Seksuaalinen lisääntyminen – määritelmä ja periaatteet

Eliöillä voi olla useampi kuin yksi lisääntymistapa:

1. Sukupuolinen lisääntyminen: esimerkkinä ameeban binäärinen jakautuminen. Joskus meduusat ja monet hyönteiset jakautuvat tai tuottavat munia ilman hedelmöitystä. Nämä kaikki ovat suvuttoman lisääntymisen menetelmiä.
2. Sukupuolinen lisääntyminen: Useimmat kasvit ja eläimet lisääntyvät kahden eri sukupuolen yhdistymisellä. Kumpikin sukupuoli tuottaa lisääntymiseen käytettävät erityissolut. Uusi organismi syntyy, kun molemmat solutyypit yhdistyvät hedelmöittyneessä munasolussa eli zygootissa. Eliöitä, jotka voivat tuottaa molempia soluja lisääntymistä varten, kutsutaan hermafrodiiteiksi. Esimerkiksi useimmat etanat ovat hermafrodiitteja.
• Niitä organismeja, jotka tuottavat siittiöitä, kutsutaan uroksiksi, ja niitä, jotka tuottavat munasoluja (munia), kutsutaan naaraiksi.
3. Jotkin eläimet ja kasvit pystyvät lisääntymään joko suvullisesti tai suvuttomasti.

Sukupuolinen lisääntyminen on helpompaa kuin seksuaalinen lisääntyminen, mutta molemmissa on sekä etuja että haittoja:

• Sukupuolettomasti tuotettu jälkeläinen perii geenit vain vanhemmaltaan.
• Sukupuolisesti tuotetut jälkeläiset eroavat geneettisesti jonkin verran kummastakin vanhemmasta. Ne perivät geenit molemmilta vanhemmilta.

Ihmisillä sukupuoli on yleensä joko mies tai nainen. Esimerkiksi: Johnin sukupuoli on mies. Janen sukupuoli on nainen. Useimmiten ihmisen sukupuoli riippuu siitä, mitä sukupuolikromosomeja hän on saanut vanhemmiltaan. Naisen munasolu sisältää yhden X-kromosomin. Miehen sperma sisältää joko X- tai Y-kromosomin. Kun siittiö ja munasolu yhdistyvät muodostaen hedelmöittyneen munasolun, vauva voi saada kumman tahansa näistä kromosomeista isältään. Jos vauva saa kaksi X-kromosomia, siitä kehittyy nainen. Jos vauva saa yhden X-kromosomin ja yhden Y-kromosomin, siitä kehittyy uros. Ennen kuin vauvat syntyvät, niiden sukupuoliosat ovat jo muodostuneet, mutta eivät vielä valmiita. Murrosiän aikana sukupuoliosat kehittyvät loppuun, samoin kuin muut kehon osat, kuten rinnat ja karvoitus.

Tähän sääntöön on joitakin poikkeuksia. Joskus meioosiprosessi, jossa syntyy sukusoluja, voi mennä toisin. Tämä voi johtaa siihen, että henkilöllä on 3 X-kromosomia tai 2 Y-kromosomia tai XXY XY:n sijaan XXY. Toisinaan elimistö ei ehkä noudata täsmälleen sitä, mitä kromosomit käskevät sen tehdä.

Joillakin ihmisillä voi olla seksuaalisia tunteita, jotka poikkeavat heidän kehostaan. Esimerkiksi miespuolinen henkilö voi tuntea vetoa vain toisiin miehiin eikä naisiin. Tätä kutsutaan homoseksuaalisuudeksi. On myös ihmisiä, jotka tuntevat olevansa eri sukupuolta kuin kehonsa. Näitä ihmisiä kutsutaan transsukupuolisiksi. Kaikkia näitä variaatioita kutsutaan joskus sukupuoleksi.

Sukupuolinen lisääntyminen alkoi noin miljardi vuotta sitten. Se kehittyi yksisoluisissa eukaryooteissa. Tiedeyhteisö keskustelee yhä siitä, miksi se ilmestyi ja miksi se on yhä olemassa. Yleisesti esitettyjä syitä ovat muun muassa seuraavat:

• Sukupuoli luo vaihtelua jälkeläisiin. Jos on piirteitä, jotka antavat organismille etua, ne leviävät helpommin. Haittaa aiheuttavat piirteet poistuvat yleensä nopeasti.

