Definicja pojęcia:

płeć

Płeć – zespół cech morfologicznych i fizjologicznych występujących u organizmów żywych (tzw. cech płciowych) determinujących ich funkcję w procesie rozmnażania płciowego, który stanowi podstawę podziału tych organizmów na organizmy rozdzielnopłciowe – płci żeńskiej produkujące gamety żeńskie (komórki jajowe) oraz płci męskiej produkujące gamety męskie (plemniki, organizmy obupłciowe (obojnacze, hermafrodytyczne) wytwarzające oba rodzaje gamet (żeńskie i męskie) i organizmy o płci obojętnej okresowo funkcjonujące jako osobniki płci żeńskiej bądź męskiej. Cechy płciowe determinowane są głównie przez obecność genów związanych z chromosomami płci (tzw. płeć genetyczna), rzadziej wynikają z oddziaływania czynników środowiska zewnętrznego (tzw. płeć epigenetyczna). Różnice między osobnikami płci żeńskiej i płci męskiej wynikają z obecności odmiennych gruczołów rozrodczych (gonad) produkujących określone rodzaje komórek płciowych (gamet), np. jajników produkujących komórki jajowe u samic, jąder produkujących plemniki u samców (pierwszorzędowe cechy płciowe), odmiennego wykształcenia przewodów wyprowadzających gamety i zewnętrznych narządów płciowych, np. jajowodów i pochwy u samic, nasieniowodów i prącia u samców (drugorzędowe cechy płciowe) bądź obecności cech charakterystycznych dla określonej płci, np. rozmiarów, ubarwienia, ornamentacji ciała lub sposobu zachowania (tzw. dymorfizmu płciowego) (trzeciorzędowe cechy płciowe).
  1. Występowanie płci u organizmów żywych
  2. Systemy determinacji płci
  3. Determinacja płci u ssaków
  4. Inne mechanizmy genetycznej determinacji płci
  5. Determinacja płci pod wpływem czynników środowiskowych
  6. Cechy płciowe

Występowanie płci u organizmów żywych

Płeć stanowi zespół cech morfologicznych i fizjologicznych występujących u organizmów żywych (tzw. cech płciowych) determinujących ich zdolność do rozmnażania płciowego za pośrednictwem komórek płciowych (gamet) wytwarzanych w wyspecjalizowanych narządach płciowych (np. gonadach zwierząt, organach generatywnych roślin) lub koniugacji (wymiany materiału genetycznego pomiędzy komórkami bakterii). Cechy płciowe stanowią podstawę ich podziału na organizmy rozdzielnopłciowe – osobniki płci żeńskiej produkujące gamety żeńskie (komórki jajowe) i osobniki płci męskiej wytwarzające gamety męskie (plemniki); organizmy obupłciowe (obojnacze, hermafrodytyczne) wytwarzające obydwa rodzaje gamet (komórki jajowe i plemniki) oraz organizmy o płci obojętnej okresowo funkcjonujące jako osobniki płci żeńskiej bądź płci męskiej. Dojrzałe płciowo rośliny są rozdzielnopłciowe bądź obojnacze; wśród dojrzałych płciowo zwierząt wyróżnia się płeć żeńską (samice), męską (samce), obojnaczą (obojnaki, hermafrodyty) i obojętną; u człowieka występuje płeć żeńska (kobiety) i płeć męska (mężczyźni), obojnactwo stanowi zaburzenie rozwoju płciowego.
Płeć stanowi zespół cech morfologicznych i fizjologicznych warunkujących zdolność organizmów do rozmnażania płciowego za pośrednictwem komórek płciowych (gamet) wytwarzanych w wyspecjalizowanych narządach płciowych (gonadach). Źródło: shutterstock
Rozdzielnopłciowość (gonochoryzm), charakteryzująca się występowaniem osobników płci żeńskiej i męskiej w obrębie jednego gatunku, występuje u większości gatunków zwierząt (bezkręgowców i kręgowców, w tym człowieka), nielicznych protistów oraz niektórych roślin nasiennych (nagonasiennych i okrytonasiennych) posiadających obydwa rodzaje kwiatów rozdzielnopłciowych (kwiaty żeńskie i męskie) (rośliny jednopienne, np. sosna, kukurydza) bądź wyłącznie kwiaty żeńskie lub męskie (rośliny dwupienne, np. cis, wierzba). W niektórych grupach bezkręgowców (mszyce, wioślarki, przywry, wrotki) osobniki płci męskiej (samce) obecne są jedynie w pokoleniach rozmnażających się płciowo – pokoleniach dwupłciowych (przemiana pokoleń, heterogonia); część bezkręgowców (np. wrotki, nicienie, skorupiaki, roztocza) i kręgowców (np. ryby, płazy, jaszczurki) reprezentowana jest wyłącznie przez osobniki płci żeńskiej (samice) (dzieworództwo, partenogeneza). Obojnactwo występuje wśród bezkręgowców (np. brzuchonogów, form pasożytniczych) i nielicznych kręgowców (głównie ryb). Rośliny w większości są organizmami obupłciowymi (androgynicznymi) wykształcającymi męskie i żeńskie organy płciowe (np. obupłciowe gametofity mszaków, obupłciowe kwiaty okrytonasiennych). Płeć obojętna jest charakterystyczna dla kolonijnych parzydełkowców, których polipy obronne i odżywcze może okresowo pełnić funkcję polipów rozrodczych produkujących komórki płciowe (żeńskie komórki jajowe lub męskie plemniki).
Obupłciowy kwiat tulipana zawierający żeńskie i męskie organy płciowe (pojedynczy słupek z otaczającymi go pręcikami). Źródło: shutterstock

