Гинандроморфизм - Gynandromorphism

Полностью женский паук (Drassodes саккат ) с левым самцом педипальпа, пример мозаичного гинандроморфизма
Гетероптерикс дилататный гинандроморф
Гинандроморф маленького белого, Pieris rapae

А гинандроморф это организм, который содержит оба мужчина и женский характеристики. Термин происходит от греческого γυνή (гинэ), самка, ἀνήρ (анер), самец и μορφή (морфе), форма, и используется в основном в области энтомология. Известными гинандроморфными организмами являются бабочки, мотыльки и другие насекомые, у которых оба типа частей тела можно различить физически из-за половой диморфизм.

Встречаемость в других родах

Гинандроморфизм был впервые обнаружен Бриджесом и Морганом в Дрозофила. Это наблюдалось у многих видов животных, в том числе у ракообразные, Такие как лобстеры и крабы, пауки и многие виды птица.[1][2][3][4][5][6] Яркий пример с птицами включает зебровый зяблик. Эти птицы имеют латерализованные структуры мозга перед лицом обычного стероидного сигнала, что является убедительным доказательством негормонального механизма первичного пола, регулирующего дифференцировку мозга.[7]

Схема распределения мужских и женских тканей в едином организме

Гинандроморф может иметь двусторонняя асимметрия - одна сторона самка и одна сторона самец.[8] С другой стороны, распределение мужской и женской ткани может быть более случайным. Двусторонняя гинандроморфия возникает на очень ранней стадии развития, как правило, когда в организме имеется от 8 до 64 клеток.[9] Более поздние стадии создают более случайный узор.[нужна цитата ]

  • Нормальная сука Папилио Андрогеус

  • Мозаичный гинандроморф Папилио Андрогеус

  • Нормальный кобель Папилио Андрогеус

Причины

Причиной этого явления обычно, но не всегда, является событие в митоз во время раннего развития. Хотя в организме всего несколько клеток, одна из делящихся клеток обычно не расщепляет свои половые хромосомы. Это приводит к тому, что одна из двух клеток имеет половые хромосомы, которые вызывают мужское развитие, а другая клетка имеет хромосомы, вызывающие женское развитие. Например, XY-клетка, претерпевающая митоз, дублирует свои хромосомы, становясь XXYY. Обычно эта ячейка делится на две ячейки XY, но в редких случаях ячейка может делиться на ячейку X и ячейку XYY. Если это происходит на ранней стадии развития, то большая часть клеток - это X, а большая часть - XYY. Поскольку X и XYY определяют пол, в организме есть женская ткань и мужская ткань.[10]

Теория сети развития о том, как гинандроморфы развиваются из одной клетки, основанная на межсетевых связях между родительскими аллельный хромосомы дан в.[11] Основные типы гинандроморфов, двусторонние, полярные и косые, смоделированы с помощью вычислений. Многие другие возможные комбинации гинандроморфов моделируются с помощью компьютерных вычислений, включая предполагаемые морфологии, которые еще предстоит обнаружить. Статья связывает сети контроля развития гинандроморфов с тем, как могут образовываться виды. Модели основаны на вычислительной модели двусторонней симметрии.[12]

