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Geschlecht
In Biologie, Geschlecht ist ein Prozeß des Kombinierens und des Mischens genetisch Merkmale, häufig mit dem Ergebnis der Spezialisierung von organismen in Mann und Frau Arten (oder Geschlechter). Sexuelle Wiedergabe bezieht das Kombinieren spezialisiert mit ein Zellen (gametes) Sekundärteilchen bilden, das Merkmale von beiden Eltern übernehmen. Gametes kann in der Form und in Funktion identisch sein (bekannt als isogametes), aber in vielen Fällen hat eine Asymmetrie so entwickelt, daß zwei geschlechtsspezifische Arten gametes (heterogametes) bestehen: Mann gametes sind klein frei beweglich, und optimiert, um ihre genetischen Informationen über einem Abstand zu transportieren, während Frau gametes sind groß nicht-frei beweglich, und enthalten die Nährstoffe, die für die frühe Entwicklung des jungen Organismus notwendig sind.
Das Geschlecht eines Organismus wird durch die gametes definiert, die es produziert: Manneserzeugnis männliche gametes (Spermatozoa oder Samenzellen) während Frauen weibliche gametes produzieren (ova oder Eizellen); einzelne organismen, die die männlichen und weiblichen gametes produzieren, werden benannt hermaphroditic. Häufig sind körperliche Unterschiede mit den unterschiedlichen Geschlechtern eines Organismus verbunden; diese sexuelle Dimorphismen kann den unterschiedlichen reproduktiven Druck reflektieren, den die Geschlechter erfahren. In einigen Fällen haben Mann oder (häufiger) weibliche organismen auch die Rolle des Interessierens für Sekundärteilchen durch das erste Teil von Entwicklung.
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Sexuelle Wiedergabe
Sexuelle Wiedergabe ist ein Prozeß, in dem organismen Sekundärteilchen bilden, die genetische Merkmale von beiden Eltern kombinieren.[1] Genetische Merkmale werden innerhalb enthalten dioxyribonucleic Säure (DNA) von Chromosomen - indem man ein jeder Art Chromosomen von jedem Elternteil kombiniert, wird ein Organismus einen geverdoppelten Satz Chromosomen enthalten gebildet. Dieses Doppeltchromosom Stadium wird benannt „diploid„, während das einzelne Chromosomstadium ist“haploid". Diploide organismen können haploide Zellen der Reihe nach bilden (gametes) die nach dem zufall eins von jedem der Chromosompaare enthalten, über einen Prozeß benannt Meiosis.[2] Meiosis bezieht auch ein Stadium von mit ein chromosomale überkreuzung, in dem Regionen von DNA zwischen zusammengepaßt ausgetauscht werden, schreibt von den Chromosomen, um ein neues Paar Mischchromosomen zu bilden. Rüber kreuzen und Düngung (das Wiederverbinden der einzelnen Sätze Chromosomen, zum ein neues diploides zu bilden) den neuen Organismus, der einen anderen Satz genetische Merkmale aus jedem Elternteil ergeben enthält.
In vielen organismen ist das haploide Stadium auf gerade verringert worden gametes spezialisiert, um einen neuen diploiden Organismus wiederzuverbinden und zu bilden; in anderen sind die gametes zum Durchmachen fähig Zellteilung produzieren mehrzellig haploide organismen. Entweder im Fall können gametes, besonders in der Größe außen ähnlich sein (isogamy) oder kann haben entwickelt eine Asymmetrie so, daß die gametes in der Größe und in anderen Aspekten unterschiedlich sind (anisogamy).[3] Durch Versammlung das größere gamete (genannt ein ovum oder Eizelle) gilt als Frau, während das kleinere gamete (genannt einen Spermatozoon oder Samenzellen Zelle) gilt als männlich. Eine Einzelperson, die ausschließlich große gametes produziert, ist Frauund ein, das ausschließlich kleine gametes produziert, ist Mann. Eine Einzelperson, die beide Arten gametes produziert, ist a hermaphrodite; in einigen Fällen sind hermaphrodites zu in der Lage Selbst-befruchten Sie und Erzeugnissekundärteilchen auf ihren Selbst, ohne einen zweiten Organismus.[4]
Tiere
Die meisten sexuell reproduzierenden Tiere verbringen ihre Leben als diploide organismen, wenn das haploide Stadium auf einzelligen gametes verringert ist.[5] Die gametes der Tiere haben die männlichen und weiblichen FormenSpermatozoa und Eizellen. Diese gametes kombinieren, um Embryos zu bilden, die zu einem neuen Organismus sich entwickeln.
