در مورد کرم خاکی صحبت می کردیم. النا یک سوال بسیار خوب در مورد تولید مثل کرم ها پرسید و به موضوع هرمافرودیتیسم بیولوژیکی اشاره کرد. بابت این یک تشکر ویژه و بزرگ از او، زیرا من به تازگی 6 هرمافرودیت بسیار کوچک و جالب را در یک شیشه به دست آوردم و منتظر لحظه ای بودم تا آنها را به شما معرفی کنم.

هرمافرودیتیسم، به عنوان یک پدیده بیولوژیکی، پیش‌فرض می‌گیرد که یک فرد دارای غدد جنسی زنانه و مردانه باشد که هم گامت‌های ماده و هم نر (سلول‌های جنسی) تولید می‌کنند. گامت های ماده تخمک و گامت های نر اسپرم نامیده می شوند. تولید مثل توسط هرمافرودیتیسم به عنوان جنسی طبقه بندی می شود، زیرا گامت ها در آن شرکت می کنند.

نام این پدیده به اساطیر یونان برمی گردد. هرمافرودیت پسر الهه عشق آفرودیت و خدای تجارت، جادو و عقل هرمس است. او فوق العاده زیبا بود. و یک روز با پوره جوان Salmacis آشنا شد. پوره چنان عاشقانه و بدون پاسخ عاشق هرمافرودیتوس شد که از خدایان خواست تا آنها را برای همیشه متحد کنند. خدایان دعای او را برآورده کردند و این زوج در یک موجود ادغام شدند.

نقاشی، به هر حال، با استفاده از کاسنی ساخته شده است)))

در دنیای حیوانات، هرمافرودیتیسم یک پدیده بسیار محبوب در بین بی مهرگان است. بنابراین، انواع کوئلنترات، کرم‌های مسطح، حلزون و بسیاری از نرم تنان با استفاده از هرمافرودیتیسم طبیعی تولید مثل می‌کنند.

در گونه های مهره داران بالاتر، هرمافرودیتیسم به طور معمول در گونه های خاصی از ماهی ها وجود دارد. در دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران (از جمله انسان) هرمافرودیتیسم پدیده ای از آسیب شناسی (اختلال) رشد جنینی در نظر گرفته می شود.

علاوه بر این، بین هرمافرودیتیسم همزمان و متوالی تمایز قائل شد.

با هرمافرودیتیسم متوالی. فقط یک نوع گامت در یک فرد بالغ می شود. به عنوان مثال، در ماهی طوطی ابتدا دستگاه تناسلی ماده که تخم تولید می کند فعال می شود، سپس ماهی ماده می شود. بعد از مدتی ماهی به نر تغییر جنسیت داده و تحت تاثیر هورمون ها اسپرم تولید می کند یعنی نر می شود.

هنگامی که همزمان، تخمک و اسپرم به طور همزمان در یک فرد تولید می شوند. به عنوان مثال در زالوها و کرم های خاکی، هرمافرودیت متقابل سنکرون بیشتر اتفاق می افتد. هنگامی که کرم‌های خاکی آماده تولید مثل می‌شوند، روی چندین بخش حلقه قدامی به نام کمربند، ماف ایجاد می‌کنند.

کمربند حاوی تخم است. هنگامی که این دو کرم به هم می رسند، اسپرم هایی را مبادله می کنند که باعث بارور شدن تخمک ها در داخل کلاچ می شود. هنگامی که یک تخمک و یک اسپرم با هم ترکیب می شوند، یک زیگوت یا تخمک بارور شده تشکیل می شود. در کل، یک ماف می تواند تا 20 تخم مرغ داشته باشد. ماف به وضوح در عکس مشخص است.

مدتی پس از لقاح، ماف از روی کرم می لغزد. دیواره های آن سفت می شود، رنگ آن از زرد به قهوه ای تغییر می کند و پیله ای تشکیل می شود. کرم های کوچکی به طول حدود 1 میلی متر از پیله خارج می شوند. چنین ماف هایی هر هفته در یک کرم بالغ جنسی تشکیل می شوند.

پدیده هرمافرودیتیسم شانس لقاح را در افراد افزایش می دهد. در هر صورت حداقل تعداد افراد برای تبادل مواد ژنتیکی به دو نفر کاهش می یابد. در مورد موجودات دوپایه، احتمال دیگر 100٪ نیست، بلکه فقط 50٪ است.

اما در اینجا ضریب تنوع فرزندان افزایش می یابد، ویژگی های متنوع تری خواهد داشت، به این معنی که شانس بیشتری برای سازگاری با شرایط متغیر محیطی و بقا خواهد داشت، به همین دلیل است که اشکال پیچیده تری از حیوانات نر و ماده دارند.

حدود یک ماه پیش من هرمافرودیت های کوچک جذابی گرفتم - 6 حلزون آچاتینا. روز قبل حداقل یک خواب دیدم و سپس شش تای آنها ظاهر شدند. همکارم که یک ریاضیدان بود آنها را آورد و به من داد. برای او تعجب بسیار بزرگی بود که حلزون های آنها یک دسته تخم گذاشتند که بچه ها از آن بیرون آمدند. نمی‌توانستم آنها را در کلاس زیست‌شناسی بگذارم، زیرا نوزادان نیاز به مراقبت روزانه دارند، بنابراین آنها را به خانه بردم تا آنها را بزرگ کنم. وقتی بزرگ شدند، آنها را به تشنگان می دهم.

حلزون ها فقط کاهو می خورند، خیار، سیب و کلم توسط شش نفر نادیده گرفته می شود. امروز بالاخره از حلزون ها عکس گرفتم. اینها موجودات شب زنده داری هستند که در طول روز می خوابند و خود را در خاک نارگیل دفن می کنند. آنها در ساعت 10 تا 11 شب از خواب بیدار می شوند و شروع به مالیدن یک برگ بر روی رادولا (زبان رنده) خود می کنند. اگر گوش کنید، حتی می توانید صدای خس خس آنها را بشنوید.

من به آنها پوسته های له شده بیشتری می دهم. از طریق پوشش های شفاف می توانید نحوه حرکت تکه پوسته بلعیده شده را در دستگاه گوارش مشاهده کنید. آنها سنجیده حرکت می کنند، تماشای آنها یک لذت مراقبه است. در ابتدا حلزون ها را به صورت زنجیره ای قرار دادم، اما به زودی آنها یک پشته کوچک تشکیل دادند. کوچکترین حلزون عاشق کاوش است و بیش از بقیه در اطراف شیشه حرکت می کند. و بزرگترین حلزون عاشق خوردن است.

هرمافرودیتیسم (به نام خدای یونانی Hermaphrodite (یونانی Ερμαφρόδιτος)) حضور همزمان یا متوالی خصوصیات جنسی مرد و زن و اندام های تولید مثل در یک موجود زنده است.

هرمافرودیتیسم طبیعی ذاتی در گونه‌های مختلف جانوران و گیاهان (مونوسی) و هرمافرودیتیسم غیرطبیعی (آسیب‌شناختی) در حیوانات معمولی دوپایه وجود دارد (به Gynandromorphism، Intersexuality مراجعه کنید).

هرمافرودیتیسم در طبیعت کاملاً گسترده است - هم در دنیای گیاهان (در این مورد معمولاً از اصطلاحات monoecy یا polyecy استفاده می شود) و هم در بین حیوانات. اکثر گیاهان عالی هرمافرودیت در حیوانات هستند، هرمافرودیتیسم عمدتاً در بین بی مهرگان شایع است - تعدادی از جانوران همسان، اکثریت قریب به اتفاق کرم های مسطح، برخی از حلزون ها و کرم های گرد، نرم تنان، سخت پوستان (به ویژه، بیشتر گونه های بارناکل ها) و حشرات.

