Geschlecht - Sex

Geschlecht ist ein Merkmal , das die Fortpflanzungsfunktion eines Individuums, männlich oder weiblich , bei Tieren und Pflanzen bestimmt, die ihre Art durch sexuelle Fortpflanzung vermehren . Die Art der Gameten, die ein Organismus produziert, definiert sein Geschlecht. Bei Pflanzen und Tieren produzieren männliche Organismen im Allgemeinen kleinere Gameten (Spermatozoen, Spermien ), während weibliche Organismen größere Gameten ( Eizellen , oft als Eizellen bezeichnet) produzieren. Organismen, die beide Arten von Gameten produzieren, werden Hermaphroditen genannt . Während der sexuellen Fortpflanzung verschmelzen männliche und weibliche Gameten zu Zygoten , die sich zu Nachkommen entwickeln , die eine Auswahl der Merkmale jedes Elternteils erben.

Männchen und Weibchen einer Art können ähnlich sein (Sexualmonomorphismus) oder körperliche Unterschiede aufweisen ( Sexualdimorphismus ). Die Unterschiede spiegeln den unterschiedlichen Fortpflanzungsdruck wider, den die Geschlechter erfahren. Zum Beispiel können Partnerwahl und sexuelle Selektion die Entwicklung der körperlichen Unterschiede zwischen den Geschlechtern beschleunigen.

Die Begriffe männlich und weiblich gelten typischerweise nicht bei sexuell undifferenzierten Arten, bei denen die Individuen isomorph sind (gleich aussehen) und die Gameten isogam sind (in Größe und Form nicht zu unterscheiden), wie die Grünalge Ulva lactuca . Wenn es stattdessen funktionelle Unterschiede zwischen Gameten gibt, wie bei Pilzen , können sie als Paarungstypen bezeichnet werden .

Das Geschlecht wird bei den meisten Säugetieren genetisch durch das XY-Geschlechtsbestimmungssystem bestimmt , wobei männliche Säugetiere ein X- und ein Y-Chromosom (XY) tragen, während weibliche Säugetiere zwei X-Chromosomen (XX) tragen. Andere chromosomale Geschlechtsbestimmungssysteme bei Tieren umfassen das ZW-System bei Vögeln und das X0-System bei Insekten. Verschiedene Umweltsysteme umfassen die temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung bei Reptilien und Krebstieren.

Reproduktion

Der Lebenszyklus von sich sexuell fortpflanzenden Organismen durchläuft haploide und diploide Stadien

Die sexuelle Fortpflanzung ist die Produktion von Nachkommen durch die Verschmelzung haploider Gameten. Die Codes für genetische Merkmale sind in der Desoxyribonukleinsäure (DNA) der Chromosomen enthalten . Durch die Kombination eines Chromosomensatzes von jedem Elternteil wird ein Organismus gebildet, der einen doppelten Chromosomensatz enthält. Dieses Doppelchromosomenstadium wird als „ diploid “ bezeichnet, während das Einzelchromosomenstadium als „ haploid “ bezeichnet wird. Diploide Organismen können wiederum über Meiose haploide Zellen ( Gameten ) produzieren, die zufällig eines der Chromosomenpaare enthalten . Meiose beinhaltet auch eine Phase der chromosomalen Kreuzung, in der DNA-Regionen zwischen übereinstimmenden Chromosomentypen ausgetauscht werden, um neue Paare gemischter Chromosomen zu bilden, von denen jedes eine Mischung der Gene beider Elternteile ist. Diesem Prozess folgt eine mitotische Teilung , die haploide Gameten produziert, die einen Chromosomensatz enthalten. Die Kreuzung zur Herstellung neuer rekombinanter Chromosomen und die Befruchtung (die Verschmelzung zweier Gameten) führen dazu, dass der neue Organismus einen anderen Satz genetischer Merkmale von jedem Elternteil enthält.

Gameten können äußerlich ähnlich sein ( Isogamie ) oder sich in Größe und anderen Aspekten unterscheiden ( Anisogamie ). Oogamie ist ein extremes Beispiel für Anisogamie, bei der eine große, nicht bewegliche Gamete mit einer kleineren, normalerweise beweglichen verschmolzen ist . Isogamie ist bei einzelligen Organismen sehr verbreitet, während Anisogamie bei mehrzelligen Organismen üblich ist. Individuen, die ausschließlich große Gameten produzieren, sind Frauen, und diejenigen, die ausschließlich kleine Gameten produzieren, sind Männer.

