Kønsbestemmelse i biologi: Genetik, miljø og hermafroditisme

For mange arter bestemmes kønnet af miljøfaktorer, som de oplever i løbet af deres udvikling. Mange krybdyr har temperaturafhængig kønsbestemmelse. Den temperatur, som embryonerne oplever under deres udvikling, bestemmer organismens køn. Hos nogle skildpadder produceres hanner f.eks. ved lavere inkubationstemperaturer end hunner; denne forskel i kritiske temperaturer kan være så lille som 1-2 °C.

Mange fisk skifter køn i løbet af deres liv. Dette fænomen kaldes sekventiel hermafroditisme. Hos klovnefisk bliver de mindre fisk hanner, og den dominerende og største fisk i en gruppe bliver hunner. Hos mange wrasse er det modsatte tilfældet - de fleste fisk er hunner ved fødslen og bliver hanner, når de når en vis størrelse. Sekventielle hermafroditter kan producere begge typer kønsceller i løbet af deres levetid, men på et hvilket som helst tidspunkt er de enten hunner eller hanner.

Hos nogle bregner er standardkønnet hermafrodit, men bregner, der vokser i jord, som tidligere har været hermafroditjord, påvirkes af de resterende hormoner til at udvikle sig til at være hanner.

Den mest almindelige måde at bestemme køn på er ved hjælp af generne. På den måde bestemmes en organismes køn af det genom, den får. De alleler, der påvirker kønsudviklingen, kan eller kan ikke være på det samme kromosom. Hvis de er det, kaldes dette kromosom et kønskromosom, og generne på det kaldes "kønsrelaterede". Køn bestemmes enten af det faktum, at der er et kønskromosom (som kan mangle), eller af antallet af dem. Da den genetiske kønsbestemmelse bestemmes ved at matche kromosomerne, er der normalt lige mange han- og hunkønsafkom.

Forskellige genetiske systemer

Mennesker og andre pattedyr har et XY-kønsbestemmelsessystem: Y-kromosomet bærer de faktorer, der er ansvarlige for den mandlige udvikling. Hvis der ikke findes et Y-kromosom, er standardkønnet hunkøn. XX pattedyr er hunkøn og XY er hankøn. XY-kønsbestemmelse findes også hos andre organismer, herunder den almindelige frugtflue og nogle planter. I nogle tilfælde, bl.a. hos frugtfluen, er det antallet af X-kromosomer, der bestemmer kønnet, og ikke tilstedeværelsen af et Y-kromosom.

Fugle har et system, der fungerer omvendt: Det kaldes ZW-kønsbestemmelsessystemet. W-kromosomet indeholder faktorer for hunlig udvikling. Som standard (hvis kromosomet mangler) vil organismen være en han. I dette tilfælde er ZZ individer hanner og ZW hunner. De fleste sommerfugle og møl har også et ZW-kønsbestemmelsessystem. I både XY- og ZW-kønsbestemmelsessystemer er det kønskromosom, der bærer de kritiske faktorer, ofte betydeligt mindre og bærer ikke meget mere end de gener, der er nødvendige for at udløse udviklingen af et givet køn.

Mange insekter bruger et system til kønsbestemmelse baseret på antallet af kønskromosomer. Dette kaldes XX/XO-kønsbestemmelse - O'et angiver fraværet af kønskromosomet. Alle andre kromosomer i disse organismer er diploide, men organismerne kan arve et eller to X-kromosomer. Hos f.eks. græshopper udvikler insekter med et enkelt X-kromosom sig som hanner, mens insekter med to kromosomer udvikler sig som hunner. Hos nematoden C. elegans er de fleste orme selvbefrugtende XX-hermafroditter, men lejlighedsvis giver abnormiteter i kromosomarvningen regelmæssigt anledning til individer med kun ét X-kromosom - disse XO-individer er frugtbare hanner (og halvdelen af deres afkom er hanner).

Andre insekter, herunder honningbier og myrer, anvender et haploid-diploid kønsbestemmelsessystem. I dette tilfælde er diploide individer generelt hunner, og haploide individer (som udvikles fra ubefrugtede æg) er hanner. Dette kønsbestemmelsessystem resulterer i en meget skæv kønsfordeling, da afkommets køn bestemmes af befrugtningen snarere end af kromosomernes sammensætning under meiosen.

Misdannelser

Nogle gange udvikler en organisme både han- og hunkønslignende udseende. Der er så tale om intersex, og det er sjældent. Selv om sådanne organismer kan kaldes hermafroditter, er det ikke korrekt, for hos interseksuelle individer er enten det mandlige eller det kvindelige aspekt sterilt.