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 Морской окунь Diplodus sargus Рыба-клоун Amphiprion ocellaris

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 Daphnia pulex Filinia longiseta Тля (отр. Homoptera) 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 Гиногенез (некоторые нематоды, рыбы, земноводные) Тутовый шелкопряд Bombyx mori 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.

Тип определения пола Гетерога- метный пол Зигота самцов Зигота самок Группы организмов ХУХУХХБольшинство млекопитающих, двукрылые ХОХОХХНематоды, ракообразные, клопы, кузнечики, стрекозы, бабочки, жуки, веснянки, термиты; кенгуру ХУ: Х 1 Х 2 …Х n У ХУ 1 У 2 …У n Х 1 Х 2 …Х n У ХУ 1 У 2 …У n Х 1 Х 1..Х n Х n ХХ Богомолы, некоторые млекопитающие Некоторые млекопитающие, богомолы Основные типы хромосомного определения пола (по М.М. Тихомировой, 1976)

Основные типы хромосомного определения пола (продолжение) ХУХХХУНекоторые птицы, змеи, некоторые рыбы, тутовый шелкопряд ХОХХХОЯщерицы, лягушки, моли ХУ: Х 1 Х 2… Х n У ХУ 1 У 2… У n Х 1 Х 1.. Х n Х n ХХ Х 1 Х 2… Х n У ХУ 1 У 2… У n Некоторые змеи, бабочки Равноногие раки Тип определения пола Гетерога- метный пол Зигота самцов Зигота самок Группы организмов

Типы пола Drosophila melanogaster в зависимости от полного хромосомного набора Хромосомный набор Половой индекс Х/А Тип полаПримечание 3Х:2А1,50«Метасамка»Стерильна 4Х:3А1,33«Метасамка»Стерильна 4Х:4А1,0Тетраплоидная самка Фертильна 3Х:3А1,0Триплоидная самка Пониженная фертильность 2Х:2А1,0Диплоидная самкаФертильна 1Х:1А1,0ГаплоиднаяСтерильна 3Х:4А0,75ИнтерсексСтерильна 2Х:3А0,67ИнтерсексСтерильна 1Х:2А0,50Диплоидный самец Фертилен 2Х:4А0,50Тетраплоидный самец Фертилен 1Х:3А0,33«Метасамец»Стерилен Хромосомный набор Половой индекс Х/А Тип полаПримечание 3Х:2А1,50«Метасамка»Стерильна 4Х:3А1,33«Метасамка»Стерильна 4Х:4А1,0Тетраплоидная самка Фертильна 3Х:3А1,0Триплоидная самка Пониженная фертильность 2Х:2А1,0Диплоидная самкаФертильна 1Х:1А1,0ГаплоиднаяСтерильна 3Х:4А0,75ИнтерсексСтерильна 2Х:3А0,67ИнтерсексСтерильна 1Х:2А0,50Диплоидный самец Фертилен 2Х:4А0,50Тетраплоидный самец Фертилен 1Х:3А0,33«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 полаПримечание 3Х:2А1,50«Метасамка»Стерильна 4Х:3А1,33«Метасамка»Стерильна 4Х:4А1,0Тетраплоидная самка Фертильна 3Х:3А1,0Триплоидная самка Пониженная фертильность 2Х:2А1,0Диплоидная самкаФертильна 1Х:1А1,0ГаплоиднаяСтерильна 3Х:4А0,75ИнтерсексСтерильна 2Х:3А0,67ИнтерсексСтерильна 1Х:2А0,50Диплоидный самец Фертилен 2Х:4А0,50Тетраплоидный самец Фертилен 1Х:3А0,33«Метасамец»Стерилен

Многофакторное определение пола в разных линиях мухи обыкновенной Musca domestica ЛинияСамкиСамцы 1XXmffYYmmff 2XXmmffXXMmff 3XXMMFfXXMMff 4YYmFfYYmmff 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 ГермафродитыСамцы ХХААХОАА ХХХАААХХААА ХХХААААХХАААА ХХХХАААА Варианты половых типов нематоды Caenorhabditis elegans, полученные в экспериментальных популяциях в результате полиплоидизации

Вторичное соотношение полов Рыжий лесной муравей Formica rufa

Цикл развития коловраток

Фенотипическое определение пола у эхиуриды Bonellia viridis

Влияние внешних факторов на определение пола Бокоплав Gammarus duebeni Саранча, зараженная нематодой Mermis subnigrescens

Изменение вторичного соотношения полов в связи со сменой пола Ophryotrocha puerilis Травяная лягушка Rana temporaria

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) ВидLim, %Примечание Дрозофила Drosophila melanogaster0 - 50Известны партеногенетические популяции Бабочка Acraea ancedon0,6 - 38,6 Многоножка Polyxemus lagurus0 - 41,6Известны партеногенетические популяции Прыткая ящерица Lacerta agilis А.В. Яблоков и др., 1976 Лесной лемминг Myopus schisticolor Соболь Martes zibellina Большая ночница Myotis myotis48, Серебряный карась Carassius auratus0 - 50Известны партеногенетические формы Окунь речной Perca fluviatilis