touch.otvet.mail.ru

По части сексуальных извращений насекомые дадут человеку фору

Человеческие извращения просто слабая копия по сравнению с тем, что вытворяют насекомые друг с другом.

Посмотрели «50 оттенков серого» и теперь мните себя гуру сексуальных девиаций? Забудьте! Человеческие извращения — просто слабая копия того, что умудряются проделывать насекомые друг с другом, причем иногда и без летального исхода. Шипованные и кинжалообразные половые органы, причиняющие боль, самки, съедающие своих женихов, соития продолжительностью в пару месяцев… Почему насекомые так жестоки в моменты нежности?

Одно из объяснений кроется в странной природе женских внутренних органов — они могут долго хранить сперму, и в постоянном совокуплении нет необходимости. Некоторые насекомые держат мужской эякулят в течение многих лет прежде чем использовать его, а также способны отвергать семя самцов, которые им не понравились.

Предлагаем подборку печальных, шокирующих и жутко интересных сексуальных извращений насекомых. Воображение кипит.

Скручивание и взрывание гениталий

Самцы мухи подвергаются скручиванию гениталий. Если бы этого не было, самец во время спаривания постоянно бы переворачивался вверх ногами. Чтобы решить эту проблему половые органы мухи закручивают от 90º до 180º до или во время секса; правда, некоторые виды могут вращать свой орган и на 360 градусов. Нам такое сложно даже вообразить.

Чем больше изучаешь насекомых, тем больше понимаешь, что для большинства насекомых секс — это одновременно и экстаз, и агония. Например, медоносные пчелы отрывают половой орган самца и оставляют его в своем теле. Сначала молодая матка на высокой скорости преследует самца, затем во время спаривания пенис самца взрывается при эякуляции, а выпотрошенный трутень падает с неба и умирает в одиночестве в густом кустарнике. А самка, набрав достаточное количество спермы от разных самцов, возвращается в улей.

Запасной пенис

Обнаружив второй пенис у уховерток, исследователи были удивлены, ведь у самок этих насекомых только одно вагинальное отверстие. После ряда наблюдений стало понятно, что второй пенис является запасным на случай, если первый сломается. В лаборатории ученые выяснили, что при потере первого пениса уховертки вполне успешно пользуются запасным. Также ученые провели эксперимент, прервав совокупление насекомых, в 75% случаев самцы оставляли пенис в женском организме и уносились прочь. Мало того, что оставались в живых, спарившись, так еще «пломбировали» самку, замедляя ее повторное спаривание.

Секс сквозь боль

У самцов фасолевой зерновки ужасно колючие пенисы, из-за этого все половые пути у самки жука в рубцах и ранах. Не ради какой-то дополнительной эротической стимуляции конечно же. У большинства насекомых колючки используются в качестве зацепок для спаривания в воздухе. Но с этими зерновками все не так. Когда исследователи с помощью лазера избавили жуков от колючек, это никак не сказалось на их способности спариваться. Однако колючие самцы смогли произвести на свет больше потомства. Как оказалось, причина в прокалывании влагалища — до 40% сперматозоидов попадают в организм самки через проколы.

Атака гигантских сперматозоидов

Дрозофилы, эти маленькие мушки из кухонь и лабораторий, уже известны своей странной сексуальной жизнью. Но даже среди них есть один вид, который выделяется из всех остальных. Самцы этого вида производят гигантские сперматозоиды размером в 2,3 дюйма (5,8 см). Каждый отдельный сперматозоид в 20 раз больше, чем сама мушка.

Как вы понимаете, для такого сперматозоида нужно достойное вместилище. Так вот яички этих мух тоже весьма выдающиеся – они составляют 10,6% веса мухи. Это, как если бы у человека мошонка была размером с индейку. Сперматозоид находится там в свернутом виде и попадает в организм самки как гигантский моток бечевки и медленно разматывается до тех пор, пока не сформируется эмбрион. Что заставило мушек отказаться от обычной во всем животном мире стратегии оплодотворения — выпустить много сперматозоидов, вдруг кто приживется? Возможно, эффективность оплодотворения, которая с таким гигантским сперматозоидом достигает почти 100%?