Das männliche gamete, a Spermatozoon (produziert innerhalb a Testikel), ist ein kleines zellenhaltiges ein einzelnes langes Flagellum welches es antreibt.[6] Spermatozoa sind extrem die verringerten Zellen und ermangeln viele zellulare Bestandteile, die für embryonale Entwicklung notwendig sein würden. Sie werden für Motilität spezialisiert, suchen eine Eizelle aus und fixieren mit ihr auf einen benannten Prozeß Düngung.
Weibliche gametes sind Eizellen (innen produziert Eierstöcke), große unbewegliche Zellen, die die Nährstoffe und die zellularen Bestandteile enthalten, die für einen sich entwickelnden Embryo notwendig sind.[7] Eizellen sind häufig mit anderen Zellen, die die Entwicklung des Embryos stützen verbunden, die Formung Ei. In den Säugetieren entwickelt sich der befruchtete Embryo anstatt innerhalb des weiblichen und empfängt Nahrung direkt von seiner Mutter.
Tiere sind normalerweise Mobile und suchen einen Partner des gegenüberliegenden Geschlechtes für aus Anschluß. Tiere, die im Wasser leben, können verbinden mit externe Düngung, wo die Eier und die Samenzellen in freigegeben werden und innerhalb des umgebenden Wassers kombinieren.[8] Die meisten Tiere, die außerhalb des Wassers jedoch leben müssen übergangssamenzellen von Mann zu Frau benutzen, um zu erzielen interne Düngung.
In den meisten Vögeln ist Ausscheidung und Wiedergabe durch eine einzelne hintere öffnung erfolgt, genannt Kloake- männliche und weibliche Vogelnote Kloake, zum von Samenzellen, ein Prozeß zu bringen genannt „cloacal Küssen“.[9] In vielen anderen terrestrischen Tieren wird Mannesgebrauch fachkundige Geschlechtorgane, den Transport Samenzellen-dieser männlichen Geschlechtorgane zu unterstützen benannt intromittent Organe. In den Menschen und in anderen Säugetieren ist dieses männliche Organ Penis, das die weibliche reproduktive Fläche einträgt (genannt Vagina) erzielen Befruchtung- ein Prozeß benannte sexueller Verkehr. Die Penis enthält einen Schlauch, durch den Samen (eine Flüssigkeit, die Samenzellen enthält) Spielräume. In den weiblichen Säugetieren schließt die Vagina an an Gebärmutter, ein Organ, das direkt die Entwicklung eines befruchteten Embryos innen stützt (ein Prozeß benannt Schwangerschaft).
Betriebe
Wie Tiere haben Betriebe fachkundige männliche und weibliche gametes entwickelt.[10] Innerhalb der meisten vertrauten Betriebe werden männliche gametes innerhalb der harten Mäntel enthalten und bilden sich Blütenstaub. Die weiblichen gametes der Betriebe werden innen enthalten Ovula; einmal befruchtet durch Blütenstaub bilden sich diese Samen welche, wie Eier, die Nährstoffe enthalten, die für die Entwicklung des embryonalen Betriebes notwendig sind.
Viele Betriebe haben Blumen und diese sind die sexuellen Organe jener Betriebe. Blumen sind normalerweise hermaphroditic und produzieren die männlichen und weiblichen gametes. Die Frauteile, in der Mitte einer Blume, sind Karpelle- man oder mehr von diesen können vermischt werden, um ein einzelnes zu bilden pistil. Innerhalb der Karpelle sind Ovula, die zu den Samen nach Düngung sich entwickeln. Die männlichen Teile der Blume sind Staubgefässe: diese langen faserigen Organe werden zwischen dem pistil und den Blumenblättern und dem Erzeugnisblütenstaub an ihren Spitzen geordnet. Wenn ein Blütenstaubkorn nach der Oberseite eines Karpells landet, reagieren die Gewebe des Betriebes, um das Korn unten in das Karpell zum Mischen mit einem Ovulum zu transportieren und schließlich bilden Samen.
In Kiefern und anderes Nadelbäume die Geschlechtorgane sind Kegel und haben Sie die männlichen und weiblichen Formen. Die vertrauteren weiblichen Kegel sind gewöhnlich haltbarer und enthalten Ovula innerhalb sie. Männliche Kegel sind kleinerer und Erzeugnisblütenstaub, der durch Wind zum Land in den weiblichen Kegeln transportiert wird. Wie mit Blumen, bilden sich Samen innerhalb des weiblichen Kegels nach Bestäubung.
Weil Betriebe unbeweglich sind, hängen sie nach passiven Methoden für das Transportieren der Blütenstaubkörner zu anderen Betrieben ab. Viele Betriebe, einschließlich Nadelbäume und Gräser, produzieren kompakten Blütenstaub, der durch Wind zu den benachbarten Betrieben getragen wird. Andere Betriebe haben schwereren, klebrigen Blütenstaub, der für Transport vorbei spezialisiert wird Insekte. Die Betriebe ziehen diese Insekte mit Nektar-enthaltenen Blumen an. Insekte transportieren den Blütenstaub, während sie auf andere Blumen umziehen, die auch weibliche reproduktive Organe enthalten, mit dem Ergebnis Bestäubung.
Pilze
Die meisten Pilze reproduzieren sexuell und haben ein haploides und diploides Stadium in ihren Lebenszyklen. Diese Pilze sind gewöhnlich isogamous, männliche und weibliche Spezialisierung ermangelnd: haploide Pilze wachsen in Kontakt mit einander und fixieren dann ihre Zellen. In einigen dieser Fälle ist das Schmelzverfahren asymetrisch, und die Zelle, die nur einen Kern spendet (und das Begleiten nicht des zellularen Materials) könnte diskutierbar gelten „als Mann“.[11]
Einige Pilze, schließend ein Hefe des Bäckers, haben Sie fügende Arten das verursachen eine Dualität, die den männlichen und weiblichen Rollen ähnlich ist. Hefe mit der gleichen fügenden Art fixiert nicht mit einander, um diploide Zellen, nur mit der Hefe zu bilden, welche die andere fügende Art trägt.[12]
Pilzerzeugnis Pilze als Teil ihrer sexuellen Wiedergabe. Innerhalb des Pilzes diploiden werden die Zellen gebildet und später teilen sich in haploides Sporen- die Höhe des Pilzes unterstützt die Verbreitung von diesen sexuell produziertes Sekundärteilchen.
Entwicklung
Vor sexuelle Wiedergabe zuerst erschien ungefähr Milliarde Jahren, entwickelt innerhalb der ancestral einzelnen-celled Eukaryotes.[13] Der Grund für die Ausgangsentwicklung des Geschlechtes und der Grund hat es zum Geschenk ist ruhige Angelegenheiten der Debatte überlebt. Einige der vielen plausiblen Theorien schließen ein: daß Geschlecht Veränderung unter Sekundärteilchen, Geschlecht verursacht, hilft in der Verbreitung der vorteilhaften Merkmale und daß Geschlecht im Abbau der nachteiligen Merkmale hilft.
Sexuelle Wiedergabe ist ein Prozeßbesondere zu Eukaryotes, organismen deren Zellen einen Kern und Mitochondrien enthalten. Zusätzlich zusätzlich den Tieren, zusätzlich den Betrieben und zu den Pilzen, andere Eukaryotes (z.B. Malaria Parasit) engagieren auch sich in der sexuellen Wiedergabe. Gebrauch irgendeines Bakteriums Konjugation genetisches Material zwischen Bakterium bringen; während nicht das selbe wie sexuelle Wiedergabe, diese auch die Mischung der genetischen Merkmale ergibt.
Was Definieren der sexuellen Wiedergabe betrachtet wird, ist der Unterschied zwischen den gametes und der binären Natur der Düngung. Vielfältigkeit der gamete Arten innerhalb einer Sorte würde noch als eine Form der sexuellen Wiedergabe gelten. Jedoch insoweit wir wissen, ist kein drittes gamete in den mehrzelligen Tieren erschienen.[14][15][16]
Geschlechtermittlung
Das grundlegendste sexuelle System ist eins, in dem alle organismen sind hermaphrodites, den Mann und Frau ist zu produzieren, die gametes-diese ist, von einigen Tieren zutreffend (z.B. Schnecken) und die Majorität der blühender Pflanzen.[17] In vielen Fällen jedoch hat Spezialisierung des Geschlechtes so entwickelt, daß einige organismen nur Mann oder nur weibliche gametes produzieren. Die biologische Ursache für einen Organismus, der zu einem Geschlecht oder zum anderen sich entwickelt, wird benannt Geschlechtermittlung.
In der Mehrheit einer Sorte mit Geschlechtspezialisierung sind organismen irgendein Mann (nur männliche gametes produzierend) oder Frau (nur weibliche gametes produzierend). Einige Ausnahmen bestehen-für Beispiel, im Spulwurm C. elegans die zwei Geschlechter sind hermaphrodite und Mann (ein System benannt androdioecy).
Manchmal ist die Entwicklung eines Organismus zwischen Mann und Frau Zwischen, eine benannte Bedingung intersex. Manchmal werden intersex Einzelpersonen „hermaphrodite“ angerufen, aber, anders als biologische hermaphrodites, sind intersex Einzelpersonen ungewöhnliche Fälle und sind nicht in den männlichen und weiblichen Aspekten gewöhnlich fruchtbar.
Genetisch
In genetischem Geschlechtermittlung Systeme, das Geschlecht eines Organismus wird durch das Genom festgestellt, das es übernimmt. Genetisches Geschlecht stellt abhängt normalerweise von asymetrisch übernommenen Geschlechtchromosomen fest, die genetische Eigenschaften tragen, die beeinflussen Entwicklung; Geschlecht kann entweder durch das Vorhandensein eines Geschlechtchromosoms festgestellt werden, oder durch, wieviele der Organismus hat. Genetische Geschlechtermittlung, weil sie durch Chromosomzusammenstellung festgestellt wird, ergibt normalerweise ein 1:1 Verhältnis des männlichen und weiblichen Sekundärteilchens.
Menschen und anderes Säugetiere haben Sie XY Geschlechtermittlung System: das Y-Chromosom trägt die Faktoren, die für das Auslösen der männlichen Entwicklung verantwortlich sind. Das Rückstellung Geschlecht, in Ermangelung eines Y-Chromosoms, ist weiblich. So XX sind Säugetiere weiblich und XY seien Sie männlich. XY Geschlechtermittlung wird in anderen organismen, einschließlich gefunden allgemeine Fruchtfliege und einige Betriebe.[17] In einigen Fällen einschließend in der Fruchtfliege, ist es die Zahl X Chromosomen, die Geschlecht anstatt das Vorhandensein eines Y-Chromosoms feststellt.
In Vögel, die a haben ZW Geschlechtermittlung System, ist das Entgegengesetzte zutreffend: das W Chromosom trägt die Faktoren, die für weibliche Entwicklung verantwortlich sind, und Rückstellung Entwicklung ist männlich.[18] In diesem Fall sind ZZ Einzelpersonen männlich und ZW sind weiblich. Die Mehrheit einen Schmetterlingen und die Motten haben auch ein ZW Geschlechtermittlung System. in den XY und ZW Geschlechtermittlung Systemen ist trägt das Geschlechtchromosom, das die kritischen Faktoren trägt, häufig erheblich kleiner und wenig mehr als die Gene, die für das Auslösen der Entwicklung eines gegebenen Geschlechtes notwendig sind.[19]
Viele Insekte benutzen Sie ein Geschlechtermittlung System, das auf der Zahl Geschlechtchromosomen basiert. Dieses wird benannt XX/XO Geschlechtermittlung- das O zeigt das Fehlen dem Geschlechtchromosom an. Alle weiteren Chromosomen in diesen organismen sind diploid, aber organismen können ein oder zwei X Chromosomen übernehmen. In fangen Sie Kricket aufz.B. entwickeln Insekte mit einem einzelnen X Chromosom so Mann, während die mit zwei als Frau sich entwickeln.[20] Im Fadenwurm C. elegans die meisten Endlosschrauben Selbst-befruchten hermaphrodites XX, aber gelegentlich verursachen Abweichungen in der Chromosomerbschaft regelmäßig Einzelpersonen mit nur eine X Chromosom-diesen XO Einzelpersonen sind fruchtbare Männer (und Hälfte ihre Sekundärteilchen seien Sie männlich).[21]
Andere Insekte, schließend ein Honigbienen und Ameisen, verwenden Sie a haplodiploid Geschlechtermittlung System.[22] In diesem Fall sind diploide Einzelpersonen im Allgemeinen weiblich, und haploide Einzelpersonen (denen von unfertilized Eier sich entwickeln Sie), sind männlich. Dieses Geschlechtermittlung System Resultate in in hohem Grade voreingenommenem Geschlechtverhältnisse, als das Geschlecht des Sekundärteilchens wird durch Düngung anstatt die Zusammenstellung der Chromosomen während des Meiosis festgestellt.
Nicht genetisch
Für viele Sorten wird Geschlecht nicht durch übernommene Merkmale, aber anstatt durch die Klimafaktoren festgestellt, die während der Entwicklung erfahren werden oder später im Leben. Viele Reptilien haben Sie Temperatur-abhängige Geschlechtermittlung: die Temperaturembryoerfahrung während ihrer Entwicklung stellt das Geschlecht des Organismus fest. In einigem Schildkrötenz.B. werden Männer bei den niedrigeren Ausbrütungtemperaturen als Frauen produziert; dieser Unterschied bezüglich der kritischen Temperaturen kann so wenig wie 1-2°C. sein.
Viele Fische ändern Sie Geschlecht über dem Kurs ihrer Lebensdauer, ein benanntes Phänomen aufeinanderfolgendes hermaphroditism. In clownfish, sind kleinere Fische männlich, und der dominierende und größte Fisch in einer Gruppe wird weiblich. In vielen wrasses das Entgegengesetzte ist zutreffender-am meisten Fisch sind zuerst Frau und werden männlich, wenn sie eine bestimmte Größe erreichen. Aufeinanderfolgende hermaphrodites können beide Arten gametes über dem Kurs ihrer Lebenszeit produzieren, aber an irgendeinem gegebenen Punkt sind sie entweder Frau oder Mann.
In einigem Farne das Rückstellung Geschlecht ist hermaphrodite, aber Farne, die im Boden wachsen, der vorher hermaphrodites gestützt hat, werden durch Resthormone beeinflußt, um als Mann anstatt sich zu entwickeln.[23]
Sexueller Dimorphismus
Viele Tiere haben Unterschiede zwischen den männlichen und weiblichen Geschlechtern in der Größe und dem Aussehen, ein benanntes Phänomen sexueller Dimorphismus. Sexuelle Dimorphismen sind häufig mit verbunden sexuelle Vorwähler - die Konkurrenz zwischen Einzelpersonen von einem Geschlecht zum Gehilfen mit dem gegenüberliegenden Geschlecht.[24] Geweihe in den männlichen Rotwild z.B. werden im Kampf zwischen Männern benutzt, um reproduktiven Zugang zu den weiblichen Rotwild zu gewinnen. In vielen Fällen ist der Mann einer Sorte in der Größe größer; in den Säugetieren neigen Sorten mit hohem sexuellem Größe Dimorphismus, in hohem Grade zu haben polygynous fügende Systeme-vermutlich wegen der Vorwähler für Erfolg in Konkurrenz mit anderen Männern.
Andere Tiere, die meisten Insekte und viele Fische mit einschließend, haben größere Frauen. Dieses kann mit den Kosten des Produzierens der Eizellen sein, das mehr Nahrung erfordert, als produzierend Samenzellen-größere Frauen sind, mehr Eier zu produzieren.[25] Gelegentlich ist dieser Dimorphismus extrem, wenn die Männer auf dem Leben verringert sind, als Parasiten, die von der Frau abhängig sind.
In den Vögeln haben Männer häufig ein bunteres Aussehen und können Eigenschaften haben (wie das lange Endstück der männlichen Pfaus) die scheinen würden, den Organismus im Nachteil zu setzen (z.B. helle Farben würden scheinen, einen Vogel sichtbarer zu bilden zu den Fleischfressern). Man schlug Erklärung für dieses ist vor Handikapgrundregel.[26] Diese Hypothese sagt, daß, durch das Demonstrieren ihn mit solchen Handikaps überleben kann, der Mann annonciert seine genetische Eignung zu den Fraumerkmalen, die Töchter außerdem fördern, die nicht mit solchen Handikaps belastet werden.
Geschlechtunterschiede bezüglich der Menschen schließen Sie eine größere Größe und mehr Körperhaar in den Männern mit ein; Frauen haben Brüste, breitere Hüften und einen höheren Körperfettprozentsatz.
Sehen Sie auch
Hinweise
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K und Walter P (2002). Molekulare Biologie der Zelle, 4. Ausgabe. ISBN 0-8153-3218-1.
- Gilbert SF (2000). Entwicklungsbiologie, 6. Ausgabe, Sinauer Associates, Inc. ISBN 0-87893-243-7.
Anmerkungen
- ^ Alberts et al. (2002), V. 20. Der Nutzen des Geschlechtes
- ^ Alberts et al. (2002), V. 20. Meiosis
- ^ Gilbert (2000), 1.2. Multicellularity: Die Entwicklung der Unterscheidung
- ^ Alberts et al. (2002), V. 21. Caenorhabditis Elegans: Entwicklung von der Perspektive der einzelnen Zelle
- ^ Alberts et al. (2002), 3. Mendelian Genetik in den eukaryotic Lebenszyklen
- ^ Alberts et al. (2002), V.20. Samenzellen
- ^ Alberts et al. (2002), V.20. Eier
- ^ Alberts et al. (2002), V.20. Düngung
- ^ Ritchison G. Vogelwiedergabe. Östliche Kentucky Universität. An zurückgeholt 2008-04-03.
- ^ Gilbert (2000), 4.20. Gamete Produktion in den Angiospermen
- ^ Einschnitt-Weg (2005). Energie, Geschlecht, Selbstmord: Mitochondrien und die Bedeutung des Lebens. Oxford Universitätspresse, 236-237. ISBN 0192804812.
- ^ Matthew P Scott, Paul Matsudaira, Harvey Lodish, James Darnell, Lawrence Zipursky, Chris ein Kaiser, Arnold Berk, Monty Krieger (2000). Molekulare Zelle Biologie, Vierte Ausgabe, WH Ehrenbürger und Co.14.1. Zelle-Art Spezifikation und Verbinden-Art Umwandlung in der Hefe
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- ^ Laurence D. Hurst, „Warum gibt es nur zwei Geschlechter? “, Verfahren: Biologische Wissenschaften 263 (1996): 415-422
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- ^ Zahavi, A. und Zahavi, A. (1997) Die Handikapgrundregel: ein fehlendes Stück von Puzzlespiel Darwins. Oxford Universitätsdruck. Oxford. ISBN 0-19-510035-2
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- Neuer Wissenschaftlerartikel auf Geschlechtchromosomen im platypus
- Maynard-Smith, J. Die Entwicklung des Geschlechtes. Cambridge Universitätspresse, 1978.
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