Sukupuolinen lisääntyminen on prosessi, jota esiintyy vain eukaryooteissa. Näillä soluilla on tuma ja mitokondriot. On olemassa muitakin eliöitä (muita kuin eläimiä, kasveja ja sieniä), muita eukaryootteja - kuten malariaparasiitti - jotka myös harjoittavat seksuaalista lisääntymistä. Jotkut bakteerit käyttävät konjugaatiota siirtääkseen perintöainesta bakteerien välillä. Tämä ei ole sama asia kuin seksuaalinen lisääntyminen, mutta sen tuloksena syntyy samanlainen geneettisten ominaisuuksien sekoitus.

Sukupuolisessa lisääntymisessä lisääntymiseen käytettävät solut, joita kutsutaan sukusoluiksi, ovat joko munasoluja tai siittiöitä. Hedelmöitykseen tarvitaan kaksi erilaista solua. Solujen jakautumismekanismi toimii vain, kun yksi siittiö yksinään tunkeutuu munasoluun. Kun se on päässyt sisään, munasolun soluseinämän läpi kulkee nopea reaktio, joka sulkee kaikki muut siittiöt.

Biologiassa sukupuolen määrittelyssä on kyse sukupuolen toiminnasta, ei siitä, miltä yksilöt näyttävät. Ihmisillä miehet ja naiset näyttävät yleensä erilaisilta. Monissa lajeissa ne eivät eroa toisistaan, paitsi sukupuolielinten osalta. Sukupuoli voidaan määrittää eri tavoin:

• Hermafrodiitit tuottavat sekä uros- että naaras-sukusoluja. Tätä järjestelmää esiintyy joillakin eläimillä, esimerkiksi etanoilla, ja useimmilla kukkivilla kasveilla.
• Useimmissa tapauksissa sukupuolet ovat erillisiä. Tämä tarkoittaa, että organismi tuottaa joko urospuolisia sukusoluja tai munasoluja, mutta ei molempia samanaikaisesti. Biologista syytä siihen, että organismi kehittyy jompaankumpaan sukupuoleen, kutsutaan sukupuolen määräytymiseksi.
• Sukupuolen määrityksen tuloksena organismi on joko uros tai naaras.

Sukupuolen määrittelyssä on periaatteessa kaksi tapausta:

• Sukupuoli määräytyy geenien perusteella, jotka organismi perii vanhemmiltaan.
• Sukupuoli määräytyy ympäristön kautta.

Geneettinen

Yleensä sukupuoli määräytyy eliön geenien perusteella. Geneettisessä sukupuolen määräytymisessä suurin osa sukupuolen kehitykseen vaikuttavista alleeleista tai geeneistä on samassa kromosomissa. Tätä kromosomia kutsutaan tällöin sukupuolikromosomiksi. Koska geneettistä sukupuolen määräytymistä ohjaa sukupuolikromosomipari (tai toisen kromosomin olemassaolo tai puuttuminen), uros- ja naaraspuolisia jälkeläisiä on yleensä yhtä monta. Esimerkiksi ihmisillä siittiöissä on joko X- tai Y-kromosomi, ja niitä esiintyy suunnilleen yhtä paljon.

Ei-geneettinen

Joillakin lajeilla sukupuoli ei määräydy perimän perusteella vaan sen sijaan kehityksen aikana tai myöhemmin elämässä koettujen ympäristötekijöiden perusteella. Monilla matelijoilla on lämpötilariippuvainen sukupuolen määräytyminen: alkioiden kehityksen aikana kokema lämpötila määrää organismin sukupuolen. Esimerkiksi joillakin kilpikonnilla urokset syntyvät alhaisemmissa haudontalämpötiloissa kuin naaraat; tämä ero kriittisissä lämpötiloissa voi olla vain 1-2 °C.

Jotkut kalat vaihtavat sukupuolta elämänsä aikana. Tätä ilmiötä kutsutaan peräkkäiseksi hermafroditismiksi. Pellekaloissa pienemmät kalat ovat uroksia, ja ryhmän hallitsevasta ja suurimmasta kalasta tulee naaras. Monissa kaloissa on päinvastoin - useimmat kalat ovat naaraita syntyessään ja muuttuvat uroksiksi, kun ne saavuttavat tietyn koon. Sekventiaaliset hermafrodiitit voivat tuottaa molempia sukusoluja koko elämänsä ajan, mutta ne ovat aina joko naaraita tai uroksia.

Joillakin saniaisilla oletussukupuoli on hermafrodiitti. Saniaiset, jotka kasvavat maaperässä, jossa on aiemmin elänyt hermafrodiitteja, saavat jäljelle jääneistä hormoneista vaikutteita kehittyäkseen uroksiksi.

• Sukupuolinen lisääntyminen
• Sukupuolen evoluutio
• Sukupuoli
• Alastomuus
• Sukupuoliyhteys
• Sukupuolinen lisääntyminen