در میان مهره داران، بسیاری از گونه های ماهی هرمافرودیت هستند و هرمافرودیتیسم در ماهی های ساکن صخره های مرجانی شایع است.

با هرمافرودیتیسم طبیعی، فرد قادر به تولید گامت های نر و ماده است و شرایطی ممکن است که هر دو نوع گامت (هرمافرودیتیسم عملکردی) یا تنها یک نوع گامت (هرمافرودیتیسم عملکردی) توانایی لقاح را داشته باشند.

در هرمافرودیتیسم همزمان، یک فرد قادر به تولید همزمان گامت نر و ماده است.

در دنیای گیاهان، این وضعیت اغلب منجر به خودباروری می شود که در بسیاری از گونه های قارچ، جلبک و گیاهان گلدار (خود بارورسازی در گیاهان خود بارور) رخ می دهد.

در دنیای حیوانات، خود باروری در طی هرمافرودیتیسم همزمان در کرم‌ها، هیدراها و نرم تنان و همچنین برخی از ماهی‌ها (Rivulus marmoratus) رخ می‌دهد، با این حال، در بیشتر موارد، از اتوگامی توسط ساختار اندام‌های تناسلی، که در آن انتقال انتقال می‌یابد، جلوگیری می‌شود. اسپرم خود به اندام های تناسلی زنانه یک فرد از نظر فیزیکی غیرممکن است (مخصوصاً نرم تنان، Aplysia، کرم های مژک دار)، یا عدم امکان ادغام گامت های متمایز شده خود به یک زیگوت زنده (برخی آسیدین ها).

بر این اساس، با هرمافرودیتیسم همزمان برون‌همسر، دو نوع رفتار جفتی مشاهده می‌شود:

لقاح متقابل، که در آن هر دو فرد جفت کننده هم به عنوان نر و هم ماده عمل می کنند (اغلب در بین بی مهرگان، نمونه هایی مانند کرم های خاکی و حلزون های انگور)

لقاح متوالی - یکی از افراد نقش یک مرد و دیگری نقش یک زن را بازی می کند. لقاح متقابل در این مورد اتفاق نمی افتد (به عنوان مثال، در ماهی سوف از جنس Hypoplectrus و Serranus).

در مورد هرمافرودیتیسم متوالی (دو همسری)، یک فرد به طور متوالی گامت های نر یا ماده تولید می کند و یا فعال شدن متوالی غدد جنسی نر و ماده رخ می دهد، یا تغییر در فنوتیپ مربوط به کل جنس. دوگانگی می تواند خود را هم در یک چرخه تولید مثل و هم در طول چرخه زندگی یک فرد نشان دهد، و چرخه تولید مثل می تواند با نر (protandry) یا زن (protogyny) آغاز شود.

در گیاهان، به عنوان یک قاعده، اولین گزینه رایج است - هنگامی که گل ها تشکیل می شوند، بساک ها و کلاله ها همزمان نمی رسند. بدین ترتیب از یک طرف از خودگرده افشانی جلوگیری می شود و از طرف دیگر به دلیل عدم زمان گلدهی همزمان گیاهان مختلف در جمعیت، گرده افشانی متقاطع تضمین می شود.

در مورد حیوانات، تغییر در فنوتیپ اغلب رخ می دهد، یعنی تغییر در جنسیت. نمونه بارز بسیاری از گونه های ماهی است - نمایندگان خانواده های wrasse (Labridae)، ماهی هامور (Serranidae)، pomacentridae (Pomacentridae)، ماهی طوطی (Scaridae) که بیشتر آنها ساکنان صخره های مرجانی هستند.

هرمافرودیتیسم پاتولوژیک در تمام گروه های دنیای حیوانات از جمله مهره داران عالی و انسان مشاهده می شود. هرمافرودیتیسم در انسان یک آسیب شناسی تعیین جنسی در سطوح ژنتیکی یا هورمونی است.

هرمافرودیتیسم واقعی و کاذب وجود دارد:

هرمافرودیتیسم واقعی (گناد) با حضور همزمان اندام تناسلی مرد و زن مشخص می شود، در کنار این، غدد جنسی مردانه و زنانه وجود دارد. در هرمافرودیتیسم واقعی، بیضه ها و تخمدان ها می توانند در یک غده جنسی مخلوط شوند یا به طور جداگانه قرار گیرند. ویژگی های جنسی ثانویه دارای عناصری از هر دو جنس است: صدای کم صدا، نوع بدن مختلط (دوجنسی) و غدد پستانی کم و بیش توسعه یافته.

مجموعه کروموزوم (کاریوتیپ) در چنین بیمارانی معمولاً با کاریوتایپ زن مطابقت دارد. در موارد نادرتر، شرایطی وجود دارد که هم سلول‌های حاوی مجموعه کروموزوم ماده و هم سلول‌های حاوی مجموعه کروموزوم مردانه (پدیده به اصطلاح موزائیسم) وجود دارد. هرمافرودیتیسم واقعی یک بیماری بسیار نادر است (تنها حدود 150 مورد در ادبیات جهانی شرح داده شده است).

هرمافرودیتیسم کاذب (هرمافرودیتیسم کاذب) زمانی رخ می دهد که بین خصوصیات جنسی داخلی (کروموزومی و غدد جنسی) و خارجی (ساختار اندام تناسلی) تضاد وجود داشته باشد (توسعه دوجنسی)، یعنی غدد جنسی بر اساس نوع نر یا ماده به درستی تشکیل شوند. اما اندام تناسلی خارجی نشانه های دوجنسیتی دارد.

Gynandromorphism (یونان باستان γυνή - زن + ἀνήρ، جنسیت ἀνδρός - مرد + شکل - نوع، شکل) یک ناهنجاری است که در یک ارگانیسم مناطق وسیعی از بدن دارای ژنوتیپ و ویژگیهای جنسهای مختلف است. نتیجه وجود مجموعه ای از کروموزوم های جنسی در سلول های نر و ماده بدن با تعداد متفاوت کروموزوم های دومی مانند بسیاری از حشرات است. ژیناندرومورفیسم در نتیجه توزیع نادرست کروموزوم های جنسی در بین سلول ها در طول بلوغ مختل تخمک، لقاح یا تکه تکه شدن آن رخ می دهد.

افراد - ژیناندرومورف ها در حشرات با نشانه های آشکار دیمورفیسم جنسی بارزتر هستند، در حالی که انواع زیر از نظر مورفولوژیکی متمایز می شوند:

دو طرفه، که در آن یک نیمه طولی بدن دارای ویژگی های مردانه و دیگری زنانه است.

قدامی-خلفی، که در آن قسمت جلوی بدن دارای ویژگی های یک جنس است، و قسمت پشتی - دیگری.

موزاییکی که در آن نواحی از بدن پراکنده شده و دارای ویژگی های جنس های مختلف است.

در مهره‌داران و انسان‌ها، به دلیل عملکرد هورمون‌های جنسی، پدیده‌های مشابهی منجر به ناهنجاری‌های جنسی می‌شود که معمولاً در آن‌ها توزیع مقطعی بافت‌های نر و ماده به این شدت ظاهر نمی‌شود.

در رابطه جنسی، تمایز پیچیده تری از ویژگی های زن و مرد مشاهده می شود.