Ein Individuum, das beide Arten von Gameten produziert, ist ein Hermaphrodit . Einige Hermaphroditen wie der Spulwurm Caenorhabditis elegans sind in der Lage, sich selbst zu befruchten und ohne einen zweiten Organismus Nachkommen zu zeugen. Einige zwittrige Tiere wie Helix pomatia und Cepaea können sich nicht selbst befruchten.

Einige hermaphroditische Pflanzen sind selbstbefruchtend, aber Pflanzen haben mehrere verschiedene Mechanismen entwickelt, um eine Selbstbefruchtung zu vermeiden, einschließlich sequenziellem Hermaphroditismus (Dichogamie), Selbstinkompatibilität oder morphologischen Mechanismen wie Heterostylie ( Herkogamie ).

Im Lebenszyklus von Pflanzen und vielzelligen Algen wechseln sich diploide und haploide vielzellige Phasen ab . Der diploide Organismus wird Sporophyt genannt, weil er durch Meiose haploide Sporen produziert, die bei der Keimung eine mitotische Zellteilung durchlaufen, um mehrzellige haploide Organismen zu produzieren, die Gametophyten , die durch Mitose Gameten produzieren.

Tiere

Schwebfliegen Paarung

Sexuell reproduzierende Tiere sind diploid, und ihre einzelligen Gameten sind die einzigen haploiden Zellen in ihrem Lebenszyklus. Tiere haben zwei Arten von Gameten: männliche Spermatozoen (Sperma) und weibliche Eizellen (Eizellen).

Ein Spermatozoon , das bei Wirbeltieren in den Hoden produziert wird , ist eine kleine Zelle, die ein einzelnes langes Flagellum enthält, das es antreibt. Eizellen (OVA) innerhalb der erzeugten Ovarien . Bei eierlegenden Arten wie Vögeln wird die befruchtete Eizelle oder Zygote mit Dotter versorgt , einer Nährstoffversorgung, die die Entwicklung des Embryos unterstützt.

Alle Tiere, die außerhalb des Wassers leben, verwenden die innere Befruchtung , um Spermien direkt auf das Weibchen zu übertragen und so das Austrocknen der Gameten zu verhindern. Intromittierende Organe sind die männlichen Kopulationsorgane , die beim Transport von Spermien helfen.

Säugetiere

Bei Säugetieren ist der weibliche Fortpflanzungstrakt, die sogenannte Vagina , mit der Gebärmutter verbunden , einem Organ, das die Entwicklung eines befruchteten Embryos direkt unterstützt, ein Prozess, der als Schwangerschaft bezeichnet wird . Beim Menschen und anderen Säugetieren ist das äquivalente männliche Organ der Penis , der zur Befruchtung in die Vagina eindringt , was als Geschlechtsverkehr bezeichnet wird . Der Penis enthält eine Röhre, durch die Sperma (eine Flüssigkeit, die Sperma enthält) fließt. Bei Beuteltieren und Plazenta-Säugetieren entwickelt sich die befruchtete Eizelle im Weibchen und wird direkt von der Mutter über ein spezialisiertes Organ namens Plazenta ernährt .

Vögel

Bei 97% der Vogelarten haben die Männchen keinen Penis. Stattdessen erfolgen bei den meisten Vögeln sowohl die Ausscheidung als auch die Fortpflanzung durch eine einzige hintere Öffnung, die Kloake . Männliche und weibliche Vögel berühren die Kloaken, um Sperma zu übertragen, ein Vorgang, der als "Kloakenküssen" bezeichnet wird.

Wassertiere

Die meisten Wassertiere wie Fische und Korallen paaren sich durch externe Befruchtung , bei der die Eier und Spermien in das umgebende Wasser freigesetzt werden und sich darin verbinden. Einige Arten wie Krebstiere verwenden jedoch die innere Befruchtung. Bei Seepferdchen verwenden die Weibchen ihre Legelager , um Eier zur Befruchtung und Trächtigkeit in die Unterseite der Männchen zu bringen. Seenadeln und Seepferdchen sind die einzigen Arten, die männliche Schwangerschaften zur Folge haben .

Insekten

Die meisten Insekten vermehren sich durch die Oviparität , bei der sich ein Weibchen mit einem Männchen paart und das Weibchen das Ei außerhalb ihres Körpers legt. Einige Insektengruppen wie die Strepsiptera vermehren sich durch traumatische Besamung , bei der ein Männchen mit seinem Aedeagus das Exoskelett eines Weibchens durchbohrt . Bei einigen Ernteameisen muss sich eine Königin mit zwei Arten von Männchen paaren: eine, um Königinnen zu reproduzieren, und eine andere, um Arbeiterinnen zu reproduzieren; diese Ameisen können drei oder vier Geschlechter haben.