Systemy determinacji płci

Procesy rozwoju określonych cech płciowych, warunkujących występowanie osobników rozdzielnopłciowych w obrębie danego gatunku, zależne są od specyficznych sygnałów wywoławczych aktywujących kaskadę określonych genów regulatorowych odpowiedzialnych za wykształcenie płci żeńskiej bądź płci męskiej. Sygnały te determinowane są głównie przez obecność genów związanych z wyspecjalizowanymi chromosomami płci – tzw. genetyczna (chromosomowa) determinacja płci; rzadziej wynikają z oddziaływania czynników środowiska zewnętrznego, tzw. epigenetyczna determinacja płci. Różnorodne mechanizmy genetycznej determinacji płci obecne są u większości rozdzielnopłciowych roślin i zwierząt, których płeć warunkowana jest obecnością jednakowych chromosomów płci (tzw. płeć homogametyczna, np. XX u samic ssaków, ZZ u samców ptaków i motyli) bądź różnych chromosomów płci (tzw. płeć heterogametyczna, np. XY u samców ssaków, ZW u samic ptaków i motyli, X0 u samców koników polnych). Epigenetyczna determinacja płci jest charakterystyczna dla niektórych roślin (np. paproci), bezkręgowców (np. szczetnic) i kręgowców (np. ryb, żółwi, krokodyli).

Determinacja płci u ssaków

Płeć ssaków (w tym człowieka) determinowana jest obecnością bądź brakiem chromosomu Y w gamecie męskiej (plemniku) łączącej się z gametą żeńską (komórką jajową) w momencie zapłodnienia (system determinacji płci X-Y). Każda komórka jajowa powstająca w gonadach żeńskich (jajnikach) zawiera jeden chromosom X; w gonadach męskich (jądrach) powstają zaś dwa rodzaje plemników – zawierające chromosom X oraz zawierające chromosom Y. Jeżeli komórka jajowa (X) zostanie zapłodniona plemnikiem (X) powstanie zygota płci żeńskiej (XX), jeżeli plemnikiem (Y) – zygota płci męskiej (XY). Sygnałem wyzwalającym determinację płci męskiej (XY) jest gen regulatorowy związany z chromosomem Y – SRY (ang. sex-determining region of Y – determinujący płeć region chromosomu Y), który poprzez aktywację kaskady określonych genów stymuluje rozwój męskich narządów rozrodczych (jąder); u osobników żeńskich (XX) natomiast, przy braku genu SRY, powstają żeńskie narządy rozrodcze (jajniki).
System determinacji płci X-Y u człowieka. Źródło: shutterstock

