Environmentální určení pohlaví: Příklady z říše zvířat

Evoluce je velmi kreativní. Pokud jde o způsoby, jak určovat pohlaví jedince u sexuálně se rozmnožujících druhů, můžeme její přístup označit za velkoryse liberální. Skoro všechno jde a skoro nic není problém.

Savci a pohlavní chromozomy

Začněme savci, mezi něž sami patříme. Živorodí savci - tedy vačnatci a placentálové - mají pohlavní chromozomy X a Y. Pohlavní chromozomy savců vznikly z jednoho páru běžných chromozomů. Zatím je to docela přehledné, viďte?

Vejcorodí savci (ptakopyskové a ježury) se mohou pochlubit 5 různými chromozomy X a 4-5 chromozomy Y. Jistě, vejcorodí jsou po všech stránkách dost bizarní savci. Bylo by vlastně překvapivé, kdyby zrovna určení pohlaví u nich fungovalo „normálně“.

Ptáci a plazi: Odlišné systémy určení pohlaví

Ptáci mají sice také pohlavní chromozomy, ale jiné než savci. Označují se Z a W, přičemž nejsou evolučně spřízněné se savčími X a Y. A je tu i další zásadní rozdíl: v případě ptáků jsou to samice, kdo má dva různé pohlavní chromozomy (tedy Z, W).

Když přejdeme k plazům, narazíme na ještě zajímavější jev. Teplotní určení pohlaví mají všichni krokodýli, většina želv a někteří ještěři. Hadi jsou celkem spořádaní - všichni mají pohlavní chromozomy typu ZW (samice ZW / samec ZZ).

Čtěte také: Příležitosti environmentální výchovy

U želv a ještěrů však najdeme druhy s pohlavními chromozomy „ptačího“ typu ZW i druhy se „savčím“ typem XY (samec XY / samice XX).

Teplota a pohlavní hormony u plazů

Výsledky dosavadních výzkumů ukazují, že teplota ovlivňuje především výrobu pohlavních hormonů estrogenů v embryu. Estrogeny podporují vývoj samičích rozmnožovacích orgánů. Konkrétní teploty, ve kterých se líhnou spíš samice, nebo naopak spíš samci, se liší druh od druhu.

Obojživelníci a ryby: Rozmanitost v určování pohlaví

O pohlaví všech obojživelníků rozhodují chromozomy. Část druhů má ovšem typ ZW a druhá část typ XY. Pozoruhodný je případ japonského skokana vrásčitého. V různých oblastech Japonska totiž mají jeho populace buď chromozomy typu XY, nebo ZW.

Jsme tu svědky probíhající evoluce, která směřuje ke vzniku dvou druhů s odlišným systémem určení pohlaví?

Skutečný ohňostroj nápadů předvedla evoluce u ryb. Je to celkem logické - ryby jsou s 28 000 druhy nejpočetnější skupinou obratlovců, a navíc se na Zemi objevily dřív než obratlovci suchozemští.

Čtěte také: Starbucks a udržitelnost

Pohlaví některých druhů může ovlivnit silný chlad či horko během raných fází vývoje. To připomíná teplotní určení pohlaví u plazů.

Gonochoristé a hermafrodité

Zatím jsme mluvili o takzvaných gonochoristech. U nich je pohlaví určeno jednou provždy v raných fázích vývoje. Řada druhů ryb jsou ovšem hermafroditi, což znamená, že každý jedinec může produkovat samčí i samičí pohlavní buňky.

Pro ryby je však typičtější sekvenční hermafroditismus - změna pohlaví během života. Na začátku dospělosti je konkrétní jedinec například samicí, ale později se z něj stane samec.

Asi nejvíc fascinující jsou hermafroditické ryby, u nichž o pohlaví rozhoduje sociální postavení v rámci skupiny. Dobrý příklad je korálová ryba bradáč šupinoploutvý (Pseudanthias squamipinnis). Když uhyne, převezme jeho roli ve skupině jedna ze samic.