بینجنسی بودن وجود ویژگیهای هر دو جنس در یک ارگانیسم دوپایه است و این ویژگیها کاملاً توسعه نیافته و حدواسط هستند (ر.ک. هرمافرودیتیسم). ویژگی های هر دو جنس با هم در قسمت های مشابه بدن ظاهر می شود (ر.ک. gynandromorphism).

رشد جنینی چنین ارگانیسمی بین جنسیت نامیده می شود که به طور طبیعی شروع می شود، اما از نقطه ای خاص مانند جنس دیگر ادامه می یابد. هر چه زودتر جهت رشد یک موجود زنده تغییر کند، بینجنسی بودن آن آشکارتر می شود.

این نتیجه انحراف از هنجار در مجموعه کروموزوم ها و ژن های جنسی در زمان لقاح است که گامت ها به یک زیگوت متحد می شوند. بسته به ماهیت اختلال، می تواند تریپلوئید یا دیگری - بینجنسی آنیوپلوئیدی وجود داشته باشد. زمانی که نژادهای مختلف جغرافیایی در پروانه شب پره کولی، چه در ماده یا در نر، بسته به نوع عبور، تلاقی نژادهای مختلف جغرافیایی بین جنسیتی مشاهده می شود.

اشکال بین جنسیتی، به اصطلاح هرمافرودیتیسم کاذب در انسان، نیز می تواند ناشی از نقض تعداد طبیعی کروموزوم های جنسی باشد. علاوه بر این، در مگس‌های مگس سرکه، عامل تعیین‌کننده در رشد جنسی، نسبت تعداد جفت کروموزوم‌های جنسی و اتوزوم‌های جنسی است، بنابراین در آنها بین‌جنسی معمولاً با نقض این نسبت همراه است (به عنوان مثال، با نسبت مشاهده می‌شود. 3A:2X - سه مجموعه اتوزوم در هر دو کروموزوم جنسی). در انسان، عامل تعیین کننده در ایجاد جنس مذکر، وجود کروموزوم Y است، در حالی که صفات بین جنسیتی در مردان مبتلا به سندرم کلاین فلتر (مجموعه XXY از کروموزوم های جنسی) مشاهده می شود.

بین جنسیت هورمونی اگر در حیوانات ترشح هورمون‌های مردانه یا زنانه توسط غدد جنسی، ایجاد ویژگی‌های جنسی ثانویه را تعیین می‌کند، می‌توان پدیده بین‌جنس‌گرایی هورمونی را در آنها مشاهده کرد.

بلیط 13

1. اندام های موقت، انواع و تشکیل تشکیلات سلول های موقت

اندام های موقت (به آلمانی provisorisch - مقدماتی، موقت) اندام های موقت جنین یا لارو حیوانات چند سلولی هستند که فقط در طول دوره رشد جنینی یا لاروی عمل می کنند. آنها می توانند عملکردهای خاص جنین یا لارو یا عملکردهای اصلی بدن را قبل از تشکیل اندامهای قطعی (نهایی) مشابه مشخصه ارگانیسم بالغ انجام دهند.

نمونه هایی از اندام های موقت: کوریون، آمنیون، کیسه زرده، آلانتویس و غشای سروزی و غیره.

آمنیون اندام موقتی است که محیط آبی را برای رشد جنین فراهم می کند. در جنین زایی انسان، در مرحله دوم گاسترولاسیون، ابتدا به صورت یک وزیکول کوچک ظاهر می شود که انتهای آن اکتودرم اولیه (اپی بلاست) جنین است.

غشای آمنیوتیک دیواره مخزن پر از مایع آمنیوتیک را تشکیل می دهد که حاوی جنین است.

عملکرد اصلی غشای آمنیوتیک تولید مایع آمنیوتیک است که محیطی را برای ارگانیسم در حال رشد فراهم می کند و از آسیب مکانیکی محافظت می کند. اپیتلیوم آمنیون، رو به حفره آن، نه تنها مایع آمنیوتیک ترشح می کند، بلکه در بازجذب آنها نیز شرکت می کند. مایع آمنیوتیک ترکیب و غلظت نمک مورد نیاز را تا پایان بارداری حفظ می کند. آمنیون همچنین عملکرد محافظتی را انجام می دهد و از ورود عوامل مضر به جنین جلوگیری می کند.

کیسه زرده اندامی است که مواد مغذی (زرده) لازم برای رشد جنین را ذخیره می کند. در انسان توسط آندودرم خارج جنینی و مزودرم خارج جنینی (مزانشیم) تشکیل می شود. کیسه زرده اولین عضوی است که در دیواره آن جزایر خونی ایجاد می شود و اولین سلول های خونی و اولین رگ های خونی را تشکیل می دهد که اکسیژن و مواد مغذی را به جنین منتقل می کند.

آلانتویس یک فرآیند کوچک در جنین است که در پای آمنیوتیک رشد می کند. این مشتق از کیسه زرده است و از آندودرم خارج جنینی و لایه احشایی مزودرم تشکیل شده است. در انسان، آلانتویس به رشد قابل توجهی نمی رسد، اما نقش آن در تضمین تغذیه و تنفس جنین هنوز هم زیاد است، زیرا عروق واقع در بند ناف در امتداد آن تا کوریون رشد می کنند.

بند ناف یک بند الاستیک است که جنین (جنین) را به جفت متصل می کند.

رشد بیشتر کوریون با دو فرآیند مرتبط است - تخریب مخاط رحم به دلیل فعالیت پروتئولیتیک لایه بیرونی و توسعه جفت.

جفت انسان (محل نوزاد) از نوع جفت پرزهای هموکوریال دیسکوئیدی است. جفت بین جنین و بدن مادر ارتباط برقرار می کند و مانعی بین خون مادر و جنین ایجاد می کند.

عملکرد جفت: تنفسی. انتقال مواد مغذی، آب، الکترولیت ها؛ دفعی؛ غدد درون ریز؛ مشارکت در انقباض میومتر

مفهوم "سندرم هرمافرودیتیسم" به گروهی از اختلالات تمایز جنسی اطلاق می شود که با بسیاری از بیماری های مادرزادی همراه است و با علائم کاملاً متفاوتی ظاهر می شود. بیمارانی که از این آسیب شناسی رنج می برند دارای ویژگی های زن و مرد هستند.

در زیر در مورد اینکه چرا هرمافرودیتیسم رخ می دهد، با چه تظاهرات بالینی می تواند همراه باشد صحبت خواهیم کرد و همچنین خواننده را با اصول تشخیص و درمان این آسیب شناسی آشنا خواهیم کرد.

هرمافرودیتیسم کاذب زمانی مشخص می شود که ساختار اندام تناسلی با جنسیت غدد جنسی (گنادها) مطابقت نداشته باشد. در این حالت جنسیت ژنتیکی بر اساس وابستگی غدد جنسی مشخص می شود و به ترتیب کاذب هرمافرودیتیسم نر یا ماده نامیده می شود. اگر فردی عناصر بیضه و تخمدان را همزمان داشته باشد، به این حالت هرمافرودیتیسم واقعی می گویند.

در ساختار پاتولوژی اورولوژی و زنان، هرمافرودیتیسم در 2-6٪ بیماران ثبت می شود. امروزه هیچ آمار رسمی در مورد این آسیب شناسی وجود ندارد، اما به طور غیر رسمی اعتقاد بر این است که هرمافرودیتیسم بیشتر از ثبت آن توسط پزشکان رخ می دهد. چنین بیمارانی اغلب تحت تشخیص های دیگر ("دیسژنزیس گناد"، "سندرم آدرنوژنیتال" و غیره) پنهان می شوند و همچنین در بخش های روانپزشکی تحت درمان قرار می گیرند، زیرا اختلالات جنسی آنها به اشتباه توسط پزشکان به عنوان بیماری های مراکز جنسی مغز در نظر گرفته می شود.