Постельная драма постельных клопов

Большинство людей знают об ужасной сексуальной жизни постельных клопов. В основном, оплодотворение происходит не по обоюдному желанию. Самцы своим кинжалообразным пенисом протыкают брюшную стенку самки и вводят туда свое семя, нередко занося и инфекцию. Надо сказать, что клопы крайне не разборчивы в половых связях, и нередко протыкают своим кинжалом не только самок, но и самцов и даже тараканов. Но это цветочки по сравнению с тем, что вытворяют паразиты из отряда Strepsiptera. У самца есть всего несколько часов, чтобы найти и оплодотворить самку, которая вмурована в заднюю часть осы. Поэтому он просто вводит сперму везде, где может достать. Неприятно, да, но однажды оплодотворенная самка производит потомство всю жизнь.

А чтобы закончить на позитивной ноте, вспомним о палочниках. Они вывели идеальный способ не допустить к своей самке конкурентов — не прерывать спаривание. Их секс длится 79 дней, и это самое длительное известное в природе совокупление.

Нет, это просто факты. Не пытайтесь применить их в своей сексуальной жизни. Не зря же эволюция поработала над приматами, не оставив им пенисы с шипами и сократив их половой акт до нескольких минут.

[на основе публикации на сайте Wired]

scientificrussia.ru

Наследование признаков, сцепленных с полом

При изложении менделевских закономерностей наследования признаков подчеркивалось, что направление скрещивания, т. е. то, от какого пола привносятся доминантные или рецессивные признаки, не имеет значения для расщепления по данным признакам в потомстве гибрида.

Это правильно для всех случаев, когда гены находятся в аутосомах, одинаково представленных у обоих полов. В том же случае, когда гены находятся в половых хромосомах, характер наследования и расщепления обусловлен поведением половых хромосом в мейозе и их сочетанием при оплодотворении. Генетическими исследованиями установлено, что Y-хромосома гетерогаметного пола в отличие от Х-хромосомы у дрозофилы почти не содержит генов, т. е. наследственно инертна.

Внешний вид и хромосомные наборы (2n) самки и самца мухи-дрозофилы

Поэтому гены, находящиеся в Х-хромосоме, за некоторым исключением, не имеют своих аллельных партнеров в Y-хромосоме. Следовательно, признаки, гены которых находятся в половых хромосомах, должны наследоваться своеобразно: их распределение должно соответствовать поведению половых хромосом в мейозе. В силу этого рецессивные гены в Х-хромосоме гетерогаметного пола могут проявляться, как им не противостоят доминантные аллели в Y-хромосоме. Наследование признаков, гены которых находятся в X — и Y-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом. Это явление было открыто Т. Морганом в исследованиях на дрозофиле.

Именно на этом объекте Т. Моргану с сотрудниками удалось генетическим методом показать роль хромосом в наследственности, и в частности роль половых хромосом, а также установить целый ряд общих генетических закономерностей.

Наследование при гетерогаметности мужского пола

От скрещивания белоглазых самцов дрозофилы с красноглазыми (дикого типа) самками в первом поколении все потомство (самки и самцы) оказывается красноглазым.

Наследование признаков, сцепленных с полом (окраска глаз) у мухи-дрозофилы

Это указывает на то, что красный цвет глаз является доминантным признаком, а белый — рецессивным. В потомстве гибридов в F₂ происходит расщепление в отношении 3 красноглазых: 1 белоглазая муха, но при этом оказывается, что в норме белоглазыми бывают только самцы. На первый взгляд это кажется отступлением от менделевских закономерностей.

В случае реципрокного скрещивания, когда самка, гомозиготная по гену белых глаз, скрещивается с красноглазым самцом, расщепление наблюдается в первом же поколении в отношении белоглазых к красноглазым 1 : 1. При этом белоглазыми оказываются только самцы, а все самки — красноглазыми. В F₂ появляются мухи с обоими признаками в равном отношении 1 : 1 как среди самок, так и среди самцов.

Наследование признаков, сцепленных с полом (окраска глаз) у мухи-дрозофилы. Реципрокное скрещивание

Такая закономерная связь наследования белоглазости с полом соответствует цитологической гипотезе о наследовании пола через половые хромосомы. Если предположить, что данный ген, контролирующий окраску глаз у дрозофилы, находится в X-хромосоме, тогда наследование белоглазости выглядит так, как это представлено на рисунках (на схеме не изображены аутосомы, поскольку по ним нет различия между мужским и женским организмом).

