достаточно распространено.

Существуют также следующие виды гермафродитизма.

Синхронный гермафродитизм . При синхронном гермафродитизме особь способна одновременно продуцировать и мужские, и женские гаметы. В растительном мире такая ситуация зачастую приводит к самооплодотворению, встречающемуся у многих видов грибов. водорослей и цветковых растений (самоопыление у самофертильных растений.

Последовательный гермафродитизм (дихогамия ). В случае последовательного гермафродитизма (дихогамии ) особь последовательно продуцирует мужские либо женские гаметы, при этом происходит либо последовательная активация гонад мужского и женского типов, либо смена фенотипа. ассоциированного с полом целиком. Дихогамия может проявляться как в пределах одного репродуктивного цикла, так и в течение жизненного цикла особи, при этом репродуктивный цикл может начинаться либо с мужской (протандрия), либо с женской (протогиния.

Аномальный (патологический) гермафродитизм . Наблюдается во всех группах животного мира, в том числе у высших позвоночных животных и человека. Гермафродитизм у людей является патологией сексуальной детерминации на генетическом или гормональном уровнях. Различают истинный и ложный гермафродитизм [6.

Пол растений.

Шишки сосны. слева — женская, справа — мужская.

Растениям свойственно как половое, так и бесполое (вегетативное или спорообразование) размножение. При описании полового размножения высших растений часто используют термины «однодомность» и «двудомность». У однодомных растений сперматозоиды и яйцеклетки (для высших растений в большинстве случаев характерная оогамия) образуются на одном и том же растении, у двудомных — на разных растениях. Понятия «однодомность» и «двудомность» не совсем точно соотносятся с понятиями «гермафродитизм» и «раздельнополость» у животных. Например, все цветковые растения можно разделить на растения с обоеполыми цветками (цветки, в которых есть и тычинки, и пестика) и с однополыми цветками (только тычиночными или только пестичными). При этом растения с однополыми цветками могут быть однодомными (на одном и том же растении находятся и тычиночные, и пестичные цветки) и двудомными (на одном растении находятся тычиночные цветки, а на другом — пестичные ) [7.

Гетерогаметный и гомогаметный пол.

Гетерогаме́тный пол — это генетически определённый пол, соответствующий наличию в клетках организма двух разных половых хромосом или одной, в удвоенной дозе приводящей к формированию альтернативного пола. Особи гетерогаметного пола дают две группы гамет (по содержанию разных половых хромосом.

У животных с гетерогаметным мужским полом для обозначения половых хромосом используются буквы X и Y . Особи, в норме несущие пару половых хромосом X и Y или одну хромосому X , — самцы. а несущие две хромосомы X — самки. К этой группе относятся млекопитающие. большинство видов насекомых и многие другие группы.

В случае, если гетерогаметный пол — женский, то используются другие обозначения для половых хромосом — Z и W . Особи с генотипом ZZ — самцы; ZW — самки. Гетерогаметный женский пол характерен для чешуекрылых насекомых, пресмыкающихся и птиц.

Гетерогаметный женский пол встречается в значительно меньшем числе групп организмов, чем гетерогаметный мужской. У некоторых видов есть оба механизма определения пола, в частности для одного из видов рыб меченосцев (род Xiphophorus ) отмечены половые хромосомы W . X . Y и Z.

В ряде случаев Y — или W -хромосома в ходе эволюции теряется. Тогда наборы хромосом у гетерогаметного пола обозначаются как X 0 или Z 0 соответственно.

В связи с тем, что природные популяции содержат мутации. в гомозиготном (или гемизиготном ) состоянии, снижающие жизнеспособность, то особи с гетерогаметным полом чаще имеют пониженную приспособленность.

Соотношение полов.

Соотношение полов наряду с половым диморфизмом является важной характеристикой раздельнополой популяции. Обычно его выражают количеством самцов, приходящихся на 100 самок, долей мужских особей или в процентах. В зависимости от стадии онтогенеза различают первичное . вторичное и третичное соотношение полов. Первичное — это соотношение полов в зиготах после оплодотворения; вторичное — соотношение полов при рождении и, наконец, третичное — соотношение полов зрелых, способных размножаться особей популяции.

Определение пола.

Определе́ние по́ла . или детермина́ция по́ла — биологический процесс, в ходе которого развиваются половые характеристики организма. Большинство организмов имеют два пола. Иногда встречаются также гермафродиты. сочетающие признаки обоих полов. Некоторые виды имеют лишь один пол и представляют собой самок. размножающихся без оплодотворения путём партеногенеза. в ходе которого на свет появляются также исключительно самки.

Половое размножение и проявление полового диморфизма широко распространено в различных таксономических группах. Для механизмов полоопределения характерно большое разнообразие, что свидетельствует о неоднократности и независимости возникновения пола в различных таксонах [10]. Во многих случаях пол определяется генетически. Генетическая детерминация пола — наиболее распространённый способ определения пола у животных и растений. пол при этом может определяться серией аллелей одного или нескольких аутосомных генов, или детерминация пола может происходить при помощи половых хромосом с пол-определяющими генами (см. Хромосомное определение пола ) [10]. При хромосомном определении пола набор половых хромосом у самцов и самок, как правило, разный из-за их гетероморфности, и пол определяется комбинациями половых хромосом: ХY. ZW. X0. Z0. В других случаях пол определяется факторами окружающей среды. Например, у всех крокодилов. некоторых ящериц. черепах. рыб и гаттерии пол зависит от температуры, при которой развивалась особь. У муравьёв. пчёл. ос и некоторых других насекомых существует ещё один механизм: пол зависит от числа хромосомных наборов. Гаплоидные самцы развиваются из неоплодотворённых яиц, а диплоидные самки — из оплодотворённых [11]. Некоторые виды не имеют константного пола и могут менять его под действием внешних стимулов. Детали некоторых механизмов определения пола ещё не полностью ясны.

Следует отличать детерминацию пола от дифференцировки пола. После детерминации пола по какому-либо из упомянутых выше механизмов, запускается половая дифференцировка. Это запуск, как правило, осуществляется главным геном — половым локусом. вслед за ним по каскадному механизму в процесс включаются остальные гены.

Астауров Б. Л. Генетика пола, в сборнике: Актуальные вопросы современной генетики, [М.], 1966.

Бреславец Л. П. Определение и наследственность пола у высших растений, «Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции, Сер. 2», 1934, № 6.

Дерягин Г. Б. Криминальная сексология. Курс лекций для юридических факультетов. М. 2008. 552 с. ISBN 978-5-93004-274-0.

Лобашев М. Е. Генетика, 2 изд. Л. 1967.

Рыжков В. Л.. Генетика пола, [Хар.], 1936.

Ряд коротких примечаний не содержится в статье или не ведёт на раздел «Литература.

Исправьте короткие примечания, установленные через шаблон >. в соответствии с инструкцией к шаблону, или добавьте недостающие публикации в раздел. Список: Асланян, Солдатова, 2010. Коряков, Жимулёв, 2009.