Pflanzen

In der grünen Algen Gattung Ulva , gibt es keine sexuelle Spezialisierung unter den isomorph einzelnen Pflanzen, deren Geschlechtsorgane oder deren isogamous Gameten. Die meisten Pflanzen haben jedoch spezialisierte männliche und weibliche Gameten.

Die männlichen Gameten sind die einzigen Zellen in Pflanzen und Grünalgen , die Geißeln aufweisen . Sie sind beweglich und können in Wasserfilmen zu den Eizellen weiblicher Gametophyten-Pflanzen schwimmen. Andere Samenpflanzen als Cycads und Ginkgo haben Flagellen vollständig verloren und können nicht im Wasser schwimmen. Sobald ihr Pollen an das Stigma von Blütenpflanzen oder die Mikropyle von Gymnosperm-Eizellen abgegeben wurde, werden ihre Gameten mittels Pollenschläuchen, die von einer der Zellen des Mikrogametophyten produziert werden, an die Eizelle abgegeben . Viele Pflanzen, einschließlich Koniferen und Gräser , sind anemophil und produzieren leichtgewichtigen Pollen, der vom Wind zu benachbarten Pflanzen getragen wird. Andere Pflanzen, wie Orchideen , haben schwerere, klebrige Pollen, die auf Zoophilie , den Transport durch Tiere, spezialisiert sind. Pflanzen locken Insekten wie Bienen oder größere Tiere wie Kolibris und Fledermäuse mit Blüten an, die Nektar- oder Harzbelohnungen enthalten. Diese Tiere transportieren den Pollen auf ihrem Weg zu anderen Blüten, die auch weibliche Fortpflanzungsorgane enthalten, was zu einer Fremdbestäubung führt .

Spermatophyten

In Samenpflanzen werden männliche Gameten von extrem reduzierten vielzelligen Mikrogametophyten, den sogenannten Pollen, produziert . Die weiblichen Gameten (Eizellen) von Samenpflanzen werden von größeren Megagametophyten produziert, die in den Samenanlagen enthalten sind . Sobald die Eizellen von männlichen Gameten befruchtet werden, die durch Pollen produziert werden, entwickeln sich die Eizellen zu Samen , die die Nährstoffe enthalten, die für die anfängliche Entwicklung der embryonalen Pflanze notwendig sind.

Nadelbäume
Weibliche (links) und männliche (rechts) Zapfen enthalten die Geschlechtsorgane von Kiefern und anderen Nadelbäumen. Die meisten Nadelbäume sind einhäusig und produzieren getrennte männliche und weibliche Zapfen an derselben Pflanze.

Bei Kiefern und anderen Nadelbäumen sind die Geschlechtsorgane in den Zapfen enthalten . Die weiblichen Zapfen (Samenzapfen) produzieren Samen und männliche Zapfen (Pollenzapfen) produzieren Pollen. Die weiblichen Zapfen sind länger haltbar und typischerweise viel größer und haltbarer. Die Samenanlagen, die an den Zapfenschuppen befestigt sind, sind nicht von einem Fruchtknoten umgeben, was zu dem Namen Gymnosperm führt , der "nackter Samen" bedeutet. Die kleineren männlichen Zapfen produzieren Pollen, der durch den Wind in weiblichen Zapfen an Land transportiert wird. Nach der Bestäubung bilden sich nackte Samen, die von den Schuppen des weiblichen Zapfens geschützt werden.

Angiospermen
Blumen enthalten die Geschlechtsorgane von Blütenpflanzen. Sie enthalten normalerweise sowohl männliche als auch weibliche Teile, Organe, die Bestäuber anlocken, und Organe, die Bestäuber belohnen.

Die Geschlechtsorgane von Blütenpflanzen sind in Blüten enthalten . Die männlichen Teile der Blüte sind die Staubblätter , die aus den Filamenten bestehen , die die Staubbeutel tragen , die den Pollen produzieren. Die weiblichen Teile der Blüte sind die Stempel , die aus einem oder mehreren Fruchtblättern bestehen . Carpels besteht aus einem Ovar , ein Stil und eine Narbe . Im Eierstock befinden sich Eizellen , die haploide Megagametophyten enthalten, die Eizellen produzieren. Wenn ein Pollenkorn landet auf das Stigma auf der Spitze eines Stil carpel, keimt es um einen in dem Pollenschlauch , der in die carpel durch die Gewebe des Stils wächst nach unten, wo es männlichen Gametenkerne liefert die Eizelle in einer Eizelle zu befruchten , dass entwickelt sich schließlich zu einem Samen. Gleichzeitig entwickelt sich der Fruchtknoten zu einer Frucht .

