Современная генетика

participă în acest caz la formarea descendenţei şi de aceea nu pot să pretindă dreptul de paternitate.

La unele specii de animale se întâlnesc cazuri de tratare cât se poate de nedreaptă a masculilor. Astfel, la o serie de specii de păianjen femelele caută să-şi consume după împerechere masculii. Pentru a evita acest destin, masculul aduce înainte de împerechere femelei ceva de mâncare.

Într-un fel asemănător procedează şi femelele călugăriţei, care în timpul împerecherii consumă capul masculului. Şi acesta ajunge să-şi îndeplinească misiunea, fiind deja fără cap.

Dar la majoritatea speciilor de animale femelele manifestă destulă toleranţă faţă de masculi. Este expresia faptului că masculii sunt, totuşi, necesari. Pentru ce? Iată ce gândeşte în legătură cu acest aspect V. Gheodachean, specialist în domeniul geneticii populaţiilor.

Să presupunem, că într-o rezervaţie naturală urmează să fie aduşi 100 de zimbri. Înainte de toate se ridică problema alegerii raportului dintre sexe, adi¬că a numărului de vaci şi de tauri care urmează să fie aleşi, pentru a li se da drumul împreună. În acest caz totul depinde de scopul care se urmăreşte. Dacă se va sconta obţinerea unui număr maximal de viţei pentru producerea de carne, este raţional să se aleagă 99 de vaci şi un bou. În acest caz în fiecare generaţie nouă ar putea să se nască 99 de viţei, care vor semăna cu tatăl, prezentând diferenţe numai în raport cu mama.

În acest caz numărul maxim de combinaţii posibile dintre părinţi va fi egal cu 99. Dacă se urmăreş¬te obţinerea unei variaţii maxim posibile, se va alege un număr egal de vaci şi de tauri. În acest caz nu¬mărul de variaţii posibile va fi egal cu 2500 (5050), aceea ce este incomparabil mai mult decât în primul caz. În schimb, în acest caz numărul urmaşilor va fi mai mic: într-o singură generaţie se vor naşte nu¬mai 50 de viţei. Ei vor prezenta diferite combinaţii ereditare, realizate de amândoi părinţii, iar o astfel de populaţie va avea un grad mai mare de adaptabilitate la mediu şi, prin urmare, va avea o evoluţie mai avantajoasă în comparaţie cu prima. De aici reiese că diferenţierea populaţiilor de organisme in două sexe are un important rol biologic.

5.2 Mecanismele biologice de determinare a sexului

Orice populaţie în forma sa tipică este constituită din indivizi de sex şi vârste diferite.

Noţiunea de sex provine de la latinescul «seco» ceea ce înseamnă «despart». Sexul prezintă o comunitate de caractere şi însuşiri ale organismului ce asigură reproducerea descendenţei şi transmiterea informaţiei genetice următoarei generaţii prin intermediul gameţilor. De obicei caracterele ce determină dimorfismul sexual se împart în primare şi secundare.

Către caracterele primare aparţin toate particularităţile morfologice şi fiziologice ale organismului care condiţionează formare a gameţilor şi contopirea lor în procesul fecundaţiei. Către cele secundare aparţin aşa particularităţi ale organismului care nemijlocit nu participă în procesele de gametogeneză şi fecundaţie insa in mod indirect condiţionează împerecherea indivizilor de diferite sexe şi înmulţirea lor. Acestea pot fi aripioarele înotătoare la peşti, coloraţia penajului la păsări, glandele mamare la mamifere etc.

La unele specii de animale se deosebesc şi caractere limitate de sex, informaţia genetică despre care o poseda ambele sexe, însă manifestarea lor se produce numai la unul dintre acestea, de exemplu productivitatea de lapte la taurine sau de ouă la găini. Există şi aşa numitele caractere cuplate cu sexul, care se transmit specific «cruce în cruce», de la mamă la fiu şi de la tată la fiică, dat fiind faptul că genele ce le determină sânt localizate în cromozomul X şi care nu au analogul lor în cromozomul Y. Către acestea aparţin culoarea roşie a ochilor şi galbenă a corpului la drosofilă daltonismul şi hemofilia la om etc.