Если самка является гомозиготной по доминантному гену красной окраски глаз, находящемуся в Х-хромосоме, то этот ген вместе с половой хромосомой передается сыновьям F₁, и поэтому они оказываются красноглазыми. Дочери F₁ получа

www.activestudy.info

Половые хромосомы дрозофил

Половые хромосомы дрозофил

В первые годы XX в. некоторые гистологи, изучая число хромосом у разных видов животных, обнаружили, что у некоторых видов имеется два типа сперматозоидов с разным числом хромосом. В 1902 г. американский биолог К.Мак-Кланг впервые высказал гипотезу, что пол организма может определяться его хромосомным набором. Эта гипотеза была развита и проверена американским цитологом Вильсоном . В работах 1905-1906 гг. он показал, что у самцов и самок может быть разное число хромосом или что они имеют пару хромосом разной формы. Этот вопрос был детально изучен на плодовой мушке дрозофиле , излюбленном объекте исследований генетиков. В 1910 г. американские генетики Т.Г.Морган и его сотрудники А.Стертевант , К.Бриджес и Г.Меллер установили роль хромосом в определении пола у этой мушки. Оказалось, что у дрозофил три пары хромосом не имеют отношения к определению пола. Такие хромосомы называют соматическими хромосомами, или аутосомами . А четвертая пара хромосом тесно связана с определением пола и их называют половыми хромосомами .

Половые хромосомы оказались двух типов: длинные палочковидные, которые назвали Х-хромосомами, и изогнутые, которые назвали Y-хромосомами. Их сочетание и определяло пол мухи. Если в зиготу попадало две X-хромосомы, то такая зигота давала самку. Если же в зиготу попадали Х-хромосома и Y-хромосома, то развивался самец ( рис. 108 ). Яйцеклетки всегда имели X-хромосому, а сперматозоиды были двух типов: с Х-хромосомой и с Y-хромосомой. Если сперматозоиды обоих типов одинаково эффективны (сливаются с яйцеклетками одинаково часто и при этом возникают одинаково жизнеспособные зиготы), то число самцов и самок в потомстве получается одинаковым.

До работ по генетике пола не было ни одного доказательства, что какой-то признак организма связан с определенной хромосомой. В ходе этих работ было выяснено, что такой важный признак, как пол, обуславливается половыми хромосомами. Этот результат сам по себе был важным доказательством роли хромосом в наследственности. Но Морган и его сотрудники, кроме того установили, что один из генов, определяющих окраску глаз дрозофил, лежит в половой Х-хромосоме. (Про признаки, гены которых лежат в половых хромосомах, говорят, что они сцеплены с полом . Изучение наследования гена окраски глаз дало еще одно доказательство тому, что гены расположены в хромосомах.

У дрозофил самки образуют одинаковые гаметы , в каждой из которых имеется половая Х-хромосома. Говорят, что у дрозофил женский пол является гомогаметным. Напротив, самцы образуют разные гаметы: в одних содержится Х-хромосома, а в других — Y-хромосома. Такой пол называется гетерогаметным. Если нарисовать решетку Пеннета , то и она показывает, что самцов и самок в потомстве должно быть равное число.

Ссылки:

medbiol.ru

Как определяется пол в животном мире — Новости науки

Люди довольно давно задумались над вопросом: от чего зависит рождение мальчика или девочки. Возможно, сильные мира сего, которым было важно произвести на свет наследника мужского пола, первыми стали размышлять над тем, как увеличить шансы на успех.

Хромосомы человека
Wikimedia Commons

Аристотель полагал, что выбор пола определяется теплом мужчины во время зачатия. Чем горячее страсть, тем выше вероятность рождения мальчика. Если же родитель не молод, но желает обзавестись сыном, Аристотель советовал зачинать ребенка летом, когда тепло. Со времен Аристотеля и до начала XX века ученые связывали определение пола с внешними условиями: температурой, питанием родителей и так далее. Лишь в 1905 году был обнаружен известный теперь даже школьнику факт: пол зависит от хромосомного набора. У мужчин есть две половые хромосомы X и Y, а у женщин – X и X.