Die meisten Blüten sind zwittrig (bisexuell) und produzieren sowohl männliche als auch weibliche Gametophyten in denselben Blüten. Die männlichen Gametophyten bilden sich in Pollenkörnern und produzieren männliche Gameten. Die weiblichen Gametophyten bilden sich in den Samenanlagen und produzieren weibliche Gameten. Bisexuelle Blüten, die sowohl männliche als auch weibliche Geschlechtsorgane enthalten, gelten als perfekt .

Angiospermen können auch unvollkommene Blüten auf derselben oder verschiedenen Pflanzen haben, denen die eine oder andere Art von Geschlechtsorganen fehlt. Manchmal, wie beim Himmelsbaum ( Ailanthus altissima ) und der Europäischen Esche ( Fraxinus excelsior ), können die Rispen unterschiedliche Mischungen von funktionell eingeschlechtigen und funktionell zweigeschlechtigen Blüten an gleichen oder verschiedenen Bäumen hervorbringen.

Da blühende Pflanzen unbeweglich sind, entwickelten sie Blumen, um Tiere wie Insekten anzuziehen , die bei der Befruchtung helfen.

Pilze

Pilze werden als Teil der sexuellen Fortpflanzung von Pilzen produziert

Die meisten Pilze können sich sexuell und asexuell vermehren und haben in ihrem Lebenszyklus sowohl haploide als auch diploide Stadien. Viele Pilze sind isogam und haben keine männliche und weibliche Spezialisierung. Auch anisogame Pilze sind alle zwittrig, weshalb auch anisogame Pilze eher als Paarungsarten denn als Geschlechter angesehen werden.

Pilze können komplexe allelische Paarungssysteme haben und viele Pilzarten haben zwei Paarungstypen. Es wurde jedoch geschätzt, dass Coprinellus disseminatus etwa 123 Paarungstypen hat, und bei einigen Arten gibt es Tausende von Paarungstypen. Schizophyllum commune hat zum Beispiel etwa 28.000 oder mehr Paarungsarten.

Einige Pilze, einschließlich derjenigen, die als Bäckerhefe verwendet werden , haben Paarungstypen , die eine Dualität ähnlich der männlichen und weiblichen Rolle erzeugen. Hefen mit demselben Paarungstyp verschmelzen nicht zu diploiden Zellen, sondern nur mit Hefen, die einen anderen Paarungstyp tragen.

Viele Arten von höheren Pilzen produzieren Pilze als Teil ihrer sexuellen Fortpflanzung . Innerhalb des Pilzes werden diploide Zellen gebildet, die sich später in haploide Sporen teilen .

Protozoen

Die sexuelle Fortpflanzung ist häufig bei parasitischen Protozoen , aber selten bei freilebenden Protozoen , die in der Regel asexuell vermehren , es sei denn die Nahrung knapp ist oder die Umwelt drastisch ändert. Sowohl Anisogamie als auch Isogamie werden in freilebenden Protozoen gefunden. Ciliaten sind alle isogam, wie Tetrahymena thermophila , die 7 Paarungsarten hat.

Sexuelle Systeme

Ein Sexualsystem ist eine Verteilung männlicher und weiblicher Funktionen auf Organismen einer Art.

Tiere

Ungefähr 95 % der Tierarten sind gonochorisch (auch als zweihäusig bekannt ) und etwa 5 % sind zwittrig. Dieser geringe Anteil ist auf die sehr große Zahl von Insektenarten zurückzuführen , bei denen kein Hermaphroditismus vorliegt. Zwittertum tritt dennoch in 70% der Tierstämme .

Gonochore sind ihr Leben lang entweder männlich oder weiblich. Gonochorismus ist bei Wirbeltieren sehr verbreitet , von denen etwa 99% gonochorisch sind. Die restlichen 1%, die hermaphroditisch sind, sind fast alle Fische. Alle Vögel und Säugetiere sind gonochorisch.