طبقه بندی

بسته به مکانیسم توسعه هرمافرودیتیسم، 2 شکل اصلی آن وجود دارد: اختلال در تمایز اندام های تناسلی (ارگان های تناسلی) و اختلال در تمایز غدد جنسی یا غدد جنسی.

2 نوع اختلال تمایز تناسلی وجود دارد:

1. هرمافرودیتیسم زنانه (ظاهر جزئی خصوصیات جنسی مردانه، مجموعه کروموزوم ها 46 XX است):
   • اختلال عملکرد مادرزادی قشر آدرنال؛
   • ویریلیزاسیون داخل رحمی جنین تحت تأثیر عوامل خارجی (اگر مادر از هر توموری رنج می برد که هورمون های جنسی مردانه - آندروژن ها را تولید می کند، یا داروهایی مصرف می کند که دارای فعالیت آندروژنی هستند).
2. هرمافرودیتیسم مردانه (تشکیل ناکافی خصوصیات جنسی مردانه؛ کاریوتیپ به این صورت است: 46 XY):
   • سندرم زنانه شدن بیضه (بافت ها به شدت نسبت به آندروژن ها حساس نیستند، به همین دلیل است که با وجود ژنوتیپ مرد و بنابراین تعلق فرد به این جنس، شبیه یک زن به نظر می رسد).
   • کمبود آنزیم 5-آلفا ردوکتاز؛
   • سنتز ناکافی تستوسترون

اختلالات تمایز غدد جنسی با اشکال آسیب شناسی زیر نشان داده می شود:

• سندرم گناد دوجنسی یا هرمافرودیتیسم واقعی (همان فرد غدد جنسی مردانه و زنانه را ترکیب می کند).
• سندرم ترنر؛
• آژنزی خالص غدد جنسی (فقدان کامل غدد جنسی در بیمار، اندام تناسلی زن است، توسعه نیافته، ویژگی های جنسی ثانویه مشخص نشده است).
• دیسژنز (اختلال در رشد داخل رحمی) بیضه ها.

علل وقوع و مکانیسم توسعه آسیب شناسی

هم عوامل ارثی و هم عوامل مؤثر بر آن از بیرون می توانند رشد طبیعی اندام تناسلی جنین را مختل کنند.

به عنوان یک قاعده، علل دیسمبریوژنز عبارتند از:

• جهش ژن ها در اتوزوم ها (کروموزوم های غیر جنسی)؛
• آسیب شناسی در زمینه کروموزوم های جنسی، هم از نظر کمی و هم کیفی؛
• عوامل خارجی موثر بر بدن جنین از طریق مادرش در مرحله خاصی از رشد (دوره بحرانی در این وضعیت 8 هفته است): تومورهای بدن مادر که هورمون های جنسی مردانه تولید می کنند، مصرف داروهای با فعالیت آندروژنیک، قرار گرفتن در معرض تشعشعات رادیواکتیو، انواع مسمومیت .

هر یک از این عوامل می تواند بر هر یک از مراحل تشکیل جنسی تأثیر بگذارد، در نتیجه یک یا مجموعه دیگری از اختلالات مشخصه هرمافرودیتیسم ایجاد می شود.

علائم

بیایید به هر شکل از هرمافرودیتیسم با جزئیات بیشتری نگاه کنیم.

هرمافرودیتیسم کاذب زنانه

این آسیب شناسی با نقص در آنزیم 21- یا 11-هیدروکسیلاز همراه است. به صورت اتوزومال مغلوب به ارث می رسد (یعنی به جنسیت ارتباطی ندارد). مجموعه کروموزوم ها در بیماران زن هستند - 46 XX، غدد جنسی نیز ماده (تخمدان) هستند و به درستی تشکیل شده اند. اندام تناسلی خارجی دارای ویژگی های مردانه و زنانه است. شدت این اختلالات به شدت جهش بستگی دارد و از هیپرتروفی خفیف (افزایش اندازه) کلیتوریس تا تشکیل اندام تناسلی خارجی تقریباً مشابه مردان متفاوت است.

این بیماری همچنین با اختلالات شدید در سطح الکترولیت های خون همراه است که با کمبود هورمون آلدوسترون همراه است. علاوه بر این، ممکن است بیمار مبتلا به اسهال تشخیص داده شود که ناشی از افزایش حجم خون و سطوح بالای سدیم در خون است که ناشی از کمبود آنزیم 11 هیدروکسیلاز است.

هرمافرودیتیسم کاذب مردانه

به عنوان یک قاعده، خود را به عنوان سندرم عدم حساسیت آندروژن نشان می دهد. الگوی وراثت با X مرتبط است.

سندرم زنانه شدن بیضه ممکن است به دلیل جهش در ژن گیرنده آندروژن ایجاد شود. با عدم حساسیت بافت های بدن مردانه به هورمون های جنسی مردانه (آندروژن ها) و برعکس، حساسیت خوب به هورمون های زنانه (استروژن) همراه است. این آسیب شناسی با علائم زیر مشخص می شود:

• مجموعه کروموزوم 46 XY، اما مانند یک زن بیمار به نظر می رسد.
• آپلازی (عدم وجود) واژن؛
• رشد ناکافی مو برای یک مرد یا عدم وجود کامل مو.
• رشد غدد پستانی مشخصه زنان؛
• اولیه (اگرچه اندام تناسلی با توجه به نوع زن توسعه یافته است، آنها وجود ندارند).
• عدم وجود رحم

در بیماران مبتلا به این آسیب شناسی، غدد جنسی مردانه (بیضه ها) به درستی تشکیل می شوند، اما نه در کیسه بیضه (در نهایت وجود ندارد)، بلکه در کانال های مغبنی، ناحیه لابیا ماژور و در ناحیه بیضه قرار دارند. حفره شکمی

بسته به اینکه بافت های بدن بیمار تا چه اندازه نسبت به آندروژن ها حساس نیستند، اشکال کامل و ناقص زنانه سازی بیضه تشخیص داده می شود. انواع مختلفی از این آسیب شناسی وجود دارد که در آن اندام تناسلی خارجی بیمار تقریباً طبیعی به نظر می رسد و از نظر ظاهری نزدیک به مردان سالم است. این بیماری سندرم رایفنشتاین نامیده می شود.

همچنین، هرمافرودیتیسم کاذب مردانه ممکن است تظاهر اختلالات سنتز تستوسترون ناشی از کمبود آنزیم های خاص باشد.

اختلالات تمایز غدد جنسی

سندرم آژنزیس غدد جنسی خالص

این آسیب شناسی به دلیل جهش نقطه ای در کروموزوم X یا Y رخ می دهد. بیماران دارای قد طبیعی هستند، خصوصیات جنسی ثانویه آنها توسعه نیافته است، شیرخوارگی جنسی و آمنوره اولیه (در ابتدا بدون قاعدگی) وجود دارد.

اندام تناسلی خارجی، به عنوان یک قاعده، ظاهر یک زن است. در مردان، گاهی اوقات بر اساس الگوی مردانه رشد می کنند.

سندرم ترنر

ناشی از یک جهش ژنتیکی - مونوزومی (کامل یا جزئی) در کروموزوم X است. همچنین ناهنجاری هایی در ساختار این کروموزوم یا انواع موزاییک جهش وجود دارد.

در نتیجه این ناهنجاری، فرآیندهای تمایز غدد جنسی و عملکرد تخمدان ها مختل می شود. در هر دو طرف دیسژنزی غدد جنسی وجود دارد که با استریا نشان داده می شوند.