Inne mechanizmy genetycznej determinacji płci

System determinacji płci X-Y występuje również u niektórych owadów, np. muszki owocowej (Drosophila melanogaster), w tym przypadku jednak płeć osobników potomnych nie zależy wyłącznie od obecności bądź braku chromosomu Y. Istotnym czynnikiem jest także stosunek pomiędzy liczbą chromosomów X (zawierających czynniki żeńskości) i liczbą autosomów (A) (zawierających czynniki męskości) wynoszący u samicy 2X:2A, natomiast u samca 1X:2A. Płeć potomstwa może być również determinowana, odwrotnie niż u ssaków, przez obecność bądź brak chromosomu płciowego w komórce jajowej, czego przykładem jest system determinacji płci Z-W występujący u ptaków, niektórych ryb i motyli. Samice (ZW) produkują dwa rodzaje komórek jajowych  (Z i W), samce (ZZ) – jeden rodzaj plemników (Z). Jeżeli plemnik połączy się z komórką jajową (Z) powstanie zygota męska (ZZ), jeżeli z komórką jajową (W) – zygota żeńska (ZW). Niektóre owady (np. koniki polne, ważki, karaluchy, rybiki cukrowe) posiadają jeden rodzaj chromosomu płci – chromosom X (system determinacji płci X0). Płeć osobników potomnych zależy od obecności lub braku chromosomu X w plemniku. Samice (XX) powstają w wyniku zapłodnienia komórki jajowej (X) przez plemnik z chromosomem płci (X), zaś samce (X0) – w wyniku połączenia komórki jajowej z plemnikiem pozbawionym chromosomu płci.

Determinacja płci pod wpływem czynników środowiskowych

Epigenetyczna (środowiskowa, fenotypowa ) determinacja płci, czyli rozwój cech płciowych pod wpływem różnych czynników środowiska zewnętrznego (m.in. temperatury, interakcji międzyosobniczych, struktury społecznej stada bądź obecności feromonów w otoczeniu), występuje u niektórych paproci (np. różdżyca, Ceratopteris), bezkręgowców (np. szczetnice, Bonellia) i kręgowców (np. ryby, gady). Determinacja płci u młodocianych osobników bonelii zielonej (Bonellia viridis) z gromady szczetnic zależy od warunków zewnętrznych środowiska. Osobniki zagrzebane w mule stają się samicami (o długości ciała ok. 1 m); osobniki stykające się z feromonami maskulinizującymi wydzielanymi przez komórki ryjka samicy przekształcają się w uwstecznione w budowie samce (o długości ciała ok. 2 mm) żyjące we wnętrzu ciała samicy (workach odbytowych). Determinacja płci u wszystkich gatunków krokodyli, hatterii, większości żółwi i części jaszczurek (np. agamy brodatej) zależy od temperatury panującej w komorze lęgowej (tzw. temperaturowa determinacja płci), np. samce żółwi wykluwają się przy temperaturze inkubacji 28-30°C; samice przy temperaturze nieco wyższej – 32-35°C.
Temperaturowa determinacja płci u żółwi. Źródło: shutterstock

