Белорусский государственный университет Биологический факультет ЛЕКЦИЯ Половая структура популяций животных По специальному курсу «Экология популяций животных» доцента кафедры зоологии Кругловой О. Ю. Половая структура популяций животных - это численное соотношение самцов и самок в разных возрастных группах. Животные, для которых характерен гермафродитизм Свиной цепень Taenia solium Морской желудь Balanus balanoides (отр. Cirripedia) Типы гермафродитизма: протерандрия, протерогиния Протерандрические гермафродиты Рыба-клоун Amphiprion ocellaris Морской окунь Diplodus sargus Протерогинные гермафродиты Травяная лягушка Rana temporaria Группер Epinephelus polyphekadion (сем. Serranidae) Chaetodon lunula – енотовая бабочка (сем. Maenidae) Типы гермафродитизма Истинный, или одновременный (дождевые черви, легочные брюхоногие моллюски). Последовательный (полихета Ophryotrocha purilis, креветки Pandalus borealis и P. latirostris) Типы гермафродитизма Хронологический (временной). Субституционный (заместительный). Гинандроморфизм Партеногенез Тля (отр. Homoptera) Filinia longiseta Daphnia pulex Виды животных, для которых характерно партеногенетическое размножение Типы партеногенеза Постоянный (облигатный) – дафнии, Artemia salina Факультативный (необязательный) – тутовый шелкопряд Циклический – тли, коловратки, ветвистоусые раки Типы партеногенеза (в зависимости от пола образующегося потомства) Телитокия – жуки-долгоносики, мошки Simuliidae Арренотокия – перепончатокрылые Дейтеротокия (амфитокия) – тутовый шелкопряд, некоторые прямокрылые (кобылки), привиденьевые (палочники) Типы партеногенеза (в зависимости от числа хромосом в женской гамете) Гаплоидный (генеративный) – перепончатокрылые Диплоидный - тли Типы партеногенеза Андрогенез Тутовый шелкопряд Bombyx mori Гиногенез (некоторые нематоды, рыбы, земноводные) Пецилия Poecilia formosa Педогенез Галлицы Oligarces paradoxus, Miastor sp. Первичное соотношение полов Типы детерминации пола у раздельнополых животных 1. Генотипическая: хромосомный механизм; дипло-гаплоидный механизм. 2. Фенотипическая. Основные типы хромосомного определения пола (по М.М. Тихомировой, 1976) Тип определения пола Гетерогаметный пол Зигота самцов Зигота самок Группы организмов ХУ ♂ ХУ ХХ Большинство млекопитающих, двукрылые ХО ♂ ХО ХХ Нематоды, ракообразные, клопы, кузнечики, стрекозы, бабочки, жуки, веснянки, термиты; кенгуру ХУ: Х1Х2…ХnУ ♂ ХУ1У2…Уn ♂ Х1Х2…ХnУ Х1Х1..ХnХn Богомолы, некоторые млекопитающие Некоторые ХУ1У2…Уn ХХ млекопитающие, богомолы Основные типы хромосомного определения пола (продолжение) Тип Гетерогаопределения метный пола пол Зигота самцов Зигота самок Группы организмов ХУ ♀ ХХ ХУ Некоторые птицы, змеи, некоторые рыбы, тутовый шелкопряд ХО ♀ ХХ ХО Ящерицы, лягушки, моли ХУ: Х1Х2…ХnУ ♀ ХУ1У2…Уn ♀ Х1Х1..