ژن های روی کروموزوم های غیر جنسی نیز تحت تأثیر قرار می گیرند. روند رشد سلول های سوماتیک و تمایز آنها مختل می شود. چنین بیمارانی همیشه کوتاه قد هستند و دارای بسیاری از ناهنجاری های مختلف دیگر هستند (به عنوان مثال، گردن کوتاه، چین های ناخنک گردن، کام بالا، نقایص قلبی، نقص کلیوی و غیره).

دیسژنزی بیضه

2 شکل از آن وجود دارد:

• دو طرفه (دو طرفه) - بیضه ها در هر دو طرف توسعه نیافته اند و اسپرم طبیعی تولید نمی کنند. کاریوتیپ - 46 XY، با این حال، ناهنجاری در ساختار کروموزوم X شناسایی می شود. اندام های تناسلی داخلی بر اساس نوع زنانه ایجاد می شوند، اندام های خارجی می توانند ویژگی های مرد و زن را داشته باشند. بیضه ها تستوسترون تولید نمی کنند، بنابراین سطح هورمون های جنسی در خون بیمار به شدت کاهش می یابد.
• مخلوط - غدد جنسی به طور نامتقارن توسعه می یابند. از یک طرف آنها توسط یک بیضه طبیعی با عملکرد تولید مثل حفظ شده نشان داده می شوند، از سوی دیگر - توسط یک بیضه. در نوجوانی، برخی از بیماران ویژگی های جنسی ثانویه از نوع مردانه را ایجاد می کنند. هنگام مطالعه مجموعه کروموزوم، به عنوان یک قاعده، ناهنجاری هایی در قالب موزائیسم آشکار می شود.

هرمافرودیتیسم واقعی

این آسیب شناسی همچنین سندرم گناد دوجنسی نامیده می شود. این یک بیماری نادر است که با وجود عناصر ساختاری بیضه و تخمدان در یک فرد مشخص می شود. آنها می توانند جدا از یکدیگر تشکیل شوند، اما در برخی موارد، بیماران به اصطلاح ovotestis دارند - بافت هر دو غده جنسی در یک اندام.

مجموعه کروموزوم ها در هرمافرودیتیسم واقعی معمولاً ماده طبیعی است، اما در برخی موارد مذکر است. موزائیسم کروموزوم جنسی نیز رخ می دهد.

علائم این آسیب شناسی کاملاً متنوع است و به فعالیت بافت بیضه یا تخمدان بستگی دارد. اندام تناسلی خارجی توسط عناصر زن و مرد نشان داده می شود.

اصول تشخیصی

سونوگرافی به شما امکان می دهد وضعیت غدد جنسی را ارزیابی کنید.

فرآیند تشخیص، مانند سایر موقعیت های بالینی، شامل 4 مرحله است:

• مجموعه ای از شکایات، تاریخچه (تاریخچه) زندگی و بیماری فعلی؛
• معاینه عینی؛
• تشخیص آزمایشگاهی؛
• تشخیص ابزاری

بیایید به هر یک از آنها با جزئیات بیشتری نگاه کنیم.

شکایات و خاطرات

در میان سایر داده ها، در صورت مشکوک به هرمافرودیتیسم، نکات زیر از اهمیت ویژه ای برخوردار است:

• آیا خانواده نزدیک بیمار از اختلالات مشابه رنج می برند یا خیر.
• واقعیت جراحی برداشتن در دوران کودکی (این و نکات قبلی پزشک را به فکر کردن در مورد سندرم زنانگی بیضه سوق می دهد).
• ویژگی ها و سرعت رشد در دوران کودکی و نوجوانی (اگر سرعت رشد کودک در سال های اول زندگی از همسالان جلوتر بود و در 9 تا 10 سالگی به شدت متوقف شد یا کاهش یافت، پزشک باید به فکر تشخیص باشد. "اختلال عملکرد قشر آدرنال" که در پس زمینه افزایش سطح آندروژن در خون ایجاد شده است، ممکن است در کودکی نیز مشکوک باشد.

معاینه عینی

مهمترین نکته در اینجا ارزیابی رشد جنسی و تیپ بدنی بیمار است. علاوه بر شیرخوارگی جنسی، تشخیص اختلالات رشد و ناهنجاری های جزئی در رشد سایر اندام ها و سیستم ها به ما امکان می دهد حتی قبل از کاریوتایپ کردن، "سندرم ترنر" را تشخیص دهیم.

اگر با لمس بیضه های مرد، آنها در کانال مغبنی یا در ضخامت لابیا بزرگ تشخیص داده شوند، می توان به هرمافرودیتیسم کاذب مرد مشکوک شد. کشف عدم وجود رحم، پزشک را بیشتر از این تشخیص متقاعد می کند.

تشخیص آزمایشگاهی

آموزنده ترین روش برای تشخیص این آسیب شناسی کاریوتایپ - مطالعه سیتوژنتیک کروموزوم ها - تعداد و ساختار آنها است.

همچنین، در بیماران مشکوک به هرمافرودیتیسم، غلظت هورمون های لوتئینه کننده و محرک فولیکول، تستوسترون و استرادیول و در موارد کمتر مینرالو و گلوکوکورتیکوئیدها در خون تعیین می شود.

در شرایط دشوار تشخیصی، آزمایش hCG انجام می شود.

روش های تشخیص ابزاری

برای ارزیابی وضعیت اندام های تناسلی، سونوگرافی اندام های لگنی و در برخی موارد توموگرافی کامپیوتری این ناحیه برای بیمار تجویز می شود.

آموزنده ترین معاینه آندوسکوپی اندام های تناسلی داخلی و بیوپسی آنها است.

اصول درمان

جهت اصلی درمان هرمافرودیتیسم مداخله جراحی برای اصلاح جنسیت بیمار است. دومی جنسیت خود را انتخاب می کند و بر اساس این تصمیم، جراحان دستگاه تناسلی خارجی را بازسازی می کنند.

همچنین، در بسیاری از موقعیت های بالینی، به چنین بیمارانی توصیه می شود که تحت گنادکتومی دو طرفه قرار گیرند - غدد جنسی (بیضه ها یا تخمدان ها) را به طور کامل خارج کنید.

برای بیماران زن در صورت ابتلا به هیپوگنادیسم هورمون درمانی تجویز می شود. همچنین برای بیمارانی که غدد جنسی آنها برداشته شده است، توصیه می شود. در مورد دوم، هدف از مصرف هورمون ها جلوگیری از ایجاد سندرم پس از اختگی (کمبود هورمون جنسی) است.

بنابراین، بیماران می توانند داروهای زیر را تجویز کنند:

• استرادیول (یکی از نام های تجاری آن Proginova است، نام های دیگر وجود دارد).
• COCs (داروهای ضد بارداری خوراکی ترکیبی) - Mercilon، Logest، Novinet، Yarina، Zhanin و دیگران؛
• داروهایی برای درمان جایگزینی هورمون برای اختلالاتی که پس از شروع ایجاد می شوند (کلیمودین، فموستون و غیره)؛
• آنالوگ های مصنوعی گلوکوکورتیکوئیدها و مینرالوکورتیکوئیدها (بسته به اینکه کمبود هورمون در یک بیمار خاص رخ می دهد)؛ آنها برای اختلال عملکرد آدرنال تجویز می شوند که منجر به اختلالات جنسی می شود.
• برای تحریک رشد بیمار، افرادی که از سندرم ترنر رنج می برند، داروهای هورمونی سوماتوتروپیک (Norditropin و دیگران) تجویز می شود.
• تستوسترون (omnadren، sustanon) - استفاده از آن برای هدف هورمون درمانی برای مردان توصیه می شود.