Если есть Y-хромосома – это всегда мальчик. Даже если в результате сбоев в развитии у человека будет две, три, четыре X-хромосомы при одной Y-хромосоме, это единственной хромосомы будет достаточно для рождения мальчика. Правда, в этих случаях патология всё-таки проявляется (так называемый синдром Клайнфельда). Мужчины с набором хромосом XXY обычно бесплодны, у них несколько снижен интеллект, есть и другие аномалии в развитии. Если же Y-хромосомы нет, а есть только одна половая хромосома X, рождается девочка с целым набором аномалий в развитии (синдром Шерешевского-Тернера).

Если быть более точным, рождение мальчика обуславливает не вся Y-хромосома, а лишь определенный ее участок, который получил название SRY (sex determining region Y). Ген SRY у эмбриона человека заставляет зачаток его половых желез формироваться в мужские железы. Затем железы начинают выделять свои гормоны, которые и направляют всё развитие организма по мужскому типу.

Y-хромосома может оказаться «бракованной», с отсутствующим плечом. Если у нее нет плеча, содержащего SRY, то получится девочка (хоть и с набором хромосом XY). Если у Y-хромосомы отсутствует другое плечо – мальчик. Более того, существуют даже мужчины с набором XX, но у них в результате мутации участок SRY из Y-хромосомы перенесся в X-хромосому (транслокация). Такой хромосомный набор имеет приблизительно один мужчина на 20 тысяч.

Определение пола такого типа (XX – самка, XY – самец) характерно и подавляющего большинства других млекопитающих. Если же мы обратимся к другим позвоночным животным – рептилиям и птицам, то встретим противоположную систему. У них две одинаковых половых хромосомы свойственны самцам, а разные – самкам. Хромосомные наборы в этом случае обозначаются ZZ (у самцов) и ZW (у самок).

Есть более редкие типы определение пола, в которых одна из двух половых хромосом может отсутствовать. Их два, в одном у самок набор XX, а у самцов X0 (нулем обозначается отсутствие хромосомы), во втором у самцов набор ZZ, а у самок Z0. Эти типы встречаются, например, у некоторых насекомых.

Определение пола по типу X0/XX имеется у популярного лабораторного животного – нематоды Caenorhabditis elegans, только у нее набор X0 имеют самцы, а XX – не самки, а гермафродиты. При этом гермафродиты способны к самооплодотворению, в результате которого рождаются новые гермафродиты (и лишь 0,02% самцов). Самцы же могут оплодотворять гермафродитов, причем их сперма имеет преимущество в конкурентной борьбе, поэтому в этом случае появляется равное количество самцов и гермафродитов.

Иногда пол определяется нестандартно. У другого популярного лабораторного объекта – мухи-дрозофилы – определение пола обусловлено соотношением между X-хромосомами и неполовыми хромосомами (аутосомами). Если число X-хромосом равно числу аутосом, то появляется самка, если X-хромосом в два раза меньше, чем аутосом, то самец. Есть более редкие случаи. При соотношении X-хромосом и аутосом в пропорции два к трем, развиваются так называемые «интерсексы». Если на одну X-хромосому приходятся три аутосомы, то получаются «метасамцы», а если X-хромосом больше, чем аутосом, рождаются «метасамки». «Метасамцы» и «метасамки» обычно мало жизнеспособны. Y-хромосомы у дрозофил тоже есть, но они не участвуют в определении пола, а лишь отвечают за способность самцов оставить потомство.

Более того, одна муха дрозофила может иметь как женские, так и мужские клетки, то есть одни части мухи имеют вид, характерный для самок, а другие – для самцов. Это происходит, когда при эмбриональном развитии какие-то из клеток утрачивают одну из X-хромосом (равновесие нарушается и развитие идет по мужскому типу). У млекопитающих общее развитие регулируется гормонами, но у насекомых половых гормонов нет, и каждая клетка «выбирает» пол, исходя из доставшегося ей хромосомного набора. Подобные особи называются гинандроморфами. Гинандроморфы встречаются и среди других насекомых.

Крупный палочник Heteropteryx dilatata. Гинандроморф.

Бабочка голубянка икар (Polyommatus icarus). Гинандроморф.

