Jak určit pohlaví agam?

Teplotní spínač promění samce vousatých draků na samice.

Vousatý drak Pogona vitticeps/ (Foto: Hamus / Flickr.com.)
Ukazováním svých „vousů“ agama děsí své nepřátele. (Foto: Jordan Vos/Flickr.com)

Jsme zvyklí, že pohlaví organismů jednoznačně závisí na chromozomové sadě, přesněji na kombinaci genů získaných při oplodnění. Existují však některé zajímavé výjimky: například mnoho plazů a ryb nemá pohlavní chromozomy a pohlaví závisí na podmínkách, za kterých se embryo vyvinulo.

Často je rozhodující teplota, to znamená, že v horkém počasí se z vajíček líhnou většinou mláďata jednoho pohlaví, a pokud nebylo příliš horké počasí, tak i druhého.

Ale vousatí draci se dokázali stát výjimkou až na výjimky: není to tak dávno, co se ukázalo, že jejich pohlaví závisí jak na chromozomech, tak na teplotě. Pohlavní chromozomy u agam (stejně jako u některých dalších plazů, ptáků a některých druhů hmyzu) se nazývají Z a W a určují pohlaví jinak než „naše“ X a Y: samice mají různé chromozomy – Z a W, ale samci mají stejné chromozomy – Z a Z.

U agam se tak děje, pokud vajíčka dozrávají při teplotách pod 32 °C. Pokud teplota stoupne nad 32 °C, pak genetické samice zůstávají samicemi, ale i embrya ZZ se mění na samice. To znamená, že geneticky jsou to muži, ale fyziologicky a anatomicky jsou to ženy.

Vědci z University of New South Wales a University of Canberra – titíž, kteří objevili dvojí určování pohlaví u agam – pokračovali ve studiu „sexuální otázky“ u těchto plazů a nyní ve svém novém článku v Věda Zálohy popisují molekulární mechanismus, který mění pohlaví agam v závislosti na podmínkách prostředí.

Arthur Georgis (Arthur Georges) a jeho kolegové porovnávali obsah RNA v různých tkáních agam různého pohlaví: „normální“ samci, „normální“ samice a „teplotní“ samice (tedy ty, které se ve vajíčku staly samičkami v důsledku tepla).

RNA byla potřebná, protože ji lze použít k pochopení toho, které geny jsou aktivní a jak přesně jsou aktivní. Jak známo, aby informace obsažené v genu mohly začít fungovat, je z genu odebrána „otisková“ kopie v podobě relativně krátké molekuly RNA – tedy z určité sekvence ve velmi, velmi velké DNA. . Tento proces se nazývá transkripce a aktivitu genu lze hodnotit podle intenzity transkripce – spočítáním, kolik molekul RNA pochází z konkrétního úseku DNA v buňkách konkrétní tkáně.

(V závorce podotýkáme, že na RNA pak začíná syntéza proteinových molekul v souladu s genetickými instrukcemi, které RNA ve své sekvenci nese. Syntéza proteinu se nazývá translace a pro větší přesnost by se měla aktivita genu posuzovat podle množství proteinu , protože to může být tak, že existuje mnoho kopií RNA, ale málo bílkovin – kvůli pomalé translaci. Mnohdy však množství RNA stačí k posouzení aktivity genů.)

Podle očekávání měly „teplotní“ samice své vlastní molekulárně genetické vlastnosti: několik genů se vyznačovalo zvýšenou aktivitou a mezi nimi byly dva geny z rodiny Jumonji, o nichž je již dlouho známo, že se podílejí na „sexuálním osudu“ embrya u různých zvířat. Ano, jeden z nich Jumonji– geny potlačují vývoj varlat u zvířat a druhý pomáhá vyrovnávat práci chromozomů X u samic, takže díky dvojitému „X“ v ženských buňkách nedochází k nadprodukci proteinů kódovaných chromozomem X, takže aktivita jeho genů není dvojitá, ale normální, “single”. Obecně platí, že oba geny pracují ve prospěch samic a u agam, jak jsme právě řekli, fungují zvláště aktivně u těch jedinců, jejichž embryonální vývoj probíhal při zvýšených teplotách.

To nejdůležitější však bylo jinak. Oba Jumonji-geny fungují tak či onak u „normálních“ mužů a žen, ale kopie RNA pocházejí z genů Jumonji, v „teplotě“ se ženy liší: proteiny, které jsou syntetizovány na RNA z obou genů, jsou menší velikosti než stejné proteiny syntetizované v buňkách „normálních“, geneticky determinovaných samic a samců.

Děje se tak díky vlastnostem sestřihu – to je název pro proces úpravy RNA, který se vyskytuje u všech eukaryot; Nebudeme to podrobně popisovat, pouze řekneme, že v důsledku toho je u „teplotních“ samic v RNA zachován stop signál, který ukončí syntézu polypeptidového řetězce dříve než obvykle.

Autoři práce se však prozatím zastavili u stádia RNA a jaké proteiny se tam produkují a co pak dělají, to teprve určí další experimenty. Ale obecně řečeno, regulace na úrovni editace RNA je poměrně „populární“ způsob, jak změnit molekulární krajinu v buňce, a v přírodě se tento trik používá poměrně často.