بیمارانی که از هرمافرودیتیسم رنج می برند، حتی پس از جراحی باید تحت نظر متخصص غدد باشند. همچنین، به بسیاری از آنها توصیه می شود که با یک روان درمانگر، متخصص جنسی یا روانشناس مشورت کنند.

انسان در عین حال ویرانگر و خالق است، شکارچی و طعمه، فرمانروا و بنده ذات خود. او سزاوار چه چیزی است - عشق یا نفرت؟ او کیست و چرا به این دنیا آمد؟ آیا طبیعت بدون مردان می تواند کار کند؟ چرا مردان مورد نیاز هستند؟

در این کتاب پرده بسیاری از اسرار "من" مرد برداشته شده است. معلوم شد که ما به جنسیت مذکر نیاز داریم. او موتور تکامل و پیشرفت علمی و فناوری، تاریخ و فرهنگ است. این امکان وجود دارد که بدون مردان ما فقط میمون هایی باقی می ماندیم که یاد گرفته بودند راست راه بروند. این کتاب نه تنها منبع اطلاعات جالب، بلکه مفید برای شما خواهد بود و به شما کمک می کند کمی متفاوت به مردان نگاه کنید.

به عنوان یک استثنا، هرمافرودیتیسم متوالی در پرندگان رخ می دهد.

معمولاً تغییر جنسیت در پرندگان تحت تأثیر برخی استرس های قوی رخ می دهد. البته ثبت چنین پدیده ای در پرندگان وحشی مشکل است اما در پرندگان اهلی کاملاً امکان پذیر است. اتفاقاً در قدیم اعتقاد بر این بود که اگر چنین معجزه ای در یک مزرعه اتفاق بیفتد، مشکل ایجاد می شود. در روسیه، به چنین نیمه سیگاری ها (یا نیمه خروس ها؟) "کوری" می گفتند.

چندی پیش، در توسکانی ایتالیا، یک خروس مزرعه تغییر جنسیت داد. خروس گوش ماهی طلایی مرتباً در حال پذیرایی از حرمسرا خود بود که ناگهان روباهی به داخل لانه مرغ رفت و همه جوجه ها را کشت. خروس تنها ماند و به زودی... شروع به تخم گذاری کرد. از غم و اندوه، نه کمتر. چند سال قبل، مورد مشابهی در روسیه مشاهده شد. درست است، پتکا ما دلیل دیگری برای تغییر جنسیت خود داشت - او دانه های مسموم شده با سم موش را خورد. او نمرد، اما توانست تخم بگذارد.

با جان سالم به در بردن از استرس، پتیا خروس می تواند به مرغ ریابا تبدیل شود

<<< Назад

جلو >>>

حیوانات خود بارور تولید مثل می کنند، همه چیزهای دیگر برابر هستند، دو برابر سریعتر از حیوانات دوپایه. چرا دوگانگی در طبیعت غالب است؟ برای پاسخ به این سوال، نژادهای کرم گرد به طور مصنوعی پرورش داده شدند. Caenorhabditis elegans، برخی از آنها فقط لقاح متقابل را انجام می دهند و برخی دیگر فقط خودباروری را انجام می دهند. آزمایشات با این کرم ها دو فرضیه را در مورد مزایای لقاح متقابل تایید کرد. یک مزیت پاکسازی کارآمدتر مخزن ژن از جهش های مضر است، دومی تجمع سریع جهش های مفید است که به جمعیت کمک می کند تا با شرایط متغیر سازگار شوند.

دو قیمت برای آقایان

چرا تولید مثل جنسی ضروری است، چرا مردان مورد نیاز هستند؟ پاسخ به این سوالات اصلاً آنطور که به نظر می رسد واضح نیست.

تکامل شناس معروف جان مینارد اسمیت در کتاب خود به جدیت این مشکل توجه کرده است تکامل جنسیت(1978). مینارد اسمیت این پارادوکس را به تفصیل بررسی کرد و نام آن را «هزینه دو برابری رابطه جنسی» گذاشت. ماهیت آن این است که با وجود همه چیزهای دیگر، تولید مثل غیرجنسی (یا خود باروری) دقیقاً دو برابر مؤثرتر از لقاح متقابل با مشارکت مردان است (شکل را ببینید). به عبارت دیگر، مردان برای جمعیت بسیار گران هستند. امتناع از آنها باعث افزایش فوری و بسیار قابل توجهی در سرعت تولید مثل می شود. ما می دانیم که، صرفاً از نظر فنی، انتقال از دوقطبی و لقاح متقابل به تولید مثل غیرجنسی یا خود لقاح کاملاً ممکن است، هم در گیاهان و هم در حیوانات، نمونه های زیادی از این امر وجود دارد (برای مثال نگاه کنید به: اژدهاهای غول پیکر ماده کومودو بدون تولید مثل; مشارکت مردان، "عناصر"، 26/12/2006). با این وجود، به دلایلی، نژادهای غیرجنسی و جمعیت های هرمافرودیت های خود بارور کننده هنوز جایگزین کسانی نشده اند که به روش "عادی" و با مشارکت نرها تولید مثل می کنند.

چرا آنها هنوز مورد نیاز هستند؟

از مطالب فوق چنین نتیجه می شود که لقاح متقابل باید مزایای خاصی را به همراه داشته باشد، به طوری که آنها حتی سود مضاعف در بازده تولیدمثلی ناشی از رها شدن نرها را پوشش می دهند. علاوه بر این، این مزایا باید فوراً ظاهر شوند، و نه زمانی در یک میلیون سال. انتخاب طبیعی به چشم اندازهای بلندمدت اهمیتی نمی دهد.

فرضیه های زیادی در مورد ماهیت این مزایا وجود دارد (نگاه کنید به: تکامل تولید مثل جنسی). ما به دو مورد از آنها خواهیم پرداخت. اولین مورد به عنوان "زاغه مولر" شناخته می شود (نگاه کنید به: جغجغه مولر وسیله ای است که در آن محور فقط در یک جهت می تواند بچرخد. فرزندانش نمی توانند از شر آن خلاص شوند، مانند یک نفرین خانوادگی، برای همیشه به همه فرزندان او منتقل می شود (مگر اینکه یک جهش معکوس رخ دهد، و احتمال این امر در موجودات غیرجنسی بسیار کم است). رد کل ژنوم ها، اما نه ژن های منفرد، در طول یک سری از نسل های موجودات غیرجنسی، تجمع مداوم جهش های مضر می تواند اتفاق بیفتد (با توجه به شرایط خاص، اندازه ژنوم به اندازه کافی بزرگ در کرم های گرد است). , به هر حال، ژنوم در مقایسه با سایر حیوانات کوچک است. شاید به همین دلیل است که آنها می توانند از عهده لقاح خود برآیند (به زیر مراجعه کنید).

اگر ارگانیسم ها از طریق جنسی تولید مثل کنند و لقاح متقابل را انجام دهند، ژنوم های فردی دائما پراکنده و مخلوط می شوند و ژنوم های جدید از قطعاتی که قبلاً به ارگانیسم های مختلف تعلق داشتند تشکیل می شود. در نتیجه، موجودیت جدیدی پدید می آید که موجودات غیرجنسی آن را ندارند - استخر ژنجمعیت ها به ژن ها این فرصت داده می شود تا مستقل از یکدیگر تکثیر یا حذف شوند. یک ژن با یک جهش ناموفق را می توان با انتخاب رد کرد، و ژن های باقی مانده ("خوب") یک ارگانیسم والد خاص را می توان با خیال راحت در جمعیت حفظ کرد.

