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在生物课上 , 我们经常被教导说 , 区分动物性别的染色体是不同的 。 通常 , 雌性动物有两条X染色体 , 而雄性动物有一条X和一条Y染色体 。 这是大多数哺乳动物使用的系统 , 所以很多课程都没有详细介绍 , 并且暗示XY这东西是普遍的 。 但实际上 , 还有各种其他系统可以发挥作用 , 比如基于温度发展的性别 , 以及基于卵子是否受精的性别决定 。
从宏观上看 , 不同物种的性别的决定甚至还不稳定 。 就本文而言 , 我们将“雌性”定义为产生卵子的动物 , 将“雄性”定义为产生精子的动物 。 这不是唯一可能的定义 , 但它对理解接下来发生的事情最有帮助 。
这些卵子和精子细胞统称为配子 。 通常 , 它们包含父母基因组的半份拷贝 , 并且它们都是独一无二的 。 因此 , 当两个配子聚集在一起时 , 后代的基因组通常与其父母和兄弟姐妹不同 。 造成这种情况的一个基本原因是 , 它使一个物种更具弹性:当你拥有遗传多样性时 , 它也会导致具有不同特征的个体 。 随着环境的变化 , 这种多样性会帮助一些人一代又一代地适应 。 因此 , 这可以确保至少有一部分群体能够长期生存 。
然而 , 在人们弄清楚性别决定是如何运作的之前 , 人们经历了很多次碰运气 。 事实上 , 在 20 世纪初之前 , 已经有大约500个记录在案的关于它的错误想法 。 例如 , 亚里士多德认为雄性是母体过热和干燥的产物 。 同时 , 雌性被认为是母体过度寒冷和潮湿的产物 。
但在 20 世纪初 , 一位名叫内蒂·史蒂文斯的科学家发现了第一个正确答案 。 在做研究时 , 史蒂文斯开始研究昆虫的性别决定 , 她确信这与卵子和精子细胞中的遗传物质有关 。 在某种程度上 , 她受到了孟德尔的影响 , 孟德尔是另一位科学家 , 他展示了豌豆植物如何将性状传给后代 。 而且 , 她的想法也来自当时的一项发现:染色体的识别 。
科学家们发现 , 这些棒状结构是遗传物质的包装 , 负责将性状从父母传给孩子 。 因此 , 有了这些想法 , 再加上她自己的大量研究 , 史蒂文斯在1905年发表了一篇关于各种昆虫(包括粉虫)性别决定的突破性论文 。 她通过显微镜观察粉虫的精子和卵子 , 发现卵子都有十条大染色体 。 但精子不同 , 其中一半有十条大染色体 , 另一半有九条大染色体和一条小染色体 。 同样 , 雌性粉虫其他部位的细胞有20 条大染色体 , 而雄性其他部位的细胞有19 条大染色体和 1 条小染色体 。 最终 , 史蒂文斯得出结论 , 这条小染色体一定与性别有关 。事实上 , 这个“小染色体”后来被称为Y染色体 。
然而 , 自1905
如果一个卵子与携带Y染色体的精子受精 , 那么后代将是雄性 。 另一方面 , 如果一个卵子与X染色体精子受精 , 它将是雌性 。 但是 , 这远非唯一的方式 。 就像 , 一些鸟类和一些爬行动物的性染色体以相反的方式工作 。 在这些物种中 , 雄性有一对Z性染色体 , 所以它们的精子都有一个大的Z 。 同时 , 雌性有一个 Z , 加上一个较小的W性染色体 , 所以卵子可以有一个Z或另一个W 。
一旦你进入生命之树的其他分支 , 事情就会变得更加疯狂 。 在一些有性繁殖的动物中 , 根本没有明显的性染色体 。 相反 , 性别是由一些环境因素触发的 , 这些因素决定了哪些基因被打开以及哪些身体部位发育 。 最常见的是依赖温度的性别决定 , 这发生在鳄鱼、海龟和一些鱼类等身上 。 例如 , 在对欧洲池龟的研究中 , 在30摄氏度以上的温度下孵化卵会产生雌性 , 而低于25摄氏度的温度会产生雄性 。 在这两种温度之间 , 你会得到相等的男女比例 。
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