V případě vousatých draků se vše zjevně děje následovně: zvýšení teploty nějak nutí embryo syntetizovat zkrácené proteiny, které hrají důležitou roli při tvorbě sexu. Oba proteiny slouží jako přepínače mezi dvěma vývojovými směry a ve zkrácené podobě vypínají chromozomální určování pohlaví a zároveň spouštějí reakce, které pohlaví utvářejí podle vnějších podmínek.

Výzkumníci konkrétně poznamenávají, že našli stejné zkrácené proteiny v embryích aligátorů a želv, u nichž je pohlaví také závislé na teplotě, takže možná je určení pohlaví pomocí úpravy RNA společným rysem mnoha, ne-li všech plazů.

Autor: Kirill Staševič

Když podlaha závisí na teplotě
KATASTROFICKÝ PROPORCE POHLAVÍ
Malý, ale odvážný: chromozom Y si „vyžádal svá práva“

Snažíte se pojmenovat svého vousatého mazlíčka, ale nejste si jisti, zda je to holčička nebo kluk. Ó! Samci a samice vousatých draků mohou vypadat stejně, ale existuje několik rozdílů, které je odlišují (kromě toho, co je zřejmé). Zde je podrobný návod, jak určit pohlaví vašeho vousatého draka (nebo mláděte vousatého draka), abyste si s ním mohli vybudovat láskyplný vztah. Je důležité si uvědomit, že určení pohlaví miminek je obtížnější, takže počkejte 8 až 12 týdnů, než určíte pohlaví vašeho vousatého miminka, abyste získali co nejpřesnější výsledky.

Jak určit pohlaví

Chcete-li určit pohlaví vousatého draka, položte ještěrku na tvrdou, rovnou, dobře osvětlenou plochu a zvedněte její ocas. Pod ocasem má agama těsnění v různém pořadí: mohou to být dvě paralelní svislé vybouleniny nebo jedna vodorovná vyboulenina. Pokud jsou vybouleniny dvě, jedná se o samce agamy, a pokud je vyboulenina jedna, jedná se o samičku.

Pokud máte problémy se zrakem, můžete si posvítit baterkou pod ocas nebo si oblast nahmatat rukou. Ucítíte dva dlouhé svislé „pruhy“ podél ocasu, pokud se jedná o samce, a jeden příčný, pokud se jedná o samici. Protože jsou konvexní a kůže ještěrky pod ocasem je světlá, může být ve skutečnosti vhodnější cítit rukou. Jen netlačte ani nemačkejte, abyste ještěrce neublížili.

srovnávací tabulka

Možnosti porovnání	Samci vousatých draků	Samice vousatých draků
Význam	Samec druhu vousatého draka má širší ocas a dominantní rysy.	Samice druhu vousatého draka má užší ocas a submisivní rysy.
Chvost	Velmi hustý a široký ocas se dvěma velkými hlízami.	Poměrně tenký ocas s jedním výběžkem.
Důvod pro zobrazení vousů	Zobrazuje vousy jako důvod ochrany.	Zobrazuje vousy jako důvod k páření
příroda	Stává se, že má dominantní charakter a nesdílí své území s ostatními zástupci svého druhu.	Stává se, že má submisivní charakter a sdílí své území s ostatními.
Velikost hlavy	Větší velikosti	Velikostně menší
Pomocí hrotů	Toto zvíře ukazuje své páteře, aby naznačilo, že touží po páření.	Toto zvíře ukazuje své páteře, protože je ohroženo.
Kopání děr	Toto zvíře si kope díry, aby přezimovalo.	Toto zvíře vykopává díry, aby nakladlo vajíčka.

Rozmnožování a potomci

Vousatí draci jsou spolu s dalšími druhy ještěrek vejcorodými tvory. Taková zvířata jsou schopna reprodukovat svůj vlastní druh několik let po narození, kdy začíná puberta. Když jsou samci připraveni k páření, vykazují jasnou barvu hrdla.

V období páření se samec vousatého draka zvedá na přední nohy a poměrně často kývá hlavou. Samice připravené k páření obvykle prokazují samcům souhlas s rozmnožováním různými pohyby hlavy a manipulacemi s ocasem. Po takových pářících hrách jsou samice pronásledovány samci, načež je předběhnutý jedinec chycen za zuby.

Samci při tomto držení zuby zasouvají své hemipenisy do samiček a samotný proces kopulace šupinatých plazů netrvá déle než pět minut. Asi jeden a půl až dva měsíce po páření kladou vajíčka oplozené samice.

Je to legrace! Pohlaví novorozených ještěrek je určeno sadou chromozomů: ZW – pro samice a ZZ – pro samce, ale zvláštností agamy je její závislost na teplotním režimu během inkubační doby, tedy při teplotě 22-32 °C se rodí jedinci obou pohlaví a při teplotě 32°C – výhradně samice.

Drak vousatý vytváří v přirozených podmínkách dosti velké vajíčky, skládající se z maximálně dvou a půl tuctu vajíček, která nakladou do nory vyhrabané samicí. Kvůli ochraně budoucích potomků se vchod do vejcovodové nory zakryje a zhruba po třech až čtyřech měsících se rodí novorozené agamy malých rozměrů.