بنابراین، اولین ایده این است که تولید مثل جنسی به پاکسازی ژنوم ها از "بار ژنتیکی" کمک می کند، یعنی به خلاص شدن از شر جهش های مضر دائمی کمک می کند، از انحطاط (کاهش تناسب اندام کلی جمعیت) جلوگیری می کند.

ایده دوم شبیه ایده اول است: این ایده نشان می دهد که تولید مثل جنسی به ارگانیسم ها کمک می کند تا با سرعت بخشیدن به تجمع جهش هایی که در یک محیط معین مفید هستند، به طور مؤثرتری با شرایط در حال تغییر سازگار شوند. فرض کنید یک فرد دارای یک جهش مفید است و دیگری دارای جهش دیگری است. اگر این موجودات غیرجنسی باشند، عملاً هیچ شانسی برای انتظار برای ترکیب هر دو جهش در یک ژنوم ندارند. تولید مثل جنسی این فرصت را فراهم می کند. این به طور موثر تمام جهش‌های مفیدی را که در یک جمعیت ایجاد می‌شود، به یک «مالکیت مشترک» تبدیل می‌کند. واضح است که میزان سازگاری با شرایط در حال تغییر در موجودات دارای تولید مثل جنسی باید بیشتر باشد.

با این حال، تمام این ساختارهای نظری بر فرضیات خاصی مبتنی هستند. نتایج مدل‌سازی ریاضی نشان می‌دهد که میزان سود یا مضرات لقاح متقابل در مقایسه با تولیدمثل غیرجنسی یا خود باروری به تعدادی پارامتر بستگی دارد. اینها شامل اندازه جمعیت است. نرخ جهش؛ اندازه ژنوم؛ توزیع کمی جهش ها بسته به میزان مضر بودن / مفید بودن آنها. تعداد فرزندان تولید شده توسط یک ماده؛ راندمان انتخاب (درجه وابستگی تعداد فرزندان باقی مانده نه به تصادفی، بلکه به عوامل ژنتیکی) و غیره. اندازه گیری برخی از این پارامترها نه تنها در جمعیت های طبیعی، بلکه در جمعیت های آزمایشگاهی نیز بسیار دشوار است.

بنابراین، همه فرضیه‌هایی از این دست نیاز فوری به توجیه‌های نظری و مدل‌های ریاضی (که همگی در حال حاضر به وفور وجود دارند) ندارند، بلکه نیاز به تأیید تجربی مستقیم دارند. با این حال، چنین آزمایش‌های زیادی تاکنون انجام نشده است (Colegrave, 2002. جنسیت محدودیت سرعت تکامل را آزاد می‌کند // طبیعت. ج 420. ص 664-666; گدارد و همکاران، 2005. جنسیت کارایی انتخاب طبیعی را در جمعیت های مخمر تجربی افزایش می دهد. طبیعت. ج 434. ص 636-640). تحقیقات جدیدی توسط زیست شناسان دانشگاه اورگان بر روی کرم های گرد انجام شده است Caenorhabditis elegans، به وضوح اثربخشی هر دو مکانیسم در نظر گرفته شده را نشان می دهد و مزیتی را برای آن دسته از جمعیت هایی فراهم می کند که با وجود "قیمت مضاعف" از مردان امتناع نمی کنند.

یک شی منحصر به فرد برای مطالعه نقش مردان

کرم ها Caenorhabditis elegansگویی آنها عمداً برای آزمایش تجربی فرضیه های فوق ایجاد شده اند. این کرم ها ماده ندارند. جمعیت ها از نرها و هرمافرودیت ها تشکیل شده اند که دومی از نظر عددی غالب است. هرمافرودیت ها دو کروموزوم X دارند، در حالی که مردان فقط یک کروموزوم دارند (سیستم تعیین جنسیت X0، مانند مگس سرکه). هرمافرودیت‌ها اسپرم و تخمک تولید می‌کنند و می‌توانند بدون کمک از طریق خود لقاح تولید مثل کنند. نرها فقط اسپرم تولید می کنند و می توانند هرمافرودیت ها را بارور کنند. در نتیجه لقاح خود، فقط هرمافرودیت ها متولد می شوند. وقتی لقاح متقابل اتفاق می افتد، نیمی از فرزندان هرمافرودیت و نیمی نر هستند. به طور معمول، فراوانی لقاح متقابل در جمعیت سی الگانساز چند درصد تجاوز نمی کند. برای تعیین این فراوانی، لازم نیست زندگی صمیمی کرم ها را مشاهده کنید - کافی است درصد نرهای جمعیت را بدانید.

باید روشن شود که خود باروری دقیقاً مشابه تولید مثل غیرجنسی (کلونال) نیست، اما تفاوت بین آنها به سرعت در یک سری از نسل های خود بارور ناپدید می شود. ارگانیسم های خود بارور در طول چندین نسل در همه جایگاه ها هموزیگوت می شوند. پس از این، فرزندان از نظر ژنتیکی با والدین خود متفاوت نیستند، به همان شیوه ای که در زمان تولید مثل کلونال انجام می شود.

U سی الگانسجهش‌هایی شناخته شده‌اند که بر فرکانس لقاح متقابل تأثیر می‌گذارند. یکی از آنها xol-1، برای نرها کشنده است و در واقع منجر به این واقعیت می شود که فقط هرمافرودیت ها در جمعیت باقی می مانند که با خود باروری تولید مثل می کنند. دیگری، fog-2، توانایی تولید اسپرم را از هرمافرودیت ها سلب می کند و به طور موثر آنها را به ماده تبدیل می کند. جمعیتی که در آن همه افراد حامل این جهش هستند، مانند بسیاری از حیوانات به یک جمعیت دوپایه طبیعی تبدیل می شود.

نویسندگان با استفاده از روش‌های کلاسیک (از طریق تلاقی، نه مهندسی ژنتیک)، دو جفت نژاد کرم را با ژنوم‌های تقریباً یکسان توسعه دادند که فقط در حضور جهش‌ها متفاوت بودند. xol-1و fog-2. اولین نژاد در هر جفت، با یک جهش xol-1،تنها از طریق خود باروری تولید مثل می کند (خودسازی اجباری، سیستم عامل). دوم، با جهش مه-2،تنها با لقاح متقاطع می تواند تکثیر شود (Outcrossing اجباری، OO). هر جفت از نژادها با یک نژاد سوم، با "زمینه ژنتیکی" یکسان، اما فاقد هر دو جهش (نوع وحشی، WT) همراه بودند. در نژادهای WT، میزان لقاح متقابل در شرایط آزمایشگاهی استاندارد از 5% تجاوز نمی کند.

مرد مورد نیاز است! آزمایش شده به صورت تجربی

دو سری آزمایش با این سه قلو سنگ انجام شد.