Pflanzen

Ungefähr 5 bis 6% der Blütenpflanzen sind zweihäusig und resultieren aus 871 bis 5000 unabhängigen Ursprüngen. Folglich ist die Mehrheit bisexuell , entweder zwittrig (mit Staubgefäßen und Stempel in derselben Blüte) oder einhäusig (mit getrennten männlichen und weiblichen Blüten an derselben Pflanze). Bei zweihäusigen Arten befinden sich männliche und weibliche Geschlechter auf getrennten Pflanzen. Zweihäusigkeit ist bei Gymnospermen üblich , bei denen 65% der Arten zweihäusig sind, die meisten Nadelbäume jedoch einhäusig sind.

Entwicklung des Geschlechts

Verschiedene Formen der Anisogamie :
A) Anisogamie beweglicher Zellen, B) Oogamie (Eizelle und Samenzelle), C) Anisogamie nicht beweglicher Zellen (Eizelle und Spermatia).
Verschiedene Formen der Isogamie:
A) Isogamie beweglicher Zellen , B) Isogamie nicht beweglicher Zellen, C) Konjugation.

Sexuelle Konflikte liegen der evolutionären Unterscheidung zwischen Mann und Frau zugrunde, wobei die Unterscheidung von Anisogamie ausgeht. Die Evolution der Anisogamie ist auch gleichbedeutend mit der Evolution des männlichen und weiblichen Geschlechts sowie der Ausgangspunkt für den Sexualdimorphismus und führt zur Evolution vieler Geschlechtsunterschiede.

Es ist allgemein anerkannt, dass sich die Anisogamie aus der Isogamie in verschiedenen Gruppen von Eukaryoten, einschließlich Protisten, Algen, Pflanzen und Tieren, mehrmals unabhängig voneinander entwickelt hat , aber ihre Entwicklung hat keine fossilen Beweise hinterlassen. Bis 2006 gab es keinen genetischen Beweis für den evolutionären Zusammenhang zwischen Geschlechtern und Paarungstypen, da Pflanzen und Tiere keine isogamen Verwandten haben.

Anisogamie entwickelt sich aufgrund einer störenden Selektion, die zu kleinen und großen Gameten führt. Bei anisogamen Arten kann eine Zwischengamete nicht bestehen bleiben. Es sollte immer zwei Gametentypen geben, wobei alle Analysen zeigen, dass mittlere Gametengrößen aufgrund der Selektion eliminiert werden. Ab 2016 bleibt unklar, ob Anisogamie zuerst zur Entwicklung des Gonochorismus oder der Entwicklung des Hermaphroditismus geführt hat .

Geschlechtsbestimmungssysteme

Sex hilft bei der Verbreitung vorteilhafter Eigenschaften durch Rekombination. Die Diagramme vergleichen die Entwicklung der Allelfrequenz in einer sexuellen Population (oben) und einer asexuellen Population (unten). Die vertikale Achse zeigt die Frequenz und die horizontale Achse zeigt die Zeit. Die Allele a/A und b/B treten zufällig auf. Die unabhängig voneinander entstehenden vorteilhaften Allele A und B können durch sexuelle Fortpflanzung schnell zur vorteilhaftesten Kombination AB kombiniert werden. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung dauert länger, um diese Kombination zu erreichen, da sie nur AB produzieren kann, wenn A in einem Individuum entsteht, das bereits B hat, oder umgekehrt.

Die biologische Ursache dafür, dass sich ein Organismus in das eine oder andere Geschlecht entwickelt, wird als Geschlechtsbestimmung bezeichnet . Die Ursache kann genetisch, umweltbedingt, haplodiploidie oder mehrere Faktoren sein. Bei Tieren und anderen Organismen, die über genetische Systeme zur Geschlechtsbestimmung verfügen, kann der bestimmende Faktor das Vorhandensein eines Geschlechtschromosoms sein . Bei geschlechtlich dimorphen Pflanzen wie dem Lebermoos Marchantia polymorpha oder den zweihäusigen Arten der Blütenpflanzengattung Silene kann das Geschlecht auch durch Geschlechtschromosomen bestimmt werden. Nicht-genetische Systeme können Umweltmerkmale wie die Temperatur während der frühen Entwicklung bei Krokodilen verwenden , um das Geschlecht der Nachkommen zu bestimmen.

Die Geschlechtsbestimmung unterscheidet sich oft von der Geschlechtsdifferenzierung , die Geschlechtsbestimmung ist die Bezeichnung für das Entwicklungsstadium zum Mann oder zur Frau , während die Geschlechtsdifferenzierung der Weg zur Entwicklung des Phänotyps ist .

Genetik

Wie der Mensch und die meisten anderen Säugetiere hat die gewöhnliche Fruchtfliege ein XY-Geschlechtsbestimmungssystem .