Как инструмент исследования

Гинандроморфы иногда являются мощным инструментом в генетическом анализе, анализе развития и поведении. В Drosophila melanogaster, например, они предоставили доказательства того, что ухаживание самцов происходит в мозгу,[13] что самцы могут отличать самок особи от самцов по запаху или другим характеристикам заднего, спинного, покров женщин,[14][15] что половые клетки берут начало в самой задней области бластодерма,[16] и что соматические компоненты гонад берут свое начало в мезодермальной области четвертого и пятого брюшных сегментов.[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Чен, Сюци; Агат, Роберт Дж .; Ито, Юичиро; Арнольд, Артур П. (2005). «Половая диморфная экспрессия trkB, Z-сцепленного гена, в мозге зебровых зябликов на ранних стадиях вылупления». Труды Национальной академии наук. 102 (21): 7730–5. Bibcode:2005PNAS..102.7730C. Дои:10.1073 / pnas.0408350102. ЧВК  1140405. PMID  15894627. Сложить резюме – Scientific American (25 марта 2003 г.).
  2. ^ Гульдова зябликErythrura gouldiae Гинандроморф В архиве 2006-07-16 на Wayback Machine
  3. ^ Порошковая лента Осень 2004 г. В архиве 31 декабря 2006 г. Wayback Machine
  4. ^ Цветной кардинал, склонный к гендерным изменениям, Тим Уолл, Discovery News, 31 мая 2011 г. [1]
  5. ^ "Тайна цыпленка-полушуара раскрыта". Новости BBC. 11 марта 2010 г.
  6. ^ Сузуки, Юя; Курамицу, Казуму; Ёкои, Томоюки (14.06.2019). «Морфология и половые особенности гинандроморфного паука Myrmarachne formicaria (Araneae: Salticidae)». Наука о природе. 106 (7): 34. Дои:10.1007 / s00114-019-1625-х. ISSN  1432-1904. PMID  31201570. S2CID  189819156.
  7. ^ Арнольд, Артур П. (2004). «Половые хромосомы и пол мозга». Обзоры природы Неврология. 5 (9): 701–8. Дои:10.1038 / №1494. PMID  15322528. S2CID  7419814.
  8. ^ Ян Сэмпл, научный корреспондент (12 июля 2011 г.). "Бабочка наполовину самец, наполовину самка крадет зрелище в Музее естественной истории". Лондон: The Guardian. Получено 6 августа, 2011.
  9. ^ Мальмквист, Дэвид (15 июня 2005 г.). «Редкий краб может скрывать генетические секреты». Институт морских наук Вирджинии.
  10. ^ Адамс, Джеймс К. «Гинандроморфы». Департамент естественных наук, Государственный колледж Далтона. Архивировано из оригинал на 2013-03-07. Получено 2005-06-29.
  11. ^ Вернер, Эрик (2012). "Теория развития сети гинандроморфов, полового диморфизма и формирования видов". arXiv:1212.5439 [q-bio.MN ].
  12. ^ Вернер, Эрик (2012). «Происхождение, эволюция и развитие двусторонней симметрии в многоклеточных организмах». arXiv:1207.3289 [q-bio.TO ].
  13. ^ Хотта, Й., и Бензер, С. (1972). «Картирование поведения в мозаиках дрозофилы». Природа. 240 (5383): 527–535. Bibcode:1972 г.Натура. 240..527H. Дои:10.1038 / 240527a0. PMID  4568399. S2CID  4181921.
  14. ^ Ниссани, М. (1975). «Новый поведенческий биотест для анализа сексуального влечения и феромонов у насекомых». Журнал экспериментальной зоологии. 192 (2): 271–5. Дои:10.1002 / jez.1401920217. PMID  805823.
  15. ^ Хотта, Ю., Бензер, С. (1976). «Ухаживание в мозаиках дрозофилы: половые фокусы для последовательных моделей действий». Proc Natl Acad Sci U S A. 73 (11): 4154–4158. Bibcode:1976PNAS ... 73.4154H. Дои:10.1073 / пнас.73.11.4154. ЧВК  431365. PMID  825859.
  16. ^ Ниссани, Моти (1977). «Клеточный анализ половых клеток Drosophila melanogaster». Природа. 265 (5596): 729–731. Bibcode:1977Натура.265..729Н. Дои:10.1038 / 265729a0. PMID  404558. S2CID  4146956.
  17. ^ Сабад, Янош и Нотигер, Рольф (1992). «Гинандроморфы Drosophila предполагают один общий зачаток для соматических клеток женских и мужских гонад в области 4 и 5 брюшных сегментов». (PDF). Разработка. 115 (2): 527–533. PMID  1425338.

внешняя ссылка