ХnХn Х1Х2…ХnУ ХХ ХУ1У2…Уn Некоторые змеи, бабочки Равноногие раки Типы пола Drosophila melanogaster в зависимости от полного хромосомного набора Хромосомный набор Половой индекс Х/А Тип пола Примечание 3Х:2А 1,50 «Метасамка» Стерильна 4Х:3А 1,33 «Метасамка» Стерильна 4Х:4А 1,0 Тетраплоидная самка Фертильна 3Х:3А 1,0 Триплоидная самка Пониженная фертильность 2Х:2А 1,0 Диплоидная самка Фертильна 1Х:1А 1,0 Гаплоидная Стерильна 3Х:4А 0,75 Интерсекс Стерильна 2Х:3А 0,67 Интерсекс Стерильна 1Х:2А 0,50 Диплоидный самец Фертилен 2Х:4А 0,50 Тетраплоидный самец Фертилен 1Х:3А 0,33 «Метасамец» Стерилен Диплоидный набор хромосом Drosophila melanogaster : XX + 3AA XY + 3AA Наборы половых хромосом: XXY – самка; XXYY - самка; XO – самец. + - Ген – трансформатор tra и tra Числовой половой индекс = число хромосом/ число наборов аутосом Типы пола Drosophila melanogaster в зависимости от полного хромосомного набора Хромосомный набор Половой индекс Х/А Тип пола Примечание 3Х:2А 1,50 «Метасамка» Стерильна 4Х:3А 1,33 «Метасамка» Стерильна 4Х:4А 1,0 Тетраплоидная самка Фертильна 3Х:3А 1,0 Триплоидная самка Пониженная фертильность 2Х:2А 1,0 Диплоидная самка Фертильна 1Х:1А 1,0 Гаплоидная Стерильна 3Х:4А 0,75 Интерсекс Стерильна 2Х:3А 0,67 Интерсекс Стерильна 1Х:2А 0,50 Диплоидный самец Фертилен 2Х:4А 0,50 Тетраплоидный самец Фертилен 1Х:3А 0,33 «Метасамец» Стерилен Многофакторное определение пола в разных линиях мухи обыкновенной Musca domestica Линия 1 2 Самки XXmff XXmmff Самцы YYmmff XXMmff 3 4 XXMMFf YYmFf XXMMff YYmmff Примечание: М – мужской, F – женский фактор Типы самок в популяциях лесного лемминга Myops schisticolor: XX, X*Y, X*X Варианты 3-хфакторного определения пола в популяциях меченосца Xiphophorus maculatus: ♂ - XY, YY; ♀ - XX, WX, WY Пецилия Poecilia formosa Carassius auratus Набор хромосом нематоды Caenorhabditis elegans - XXAA Варианты половых типов нематоды Caenorhabditis elegans, полученные в экспериментальных популяциях в результате полиплоидизации Гермафродиты Самцы ХХАА ХОАА ХХХААА ХХААА ХХХАААА ХХАААА ХХХХАААА Вторичное соотношение полов Рыжий лесной муравей Formica rufa Цикл развития коловраток Фенотипическое определение пола у эхиуриды Bonellia viridis Влияние внешних факторов на определение пола Саранча, зараженная нематодой Mermis subnigrescens Бокоплав Gammarus duebeni Изменение вторичного соотношения полов в связи со сменой пола Травяная лягушка Rana temporaria Ophryotrocha puerilis Третичное соотношение полов Аксолотль – личинка амбистомы Альпийский тритон Triturus alpestris Горностай Mustela erminea Изменение третичного соотношения полов в связи со сменой пола с возрастом в популяциях гермафродитных видов Группер Epinephelus polyphekadion (сем. Serranidae) Морской окунь Diplodus sargus Размах колебаний третичного соотношения полов (% взрослых самцов) в популяциях некоторых видов животных (по данным разных авторов из А.В. Яблокова, 1987) Вид Lim, % Примечание Дрозофила Drosophila melanogaster 0 - 50 Известны партеногенетические популяции Бабочка Acraea ancedon 0,6 - 38,6 Многоножка Polyxemus lagurus 0 - 41,6 Известны партеногенетические популяции Прыткая ящерица Lacerta agilis 33 - 54 А.В. Яблоков и др., 1976 Лесной лемминг Myopus schisticolor 22 - 70 Соболь Martes zibellina 50 - 70 Большая ночница Myotis myotis 48,5 - 61 Серебряный карась Carassius auratus 0 - 50 Окунь речной Perca fluviatilis 10 - 70 Известны партеногенетические формы