Chromozomy a určení pohlaví

Genetická informace je uložena v chromozomech. Každý živočišný druh má charakteristický počet a strukturu chromozomů. U lidí, dalších savců a řady hmyzu kombinace pohlavních chromozomů XX dává vzniknout samičkám, kombinace XY samcům - jedná se o takzvaný savčí typ určení pohlaví (typ Drosophila).

Čtěte také: Ochrana životního prostředí

Prvním zvířetem, u kterého byl pozorován pohlavní chromozom, nazvaný „element X“‎, byla ploštice ruměnice pospolná, v té době ale bez znalosti jeho funkce v určování pohlaví. Ta byla podpořena Nettie Stevens na základě studia brouků potemníků, následoval objev u oblíbeného modelového organismu drozofily (octomilky) a dalšího hmyzu. Lidské pohlavní chromozomy byly jednoznačně identifikovány až ve dvacátých letech 20. Naopak u ptáků, motýlů a některých ryb, obojživelníků a plazů mají samci stejné chromozomy ZZ a samice jsou tzv.

Dnes známe u obratlovců již zhruba třicet genů determinujících pohlaví. U člověka je to gen SRY, který je lokalizován na Y chromozomu, a tedy určuje vývoj samčího pohlaví.

Evoluce a určení pohlaví

„Evoluci pohlavních chromozomů lze přirovnat k nekonečnému, bohatě větvenému a pestrému labyrintu se slepými uličkami, smyčkami k předchozím stavům, přešlapováním na místě či přeskokům mezi patry.

Je možné, že evolučně nejstarší obratlovci byli sekvenční hermafrodité (obojetníci), kteří umí své pohlaví měnit během života, z nich se postupně vyvinuly živočišné linie určující své pohlaví prostředím během raného vývinu embrya - kdy samci i samice mají stejný genom a vliv prostředí, například teplota, určí, jaké pohlaví se vyvine - a následně vznikly druhy zvířat s chromozomálně určeným pohlavím, kdy se samec a samice liší geneticky - pohlavními chromozomy.

„Vypadá to, že se jedná o evolučně jednosměrný proces - pokud se u některé linie vyvinou pohlavní chromozomy, už se nestane, že by se příbuzné druhy vrátili k environmentálnímu určení pohlaví,“‎ vysvětluje Kratochvíl, který se svým týmem vymyslel způsob molekulárního určování pohlaví napříč druhy u mnoha linií amniotických obratlovců.

Již Darwin si pokládal otázku, zda se v přírodě rodí stejný počet samců a samic. „Vedl si statistiky, kolik se rodí kozlíků a koz a jak je tomu u jiných zvířat...

U druhů s environmentálně určeným pohlavím, ale vyrovnaný poměr pohlaví nemusí být nutně ten nejlepší. Podle Kratochvíla tak například nejsou reálné předpovědi, že by kvůli globálnímu oteplování, a tedy nedostatku samců, vyhynuly mořské želvy.

Podobný případ známe u sekvenčních hermafroditů - například některé ryby žijí v hejnech, kde na jednoho samce připadá harém deseti až patnácti samic.

U jiných druhů, například krokodýlů nebo některých ještěrů, se samci líhnout pouze v určitém rozmezí a při nižších a vyšších teplotách se líhnou samice.

„Konstantní teplota je ale zpravidla velmi nepřirozená. Dnes se spekuluje, zda se nejedná spíše o pohlaví indukované stresem, což extrémní teplota bezesporu je. Podobných neznámých při určování pohlaví zůstává stále mnoho. Očekávám ale, že do pár let díky novým technologiím zaplníme fylogenetické díry - jak se určuje pohlaví napříč skupinami například u hmyzu, tam toho stále víme jen velmi málo, a u mnoha dosud nestudovaných linií obratlovců i dalších živočichů.

tags: #environmentalni #urceni #pohlavi #priklady

Oblíbené příspěvky:

• Fotografování přírody
• Obavy ohledně spalovny Vsetín
• Uhelná skladka a Podyjí
• Specifika veřejných a soukromých emisí dluhopisů
• Kritika greenwashingu