در قسمت اولاین فرضیه که لقاح متقابل به خلاص شدن از شر "بار ژنتیکی" کمک می کند مورد آزمایش قرار گرفت. این آزمایش برای 50 نسل (البته از کرم ها، نه آزمایش کنندگان) ادامه یافت. هر نسل از کرم ها در معرض یک جهش زا شیمیایی - اتیل متان سولفونات قرار گرفتند. این منجر به افزایش تقریباً چهار برابری در میزان جهش شد. حیوانات جوان را در یک ظرف پتری قرار دادند که با دیواره ای از ورمیکولیت به دو نیم تقسیم شد (تصویر را ببینید) و کرم ها را در یک نیمه ظرف قرار دادند و غذای آنها باکتری بود. E. coli- در نیمه دیگر بود. هنگام پیوند، کرم‌ها با آنتی‌بیوتیک درمان شدند تا باکتری‌هایی که به‌طور تصادفی چسبیده بودند حذف شوند. در نتیجه، برای اینکه به غذا برسند، و در نتیجه فرصتی برای زنده ماندن و ترک فرزندان داشته باشند، کرم ها مجبور بودند بر یک مانع غلبه کنند. بنابراین، آزمایش‌کنندگان کارایی انتخاب «تصفیه» را افزایش دادند که جهش‌های مضر را از بین می‌برد. در شرایط عادی آزمایشگاهی، راندمان انتخاب بسیار پایین است زیرا کرم ها از هر طرف با غذا احاطه شده اند. در چنین شرایطی، حتی حیوانات بسیار ضعیفی که بیش از حد جهش های مضر دارند، می توانند زنده بمانند و تولید مثل کنند. در راه اندازی آزمایشی جدید، این سطح بندی به پایان رسید. برای خزیدن روی دیوار، کرم باید سالم و قوی باشد.

نویسندگان آمادگی جسمانی کرم ها را قبل و بعد از آزمایش، یعنی در افراد نسل اول و پنجاهم مقایسه کردند. کرم ها سی الگانسقابل نگهداری در حالت یخ زده برای مدت طولانی. این به شدت چنین آزمایش هایی را تسهیل می کند. در حالی که آزمایش به طول انجامید، نمونه ای از کرم های نسل اول به آرامی در فریزر دراز کشید. تناسب اندام به شرح زیر اندازه گیری شد. کرم‌ها به نسبت مساوی با کرم‌های شاهد، که ژن پروتئین درخشان در ژنوم آنها وارد شده بود، مخلوط شدند و در یک مجموعه آزمایشی کاشته شدند. به حیوانات زمان داده شد تا بر مانع غلبه کنند و تولید مثل کنند و سپس درصد افراد غیر نورانی در فرزندان مشخص شد. اگر این درصد در نسل پنجاهم نسبت به نسل اول افزایش یافت، به این معنی است که تناسب اندام در طول آزمایش افزایش یافته است، به این معنی است که انحطاط رخ داده است.

نتایج آزمایش در شکل نشان داده شده است. آنها به وضوح نشان می دهند که لقاح متقابل وسیله ای قدرتمند برای مبارزه با بار ژنتیکی است. هر چه تعداد دفعات لقاح متقابل بیشتر باشد، نتیجه نهایی بهتر است (همه خطوط در شکل از چپ به راست افزایش می یابد). افزایش مصنوعی جهش منجر به انحطاط (کاهش تناسب اندام) همه نژادهای کرم ها شد، به جز OO - "مقابل اجباری".

حتی برای نژادهایی که در آنها جهش زایی به طور مصنوعی تسریع نشده بود، فرکانس بالای لقاح متقابل مزیتی را به همراه داشت. در شرایط عادی آزمایشگاهی، این مزیت رخ نمی دهد زیرا کرم ها برای رسیدن به غذا مجبور نیستند از دیوارها بالا بروند.

جالب است که در یکی از دو نژاد سیستم عامل کنترل ("کودهای خود اجباری")، حتی بدون افزایش نرخ جهش، امتناع از لقاح متقابل منجر به انحطاط شد (مربع سمت چپ در جفت منحنی های بالایی در شکل زیر صفر قرار دارد).

این شکل همچنین نشان می دهد که نرخ لقاح متقابل اکثر نژادهای وحشی (WT) در طول آزمایش به طور قابل توجهی بالاتر از 5٪ اولیه بود. این شاید مهمترین نتیجه باشد. این بدان معناست که در شرایط سخت (یعنی هم نیاز به بالا رفتن از یک مانع و هم افزایش نرخ جهش زایی)، انتخاب طبیعی به افرادی که با لقاح متقابل تولید مثل می کنند، مزیت آشکاری می دهد. فرزندان چنین افرادی دوام بیشتری دارند و بنابراین، در طول آزمایش، انتخاب برای تمایل به لقاح متقابل رخ می دهد.

بنابراین، اولین آزمایش به طور قانع کننده ای این فرضیه را تأیید کرد که لقاح متقابل به جمعیت کمک می کند تا از جهش های مضر خلاص شوند.

در قسمت دومآزمایش‌ها آزمایش کردند که آیا لقاح متقابل با جمع‌آوری جهش‌های مفید به ایجاد سازگاری‌های جدید کمک می‌کند یا خیر. این بار برای اینکه به غذا برسند، کرم‌ها باید بر منطقه‌ای غلبه می‌کردند که با باکتری‌های بیماری‌زا پر شده بود. سراتیا. این باکتری ها وارد دستگاه گوارش می شوند سی الگانس، باعث ایجاد بیماری خطرناکی در کرم می شود که می تواند منجر به مرگ شود. برای زنده ماندن در این شرایط، کرم‌ها یا باید یاد می‌گرفتند که باکتری‌های مضر را بلعیده نکنند یا در برابر آنها مقاومت کنند. ناشناخته است که جمعیت کرم های آزمایشی کدام گزینه را انتخاب کردند، اما بیش از 40 نسل، نژادهای OO کاملاً با شرایط جدید سازگار شدند، نژادهای WT تا حدودی بدتر شدند و نژادهای OS اصلا سازگار نشدند (بقای آنها در محیطی مضر باکتری ها در سطح پایین اولیه باقی ماندند). باز هم، در طول آزمایش، فرکانس لقاح متقابل به شدت در نژادهای WT تحت تأثیر انتخاب افزایش یافت.

بنابراین، لقاح متقابل در واقع به یک جمعیت کمک می کند تا با شرایط متغیر سازگار شود، در این مورد ظهور یک عامل بیماری زا. این واقعیت که نرخ لقاح متقابل در نژادهای WT در طول آزمایش افزایش یافت به این معنی است که جفت گیری با نرها (برخلاف خود لقاح) به هرمافرودیت ها مزیت تطبیقی ​​فوری می دهد که ظاهراً از "قیمت مضاعفی" که آنها باید بپردازند بیشتر است. تولید نر

لازم به ذکر است که لقاح متقابل نه تنها در موجودات دوپایه اتفاق می افتد. به عنوان مثال، بسیاری از بی مهرگان هرمافرودیت هستند، نه خود را بارور می کنند، بلکه یکدیگر را بارور می کنند. در گیاهان، گرده افشانی متقابل افراد دوجنسه ("هرمافرودیت") نیز، به بیان ملایم، غیر معمول نیست. هر دو فرضیه آزمایش شده در این کار برای چنین هرمافرودیت هایی کاملاً قابل اجرا هستند. به عبارت دیگر، این کار ثابت نکرد که «هرمافرودیت متقابل» به هیچ وجه از دوپایه بودن پایین‌تر است. اما برای اولین مورد از این دو گزینه، نیازی به پرداخت "قیمت مضاعف" بدنام ندارید. بنابراین مشکل همچنان پابرجاست.

آزمایش‌ها مضرات خود لقاح را در مقایسه با لقاح متقابل نشان دادند، اما توضیح ندادند که چرا بسیاری از ارگانیسم‌ها دوپایگی را به «لقاح متقابل» ترجیح می‌دهند. کلید حل این معما به احتمال زیاد در انتخاب جنسی نهفته است. دوزخی بودن به زنان اجازه می دهد تا شرکای خود را با دقت انتخاب کنند و این می تواند به عنوان یک راه اضافی برای افزایش کارایی رد جهش های مضر و تجمع جهش های مفید باشد. شاید این فرضیه روزی تأیید تجربی دریافت کند.