credit: mun.ca
Știm că băieții și fetele se nasc în proporții aproape egale. Dar cum și de ce este atins acest raport de 1:1?
În cadrul unui nou studiu cercetătorii au căutat în seturi uriașe de date variante genetice care dezechilibrează raportul de 1:1 între sexe și testează regulile biologice și teoretice ale acestui raport.
Ce produce raportul de 1:1 între sexe?
Oamenii de știință au atribuit la un moment dat divinității sarcina de a se asigura că „fiecare bărbat are femeia sa”.
Desigur, acum știm că, în fapt, cromozomii sexuali sunt cei care determină sexul. Femeile au doi cromozomi X; bărbații au unul X și unul Y.
Cromozomul Y poartă o genă ce determină sexul masculin numită SRY, care declanșează diferențierea unui grup de celule în testicule. Testiculul embrionar produce hormoni masculini care direcționează embrionul să se dezvolte ca băiat. Fără SRY, o cale alternativă este activată pentru a crea un ovar, iar embrionul se dezvoltă ca fată.
Raportul de 1:1 rezultă din modul în care cromozomii X și Y sunt distribuiți în spermatozoizi și ovule.
Celulele noastre au două seturi de cromozomi care constituie genomul nostru, unul de la fiecare părinte. Un tip special de diviziune celulară creează spermatozoizi și ovule cu un singur set de cromozomi, astfel încât un ovul fertilizat să aibă din nou două seturi (unul de la spermatozoid și altul de la ovul).
Așadar, spermatozoizii primesc o singură copie a fiecărui cromozom – și doar un cromozom sexual, fie X, fie Y. Femeile produc ovule cu un singur set de cromozomi, toate purtând un cromozom X.
Când un spermatozoid fertilizează un ovul, cromozomul sexual pe care îl poartă spermatozoidul determină sexul bebelușului. Embrionii care primesc un cromozom X de la mamă și un cromozom X de la tată sunt destinați să fie fete (XX), iar embrionii care primesc un spermatozoid purtător de cromozom Y se vor dezvolta ca băieți (XY).
Astfel, raportul de 1:1 între spermatozoizii XY ar trebui să producă un raport de 1:1 între fete (XX) și băieți (XY).
Variabilitatea raportului între sexe
Dar există multe excepții de la raportul de 1:1 în regnul animal. Există mutații genetice care subminează distribuția ordonată a cromozomilor X și Y sau care ucid preferențial embrionii de sex masculin sau feminin.
De ce ar trebui ca raportul între sexe să fie fixat la 1:1? Până la urmă, câțiva masculi pot fertiliza ouăle multor femele.
Într-adevăr, pentru multe animale rapoartele inegale între sexe sunt norma. De exemplu, marsupialul de mărimea unui șoarece Antechinus stuartii produce doar 32% masculi (și nu este vorba despre faptul că puii de sex masculin mor mai des).
Multe păsări au rapoarte între sexe departe de 1:1, iar unele prezintă adaptări foarte specifice care au sens ecologic. De exemplu, al doilea pui de kookaburra care eclozează, având șanse mai mici de supraviețuire, este de obicei de sex feminin, sexul cel mai probabil să supraviețuiască.
Și există sisteme de cromozomi sexuali non-standard. Mamiferele polare și rozătoarele ciudate, de exemplu, sunt faimoase pentru sisteme în care un cromozom X mutant suprimă SRY pentru a forma femele fertile XY sau o versiune mutată a genei SRY nu funcționează. La aceste specii, femelele predomină, ceea ce are sens pentru mamiferele care trebuie să se reproducă rapid într-o vară scurtă.
Insectele sunt cele mai ciudate. Un caz extrem este un tip de acarian care produce un raport de 15 femele la 1 mascul. În multe specii de musculițe de fructe, 95% dintre spermatozoizi poartă cromozomul X, astfel încât progenitura este în mare parte de sex feminin.
De ce un raport de 1:1 între sexe la oameni? Principiul lui Fisher
Dacă raportul între sexe este atât de maleabil, de ce oamenii (și majoritatea mamiferelor) au optat pentru un raport de 1:1?
Marele statistician britanic Ronald Fisher a propus că raportul se auto-corectează și va tinde spre 1:1, cu excepția cazului în care forțele evolutive favorizează distorsiuni.
Argumentul este simplu. Deoarece fiecare copil trebuie să aibă o mamă și un tată, dacă există un deficit în cazul unui sex, părinții sexului mai rar vor avea mai mulți nepoți decât părinții sexului mai comun.
De exemplu, dacă masculii sunt sexul mai rar, părinții care, din întâmplare, produc mai mulți fii decât fiice vor avea mai mulți nepoți decât cei care produc mai multe fiice decât fii. Ca rezultat, genele care produc fii vor primi un impuls până când se ajunge la paritate.
Așadar, observăm abateri măsurabile și ereditare de la raportul de 1:1 în raportul între fii și fiice la oameni?
Ce spune principiul lui Fisher – există vreo dovadă că efecte evolutive puternice „forțează” raportul între sexe la oameni să fie 1:1?
În noul studiu, cercetătorii Siliang Song și Jianzhi Zhang de la Universitatea din Michigan au efectuat o examinare exhaustivă a unor seturi uriașe de date umane din Marea Britanie și au găsit un răspuns ferm: nu. Ei au identificat două variante genetice care au afectat raportul între sexe, dar acestea nu păreau să fie transmise în mod ereditar.
Așadar, de ce respectă oamenii regula de 1:1?
Este doar un efect statistic, dat fiind că fiecare familie are relativ puțini copii, astfel încât chiar și abateri mari de la raportul de 1:1 se echilibrează în cazul unui număr mare de familii?
Unele familii au variante genetice care produc mai mulți fii decât fiice, dar alte familii produc mai multe fiice decât fii. Analiza lui Song și Zhang sugerează că această variabilitate mare face dificilă demonstrarea oricărei tendințe sistematice.
O altă posibilitate este că oamenii se confruntă cu constrângeri evolutive speciale. Poate că tendința umană spre monogamie exercită o presiune evolutivă suplimentară asupra oamenilor să adere la principiul lui Fisher într-un mod care nu se aplică altor specii de animale.
Indiferent de răspuns, acest studiu realizat de Song și Zhang ridică multe întrebări interesante și va stimula cercetări suplimentare asupra întrebării vechi și fascinante privind paritatea în raportul între sexe la oameni.
→ Citiți și: Poți fi femei dacă ai cromozomi XY?
Autorii:
Jenny Graves - profesor de genetică la La Trobe University.
Arthur Georges - profesor la Centre for Conservation and Ecology Genetics, University of Canberra
Traducere după Why do humans have near-equal numbers of male and female babies