Având în vedere că caracterele cuplate cu sexul se transmit altfel decât cele autosomale, că frecvenţele lor în populaţii se determină după alt principiu şi, în general, că dimorfismul sexual joacă un rol important în multe procese ce controlează structura genetică a populaţiilor, ar fi necesar să facem o privire retrospectivă asupra celor mai răspândite mecanisme de determinare a sexului. În primul rând trebuie de menţionat că existenţa a două sexe asigură sporirea variabilităţii genetice din contul recombinaţiilor, iar indivizii apăruţi prin înmulţirea sexuată au mai multe avantaje în lupta pentru existentă. Sporirea fondului variabilităţii ereditare intensifică selecţia naturală , o face mai efectivă. Totodată existenţa a două sexe condiţionează izolarea reproductivă ce favorizează apariţia speciilor noi, deci înlesneşte şi progresul evolutiv.

În dependenţă de momentul determinarii sexului în ontogeneză se deosebesc 3 grupe de organisme:

1 - cu determinare progamică; determinarea se produce până la fecundaţie. Către această grupă aparţin formele heterogametice, femelele cărora formează două tipuri de ovule: mai mari, din care după fecundaţie apar femele, şi cu dimensiuni mai mici din care apar masculi. Acest tip de determinare a sexului e caracteristic, de exemplu, pentru Phyloxera.

2 – singamică; sexul se determină în procesul fecundaţiei. Către acest tip aparţin majoritatea organismelor: peştii, păsările, mamiferele ş. a.

3 – epigamică (metagamică); determinarea are loc după fecundaţie, în timpul diferenţierii embrionare. E tipică pentru viermele de mare Bonellia viridis, la care femelele sunt de dimensiuni mari, iar masculii - foarte mici parazitează în ele şi le fecundează. Larvele care apar şi plutesc liber în apă se transformă în femele, iar cele care se agaţă de trompa femelei - în masculi. în cazul când o astfel de larvă este înlăturată de la femela-mamâ si se dezvoltă separat, ea devine intersex. Din punct de vedere evolutiv acest tip, probabil, este cel mai primitiv şi depinde mai mult de condiţiile mediului. Nu este exclus că în aceste cazuri femela secretă anumiţi «mediatori» care activează preponderent genele ce controlează diferenţierea sexului mascul, şi astfel ea reglează proporţia indivizilor de ambele sexe în populaţia locală.

5.3 Mecanismul cromozomial de determinare a sexului

În celelalte cazuri de singamie sex-raţio e determinat de mecanismul cromozomial şi este egal cu 1:1. Acest raport ne aminteşte segregarea la încrucişarea. monohibridă de analiză, când unul dintre părinţi este heterozigotat, iar celălalt homozigotat după alelele recesive:

 Aa x ♂ aa



2 Aa : 2 aa

1 1

Deci, dacă raportul dintre cele două sexe este de 1:1, înseamnă că unul dintre părinţi după conţinutul cromozomilor sexuali trebuie să fie homogametic (să formeze numai un tip de gameţi), iar celă¬lalt - heterogametic (să producă două tipuri de gameţi).

Cercetările citologice au demonstrat, că la genul de ploşniţe Protenor o jumătate dintre spermatocite conţine 7 cromosomi, iar alta numai 6. Cromozomul în plus a fost numit X. La alt gen de ploşniţe Lygaeus toate spermatocitele conţineau câte 7 cromozomi, însă unul dintre ei se deosebea atât după formă, cât şi după dimensiuni, de acea el a fost numit y - cromozom. Ovulele la ambele genuri tot conţineau câte 7 cromozomi, inclusiv cromozomi - X. Perechea de cromozomi după care se deosebeau între ei masculul şi femela şi care determină sexul au fost numiţi de către E. Wilson în 1908 cromozomi sexuali. Deci în ambele cazuri un sex va fi homogametic (XX), iar altul - heterogametic (XO sau XY) şi în ambele cazuri segregarea după sex va fi în raport de 1:1 după cum urmează:

 XX x ♂ XO 