А вот к кому подходили слова Аристотеля о зависимости пола ребенка от тепла, так это к черепахам и крокодилам. У большинства черепах,  всех видов крокодилов, а также у некоторых ящериц температура, при которой развиваются яйца, определяет появление на свет самцов или самок. Как правило, из яиц, инкубируемых при более низкой температуре, появляется какой-то один пол, из яиц, инкубируемых при более высокой температуре, другой, и лишь небольшой температурный промежуток со средним значением обеспечивает наличие и самцов, и самок. Для морской черепахи Caretta caretta температура ниже 28°С влечет рождение одних самцов, выше 32°С – исключительно самок, но если она будет в диапазоне от 28°С до 32°С, родятся и те, и другие.

Связь между соотношением полов и температурой инкубации у некоторых видов ящериц и черепах.

В 1982 году Фергюссон и Джоанен выдвинули гипотезу, согласно которой этим свойством обладали также и динозавры. Следовательно, вымирание динозавров вызвано тем, что из-за климатических изменений у них вылуплялись детеныши только одного пола. Совсем недавно в научном журнале Nature Climate Change была опубликована статья, авторы которой полагают, что по той же причине вымирание может грозить морским черепахам. Из-за потепления среди их потомства рождается всё меньше самцов. В данный момент на островах Зеленого Мыса, если яйца черепах отложены на пляжах со светлым песком, вылуляется 70,10% самок, а если песок темный, то 93,46% самок.

Существует донное морское животное Bonellia viridis. Ранее оно с группой родственных видов включалось в тип кольчатых червей, теперь относится к отдельному типу – эхиурид (Echiurida). Микроскопическая личинка бонеллии снабжена ресничкам, благодаря которым движется в толще воды. Затем она опускается на дно и «решает», какой пол выбрать, став взрослой бонеллией. Если она окажется на грунте, то превратиться в самку – зеленоватое червеобразное существо с раздвоенным хоботком, длинной до 15 см. Но если личинка опустится на хоботок другой самки бонеллии, то она станет самцом. Самцы бонеллий очень напоминают личинок. Длина их всего 1—3 мм. Они заползают в тело самки, где и живут, ведя, прямо скажем, паразитический образ жизни, в ее половой системе. Там они оплодотворяют яйца, яйца попадают в воду, из них выходят плавающие личинки, и всё повторяется. Появление самцов бонеллий не зависит от генов, а вызывается веществами, которые выделяются из хоботка самки. Своеобразный жизненный цикл бонеллий с самцами-паразитами открыл еще 1868 году зоолог Александр Ковалевский, а вот механизм определения пола у них выяснили позднее.

Морские брюхоногие моллюски вида Crepidula fornicata отличаются тем, что заползают друг на друга, образуя пирамиды. Изначально все они самцы. Потом их репродуктивная система атрофируется, но через какое-то время возникает снова. При этом вторичном развитии определение пола зависти от места моллюска в пирамиде. Моллюск, прикрепленный к самке, становится самцом. Но из-за наличия многочисленных самцов некоторые из них становятся самками. Если же моллюск стал самкой, в самца он уже превратиться не может.

Группа моллюсков Crepidula fornicata

В середине мая журнал Nature опубликовал статью большой группы японских биологов, исследовавших механизм определения пола у тутового шелкопряда (Bombyx mori). Казалось бы, у шелкопряда довольно распространенная система ZZ – самцы, ZW – самки. Но исследователи не смогли обнаружить ни одного белка, который бы кодировала W-хромосома шелкопряда. Более того, методами биоинформатики они не сумели найти ни одной последовательности на этой хромосоме, которая хотя бы напоминала что-то кодирующее белок.

Как же хромосома влияет на пол? Ученые смогли выяснить, что на W-хромосоме создаются специфические малые молекулы РНК – так называемые piwi-РНК. Механизм, который определяет пол шелкопряда, напоминает РНК-интерференцию. Только в ней участвуют не малые интерферирующие РНК или микроРНК, а эти самые piwi-РНК. Они блокируют действие гена, находящегося на Z-хромосоме и определяющего развитие самца. В результате бабочка становится самкой. Это первый известный науке случай, когда пол определяется при помощи РНК.

Работа японских ученых имеет не только теоретическое значение. Специалисты по шелководству давно хотели бы научиться манипулировать определением пола у гусениц шелкопряда, так как самцы дают шелк куда более высокого качества.

Источник: Максим Руссо polit.ru

sci-dig.ru