Cechy płciowe

Cechy płciowe, determinowane przez obecność określonych chromosomów płci lub czynniki środowiskowe, stanowią zespół charakterystycznych cech fizjologicznych i morfologicznych umożliwiających odróżnienie osobników płci żeńskiej od osobników płci męskiej. Różnice te wynikają głównie z obecności odmiennych narządów rozrodczych (np. gametangia – lęgnie, rodnie, plemnie; kwiaty – żeńskie i męskie; gonady – jajniki i jądra) produkujących określone rodzaje komórek płciowych, czyli gamet (komórki jajowe, plemniki), warunkujące zdolność tych organizmów do rozmnażania płciowego. Cechy płciowe protistów, grzybów i roślin mają charakter fizjologiczny (płeć fizjologiczna) bądź morfofizjologiczny (płeć morfofizjologiczna); dotyczą głównie różnic pomiędzy gametami i narządami rozrodczymi (tzw. pierwotnych cech płciowych). Słabo zaznaczony dymorfizm płciowy (tzw. wtórne cechy płciowe) obserwowany jest u nielicznych gatunków (np. roślin dwupiennych). Cechy płciowe zwierząt mają charakter morfofizjologiczny; dotyczą zarówno pierwotnych jak i wtórnych cech płciowych.

Różnice między osobnikami płci żeńskiej i męskiej u zwierząt związane są z występowaniem dwóch różnych rodzajów gruczołów płciowych (gonad) – jajników produkujących komórki jajowe (płeć żeńska) i jąder produkujących plemniki (płeć męska) (tzw. pierwszorzędowe cechy płciowe), odmiennego wykształcenia dróg wyprowadzających gamety i zewnętrznych narządów płciowych – jajowodów i pochwy (płeć żeńska) oraz nasieniowodów i prącia (płeć męska) (tzw. drugorzędowe cechy płciowe) bądź obecności cech charakterystycznych dla danej płci, niezwiązanych bezpośrednio z procesem rozmnażania (tzw. trzeciorzędowe cechy płciowe, wtórne cechy płciowe). Cechy te, określane mianem dymorfizmu płciowego bądź dwupostaciowości, występują u niektórych bezkręgowców (m.in. owadów, skorupiaków, pajęczaków, wrotków, nicieni, szczetnic) i licznych kręgowców (głównie ptaków i ssaków). Przejawiają się one głównie w postaci zróżnicowanej wielkości ciała (np. komplementaryzm samczy), ubarwienia (np. skrzydła samców motyli, upierzenie samców ptaków), obecności ornamentów (np. rogi na głowie samców chrząszczy, korale i grzebień u samców kuraków, ogon pawia, poroże jeleni) bądź sposobu zachowania charakterystycznego dla określonej płci (np. stopień zaangażowania w opiekę nad potomstwem). Dymorfizm płciowy u człowieka obejmuje głównie różnice w proporcjach ciała, stopniu wykształcenia gruczołów sutkowych, wysokości głosu, owłosieniu ciała oraz sposobie rozmieszczenia tkanki tłuszczowej
Dymorfizm płciowy u słonia morskiego (Mirounga leonina). Źródło: shutterstock

Bibliografia

  1. Aleksander Michajlik, Ramotowski Witold; “Anatomia i fizjologia człowieka”; PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2013.;
  2. Jane B. Reece, Lisa E. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson,; “Biologia Campbella”; Dom Wydawniczy Rebis, Poznań 2020.;
  3. Eldra Pearl Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee; “Biologia”; Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996.;
  4. Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. II, III, V, VII, VIII, IX”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998-1999.;
  5. Valerie C. Scanlon, Tina Sanders; “Essentials of Anatomy and Physiology”; F.A. Davis Company 2006. ;
  6. Bernhard Kleine, Winfried G. Rossmanith; “Hormones and the Endocrine System: Textbook of Endocrinology”; Springer-Verlag GmbH, 2016.;
  7. Lauralee Sherwood; “Human Physiology: From Cells to Systems”; Cengage Learning, Belmont 2015. ;
  8. Giuseppe Fusco; “The Biology of Reproduction”; Cambridge University Press, 2019.;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.3
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź