Ursprung des Geschlechts festgenagelt


Wir alle kamen von Hermaphroditen, Organismen mit männlichen und weiblichen Fortpflanzungsorgane. Und obwohl der Ursprung zurück mehr als 100 Millionen Jahren Spuren, Biologen gekratzt haben ihre Köpfe über wie und warum die getrennte männliche und weibliche Geschlechter entstanden.

Nun, ist Forschung auf wilde Erdbeerpflanzen Beweise für einen solchen Übergang und die Entstehung des Geschlechts, mindestens in Pflanzen zur Verfügung. Und die Ergebnisse, die in der Dezember-Ausgabe der Zeitschrift Vererbung, wahrscheinlich detailliert sind gelten für Tiere wie wir, sagen die Forscher.

Die Studie zeigte, dass zwei Gene, die an verschiedenen Stellen auf einem Chromosom liegt Erdbeere Nachkommen in einer gleichgeschlechtlichen, ein Zwitter oder ein Neutrum (weder männlich noch weiblich, und im wesentlichen steril) umgewandelt werden können. Die Forscher vermuten, dass die beiden Gene verantwortlich für eines der frühesten Stadien des Übergangs von asexuellen, sexuelle Wesen sein könnte.

"Alle Tiere und Pflanzen, die Bi-sexuell, oder haben zwei Geschlechter, theoretisiert werden nach einer bestimmten Gruppe von Schritten entwickelt haben", sagte Forscher Kim Lewers, ein Werk Genetiker an der USDA genetische Verbesserung der Früchte und Gemüse Lab in Maryland. "Bis jetzt hatte kein Beispiel von den allerersten Schritten gefunden. Daher wurden diese Schritte undemonstrated um wahr zu sein."

Sie fügte hinzu: "Suche nach diesem Beispiel sehr früh erlaubt uns zu sagen, dass die Theorie ist wahrscheinlich Recht."

Geschlechtschromosomen, die die zelluläre Basis für den männlichen und weiblichen Geschlechtern plazentaren Säugetieren (eine Gruppe, die Menschen enthält) und Beuteltiere wahrscheinlich zwischen 311 Millionen Jahren entstanden sind.

Blühende Pflanzen (ausgestattet mit Geschlechtsorgane) nicht um bis vor etwa 140 Millionen bis 180 Millionen Jahren. "Innerhalb von Blütenpflanzen, getrennte Geschlechter wird gedacht, um von Hermaphroditismus unabhängig und immer wieder unter den Abstammungen, entwickelt haben", sagte Forscher Rachel Spigler, Postdoc Student an der University of Pittsburgh, "so ist es kein ein bestimmtes Datum für die Entwicklung der Geschlechtschromosomen in Pflanzen."

Lewers, Spigler und ihre Kollegen entdeckt die genetische Mutation in eine Wildart Erdbeere, Fragaria Virginiana, in denen die Entwicklung der getrennten Geschlechtern nicht abgeschlossen ist. Daher neben der männlichen und weiblichen Erdbeerpflanzen, gibt es auch einige Zwitter und kastrierte Einzelpersonen.

Durch Arbeit im Labor, darunter genetische Zuordnung die Forscher herausgefunden, wie die verrückte Mischung der Geschlechter oder keine-Geschlechter, gearbeitet.

Die Pflanzen jedes haben zwei Proto-Geschlechtschromosomen. Zwei Punkte auf jeder Proto-Geschlechtschromosomen enthalten Geschlecht-Bestimmung Gene, derjenige, der steuert, Sterilität und Fruchtbarkeit bei Männern und ein anderes, das macht das gleiche bei den Weibchen.

Nachkommen, die beide Versionen Fruchtbarkeit Erben sind Hemaphrodites und können selbst züchten, während Pflanzen, die eine Fruchtbarkeit und Sterilität Version werden entweder männlich oder weiblich zu erben. (Ein Weibchen würde aus einer sterilen männlichen und fruchtbaren weiblichen Kombination von Genen führen.) Diejenigen, die beide Versionen der Sterilität der Gene werden als Kastraten und nicht reproduzieren, so dass sie letztlich Aussterben.

Während die beiden Geschlechts-Bestimmung der Gene auf die Proto-Geschlechtschromosomen dicht beieinander stehen, sagen die Forscher, dass sie nicht vollständig verknüpft sind. Das ist, warum die Erdbeere Nachkommen erhalten eine wilde Mischung der Gene.

Auf unserer Sex-Chromosomen zum Beispiel dieses Misch- und matching ist nicht möglich (oder zumindest sehr selten), weil das weibliche Chromosom ist eine Einheit, und so ist die männliche Geschlechtschromosomen.

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