XY Geschlechtsbestimmung

Menschen und die meisten anderen Säugetiere haben ein XY-Geschlechtsbestimmungssystem : Das Y-Chromosom trägt Faktoren, die für die Auslösung der männlichen Entwicklung verantwortlich sind, so dass die XY-Geschlechtsbestimmung hauptsächlich auf dem Vorhandensein oder Fehlen des Y-Chromosoms basiert . Es ist der männliche Gamet , der das Geschlecht der Nachkommen bestimmt. In diesem System sind XX-Säugetiere typischerweise weiblich und XY typischerweise männlich. Personen mit XXY oder XYY sind jedoch männlich, während Personen mit X und XXX weiblich sind.

Die XY-Geschlechtsbestimmung findet sich in anderen Organismen, einschließlich Insekten wie der gewöhnlichen Fruchtfliege und einigen Pflanzen. In einigen Fällen ist es die Anzahl der X-Chromosomen, die das Geschlecht bestimmt, und nicht das Vorhandensein eines Y-Chromosoms. Bei der Fruchtfliege sind Individuen mit XY männlich und Individuen mit XX sind weiblich; Personen mit XXY oder XXX können jedoch auch weiblich sein und Personen mit X können männlich sein.

ZW Geschlechtsbestimmung

Bei Vögeln, die ein ZW-Geschlechtsbestimmungssystem haben , trägt das W-Chromosom Faktoren, die für die weibliche Entwicklung verantwortlich sind, und die Standardentwicklung ist männlich. In diesem Fall sind ZZ-Individuen männlich und ZW weiblich. Es ist die weibliche Gamete , die das Geschlecht der Nachkommen bestimmt. Dieses System wird von Vögeln, einigen Fischen und einigen Krebstieren verwendet .

Die Mehrheit der Schmetterlinge und Falter hat auch ein ZW-Geschlechtsbestimmungssystem. In Gruppen wie den Lepidoptera können Weibchen Z, ZZW und sogar ZZWW haben.

XO Geschlechtsbestimmung

Im X0-Geschlechtsbestimmungssystem haben Männer ein X-Chromosom (X0), während Frauen zwei (XX) haben. Alle anderen Chromosomen in diesen diploiden Organismen sind gepaart, aber Organismen können ein oder zwei X-Chromosomen erben. Dieses System findet sich bei den meisten Spinnentieren , Insekten wie Silberfischchen ( Apterygota ), Libellen ( Paleoptera ) und Heuschrecken ( Exopterygota ) sowie einigen Nematoden, Krebstieren und Schnecken.

Bei Feldgrillen zum Beispiel entwickeln sich Insekten mit einem einzigen X-Chromosom als Männchen, während sich Insekten mit zwei als Weibchen entwickeln.

Beim Nematoden Caenorhabditis elegans sind die meisten Würmer selbstbefruchtende Hermaphroditen mit einem XX-Karyotyp, aber gelegentliche Anomalien in der Chromosomenvererbung können zu Individuen mit nur einem X-Chromosom führen – diese X0-Individuen sind fruchtbare Männer (und die Hälfte ihrer Nachkommen sind männlich).

ZO Geschlechtsbestimmung

Im Z0-Geschlechtsbestimmungssystem haben Männchen zwei Z-Chromosomen, während Weibchen eines haben. Dieses System kommt bei mehreren Mottenarten vor.

Umwelt

Bei vielen Arten wird das Geschlecht nicht durch vererbte Merkmale bestimmt, sondern durch Umweltfaktoren wie die Temperatur während der Entwicklung oder im späteren Leben.

Die Bonelliidae-Larven können sich nur dann als Männchen entwickeln, wenn sie auf ein Weibchen treffen.

Beim Farn Ceratopteris und anderen homosporen Farnarten ist das Standardgeschlecht Hermaphrodit, aber Individuen, die in Böden wachsen, die zuvor Hermaphroditen unterstützt haben, werden durch das Pheromon Antheridiogen beeinflusst , um sich als Männchen zu entwickeln.

Sequentielle Hermaphroditismus

Clownfische sind zunächst männlich; der größte Fisch einer Gruppe wird weiblich

Einige Arten können im Laufe ihres Lebens das Geschlecht ändern, ein Phänomen, das als sequentieller Hermaphroditismus bezeichnet wird . Knochenfischen sind die einzige Wirbeltier - Linie , wo Dichogamie auftritt. Bei Clownfischen sind kleinere Fische männlich und der dominante und größte Fisch einer Gruppe wird weiblich; Wenn eine dominante Frau fehlt, wechselt ihr Partner das Geschlecht. Bei vielen Lippfischen ist das Gegenteil der Fall – die Fische sind zunächst weiblich und werden ab einer bestimmten Größe männlich. Sequentieller Hermaphroditismus kommt auch bei Pflanzen wie Arisaema triphyllum vor .

Temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung

Viele Reptilien , darunter alle Krokodile und die meisten Schildkröten, haben eine temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung. Bei diesen Arten bestimmt die Temperatur, die die Embryonen während ihrer Entwicklung erfahren, ihr Geschlecht. Bei einigen Schildkröten werden zum Beispiel Männchen bei niedrigeren Temperaturen produziert als Weibchen; aber Macroclemys Weibchen bei Temperaturen erzeugt werden , niedriger als 22 ° C oder über 28 ° C, während Männer zwischen diesen Temperaturen erzeugt werden.

Haplodiploidie

Andere Insekten, darunter Honigbienen und Ameisen , verwenden ein haplodiploides Geschlechtsbestimmungssystem . Diploide Bienen und Ameisen sind im Allgemeinen weiblich, und haploide Individuen (die sich aus unbefruchteten Eiern entwickeln) sind männlich. Dieses Geschlechtsbestimmungssystem führt zu stark verzerrten Geschlechterverhältnissen , da das Geschlecht der Nachkommen durch die Befruchtung ( Arrhenotokie oder Pseudoarrhenotoky, die zu Männern führt) und nicht durch die Auswahl der Chromosomen während der Meiose bestimmt wird.

Geschlechterverhältnis

Die meisten Organismen, die sich sexuell fortpflanzen, haben ein Geschlechterverhältnis von 1:1 von männlichen und weiblichen Geburten. Warum das so ist, hat der englische Statistiker und Biologe Ronald Fisher in dem so genannten Fisher-Prinzip dargelegt . Dies sagt im Wesentlichen Folgendes aus:

  1. Angenommen, männliche Geburten sind seltener als weibliche.
  2. Ein neugeborenes Männchen hat dann bessere Paarungschancen als ein neugeborenes Weibchen und kann daher mit mehr Nachwuchs rechnen.
  3. Daher neigen Eltern, die genetisch dazu veranlagt sind, männliche zu produzieren, dazu, überdurchschnittlich viele Enkelkinder zu bekommen.
  4. Daher breiten sich die Gene für männliche Produktionstendenzen aus und männliche Geburten werden häufiger.
  5. Wenn das Geschlechterverhältnis 1:1 erreicht wird, verschwindet der Vorteil, der mit der Produktion von Männchen verbunden ist.
  6. Die gleiche Argumentation gilt, wenn durchgängig Frauen durch Männer ersetzt werden. Daher ist 1:1 das Gleichgewichtsverhältnis.

Geschlechtsunterschiede

Anisogamie ist der grundlegende Unterschied zwischen Mann und Frau. Richard Dawkins hat erklärt, dass es möglich ist, alle Unterschiede zwischen den Geschlechtern so zu interpretieren, dass sie daraus resultieren.

Geschlechtsunterschiede bei Menschen umfassen eine im Allgemeinen größere Größe und mehr Körperbehaarung bei Männern, während Frauen größere Brüste, breitere Hüften und einen höheren Körperfettanteil haben. Bei anderen Arten kann es Unterschiede in der Färbung oder anderen Merkmalen geben und können so ausgeprägt sein, dass die verschiedenen Geschlechter mit zwei völlig unterschiedlichen Taxa verwechselt werden können.

Geschlechtsunterschiede im Verhalten

Die Geschlechter der gonochorischen Arten unterscheiden sich normalerweise im Verhalten. Bei den meisten Tierarten investieren die Weibchen mehr in die elterliche Fürsorge, obwohl bei einigen Arten, wie zum Beispiel bei einigen Coucals , die Männchen mehr in die elterliche Fürsorge investieren . Weibchen neigen auch dazu, wählerischer zu sein, mit wem sie sich paaren, wie die meisten Vogelarten. Männchen neigen dazu, bei der Paarung konkurrenzfähiger zu sein als Weibchen.

Sexualdimorphismus

Gewöhnliche Fasane sind in Größe und Aussehen sexuell dimorph .

