Geslachtsbepaling

Bepaling door de omgeving

Bij veel soorten wordt het geslacht bepaald door omgevingsfactoren tijdens de ontwikkeling. Bij veel reptielen is de geslachtsbepaling afhankelijk van de temperatuur. De temperatuur die de embryo's tijdens hun ontwikkeling ondergaan, bepaalt het geslacht van het organisme. Bij sommige schildpadden bijvoorbeeld worden mannetjes geproduceerd bij lagere incubatietemperaturen dan wijfjes; dit verschil in kritische temperaturen kan zo weinig als 1-2 °C bedragen.

Veel vissen veranderen in de loop van hun leven van geslacht. Dit verschijnsel wordt sequentiële hermafroditisme genoemd. Bij clownvissen zijn de kleinere vissen mannetjes, en wordt de dominante en grootste vis in een groep vrouwtjes. Bij veel lipvissen is het omgekeerde het geval: de meeste vissen zijn vrouwelijk bij de geboorte en worden mannelijk als ze een bepaalde grootte hebben bereikt. Opeenvolgende hermafrodieten kunnen in de loop van hun leven beide soorten gameten produceren, maar op een bepaald moment zijn ze ofwel vrouwelijk ofwel mannelijk.

Bij sommige varens is het standaardgeslacht hermafrodiet, maar varens die groeien in grond die vroeger hermafrodieten heeft gedragen, worden door achtergebleven hormonen beïnvloed om zich als mannelijk te ontwikkelen.

Clownvissen zijn aanvankelijk mannetjes; de grootste vis in een groep wordt vrouwtjes.

Genetische bepaling

De meest gebruikelijke manier om het geslacht te bepalen is via de genen. Op die manier wordt het geslacht van een organisme bepaald door het genoom dat het krijgt. De allelen die de seksuele ontwikkeling beïnvloeden, kunnen zich al dan niet op hetzelfde chromosoom bevinden. Als dat zo is, wordt dat chromosoom een geslachtschromosoom genoemd, en worden de genen op dat chromosoom "geslachtsgebonden" genoemd. Het geslacht wordt bepaald door het feit dat er een geslachtschromosoom is (dat kan ontbreken), of door het aantal ervan. Omdat de genetische geslachtsbepaling wordt bepaald door het aantal chromosomen, zijn er meestal evenveel mannelijke als vrouwelijke nakomelingen.

Verschillende genetische systemen

Mensen en andere zoogdieren hebben een XY-systeemvoor geslachtsbepaling: het Y-chromosoom draagt factoren die verantwoordelijk zijn voor de mannelijke ontwikkeling. Het standaardgeslacht, bij afwezigheid van een Y-chromosoom, is vrouwelijk. XX-zoogdieren zijn vrouwelijk en XY zijn mannelijk. XY-geslachtsbepaling komt ook voor bij andere organismen, waaronder de gewone fruitvlieg en sommige planten. In sommige gevallen, ook bij de fruitvlieg, is het aantal X-chromosomen bepalend voor het geslacht en niet de aanwezigheid van een Y-chromosoom.

Vogels hebben een systeem dat net andersom werkt: Het heet ZW geslachtsbepalingssysteem. Het W-chromosoom heeft factoren voor de vrouwelijke ontwikkeling. Standaard (als het chromosoom ontbreekt) is het organisme mannelijk. In dit geval zijn ZZ individuen mannelijk en ZW vrouwelijk. De meeste vlinders en motten hebben ook een ZW geslachtsbepalingssysteem. Zowel bij XY- als bij ZW- geslachtsbepalingssystemen is het geslachtschromosoom met de kritische factoren vaak aanzienlijk kleiner en bevat het niet meer dan de genen die nodig zijn om de ontwikkeling van een bepaald geslacht op gang te brengen.

Veel insecten gebruiken een geslachtsbepalingssysteem op basis van het aantal geslachtschromosomen. Dit wordt XX/XO geslachtsbepaling genoemd - de O staat voor de afwezigheid van het geslachtschromosoom. Alle andere chromosomen in deze organismen zijn diploïd, maar de organismen kunnen een of twee X-chromosomen erven. Bij krekels bijvoorbeeld ontwikkelen insecten met één enkel X-chromosoom zich tot mannetjes, terwijl insecten met twee zich tot vrouwtjes ontwikkelen. Bij de nematode C. elegans zijn de meeste wormen zelfbevruchtende XX hermafrodieten, maar af en toe ontstaan er door afwijkingen in de chromosoomovererving individuen met slechts één X-chromosoom - deze XO-individuen zijn vruchtbare mannetjes (en de helft van hun nakomelingen is mannelijk).

Andere insecten, zoals honingbijen en mieren, gebruiken een haploïd-diploïd systeem voor geslachtsbepaling. In dit geval zijn diploïde individuen over het algemeen vrouwelijk, en haploïde individuen (die zich ontwikkelen uit onbevruchte eieren) mannelijk. Dit systeem van geslachtsbepaling resulteert in een sterk vertekende geslachtsverhouding, aangezien het geslacht van de nakomelingen wordt bepaald door de bevruchting en niet door de verdeling van de chromosomen tijdens de meiose.

Afwijkingen

Soms ontwikkelt een organisme het uiterlijk van zowel mannetjes als vrouwtjes. Het gaat dan om een intersekse en dat is zeldzaam. Hoewel dergelijke organismen hermafrodieten worden genoemd, is dit niet juist, omdat bij intersekse individuen ofwel het mannelijke ofwel het vrouwelijke aspect steriel is.

Net als mensen en andere zoogdieren, heeft de gewone fruitvlieg een XY geslachtsbepalingssysteem.