Bei vielen Tieren und einigen Pflanzen unterscheiden sich Individuen männlichen und weiblichen Geschlechts in Größe und Aussehen, ein Phänomen, das als Sexualdimorphismus bezeichnet wird . Sexueller Dimorphismus bei Tieren wird oft mit sexueller Selektion in Verbindung gebracht – dem Paarungswettbewerb zwischen Individuen eines Geschlechts und des anderen Geschlechts. In vielen Fällen ist das Männchen einer Art größer als das Weibchen. Säugetierart mit extremer sexueller Größe dimorphism neigt stark haben polygynen Paarungssysteme , vermutlich aufgrund Auswahl für den Erfolg im Wettbewerb mit anderen Männchen-wie die Seeelefanten . Andere Beispiele zeigen, dass es die Bevorzugung von Weibchen ist, die den Sexualdimorphismus antreibt, wie im Fall der Stengeläugigen Fliege .

Bei den meisten Tieren sind die Weibchen das größere Geschlecht. Zum Beispiel sind weibliche Südliche Schwarze Witwenspinnen typischerweise doppelt so lang wie die Männchen. Dieser Größenunterschied kann mit den Kosten für die Produktion von Eizellen zusammenhängen, die mehr Nahrung benötigen als die Produktion von Spermien: Größere Weibchen können mehr Eier produzieren.

Der Geschlechtsdimorphismus kann extrem sein, wobei Männchen, wie einige Seeteufel , parasitär auf dem Weibchen leben. Einige Pflanzenarten weisen auch einen Dimorphismus auf, bei dem die Weibchen deutlich größer sind als die Männchen, wie etwa bei der Moosgattung Dicranum und der Lebermoosgattung Sphaerocarpos . Es gibt einige Hinweise darauf, dass der Dimorphismus bei diesen Gattungen an ein Geschlechtschromosom oder an chemische Signale von Frauen gebunden sein kann.

Bei Vögeln haben Männchen oft ein farbenfroheres Aussehen und können Merkmale aufweisen (wie den langen Schwanz männlicher Pfauen), die sie benachteiligen könnten (z. B. würden helle Farben einen Vogel für Raubtiere sichtbarer machen). Eine vorgeschlagene Erklärung hierfür ist das Handicap-Prinzip . Diese Hypothese argumentiert, dass das Männchen, indem es demonstriert, dass es mit solchen Behinderungen überleben kann, den Weibchen seine genetische Fitness anpreist – Eigenschaften, von denen auch Töchter profitieren werden, die nicht mit solchen Behinderungen belastet werden.

Sexueller Monomorphismus

Sexueller Monomorphismus ist, wenn beide Geschlechter in Aussehen und Struktur ähnlich sind. Beim primären Sexualmonomorphismus haben beide Geschlechter ähnliche Merkmale und möglicherweise ähnliche Gene, während beim sekundären Sexualmonomorphismus beide Geschlechter ein Merkmal haben, das historisch gesehen bei einem Geschlecht vorkam. Bei sexuell monomorphen Arten investieren beide Elternteile gleich viel in ihre Nachkommen und beide Geschlechter sind wählerisch, mit wem sie sich paaren wollen. Sexueller Monomorphismus hängt auch mit einer geringen sexuellen Selektion zusammen .

Monogame Arten neigen dazu, sexuell monomorph zu sein. Alle paarweise gebundenen Primaten sind sexuell monomorph, einschließlich der Familie der Kobolde . Allerdings sind nicht alle monogamen Primaten sexuell monomorph, es gibt nur wenige Primatentaxa, bei denen sexueller Monomorphismus mit sozial monogamen Gruppen verbunden ist.

Viele Vogelarten sind sexuell monomorph. Vögel, die größer sind, sind sexuell monomorpher als kleinere Vögel.

In Pflanzen sind viele sexuell monomorphe Arten Zwitter.

Geschlechtsmerkmale

Primäre Geschlechtsmerkmale sind direkt an der Fortpflanzung beteiligte Organe wie Hoden oder Eierstöcke , während sekundäre Geschlechtsmerkmale beim Menschen beispielsweise Körperbehaarung , Brüste und Fettverteilung sind.

Organismen, die zwischen männlichen und weiblichen Geschlechtsmerkmalen zwischengeschaltet sind, werden als intergeschlechtlich bezeichnet . Dies kann durch zusätzliche Geschlechtschromosomen oder durch hormonelle Anomalie während der fetalen Entwicklung verursacht werden. Der Begriff Intersex bezieht sich typischerweise eher auf abnorme Mitglieder gonochorischer Arten als auf zwittrige Arten. Einige Arten, wie die Fruchtfliege ( Drosophila melanogaster ), und einige Krebstiere können Gynandromorphe haben .

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

Externe Links