Evolution of sex-determining mechanisms
लिंग-निर्धारण तंत्र का विकास, जो आनुवंशिक लिंग निर्धारण या विपरीत तंत्र से तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण के लिए विकासवादी संक्रमण की विशेषता है, एक संक्रमणकालीन निरंतरता में कई वर्गों के बीच अक्सर और आसानी से हुआ है। लिंग-निर्धारण तंत्र में आनुवंशिक लिंग निर्धारण शामिल है, जहां लिंग लिंग गुणसूत्रों पर जीन द्वारा निर्धारित किया जाता है, और पर्यावरणीय लिंग निर्धारण/तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण, जहां लिंग को निषेचन के बाद पर्यावरणीय संकेतों द्वारा स्थायी रूप से तय किया जाता है। इन तंत्रों के बीच विकासवादी परिवर्तन अक्सर लिंग परिवर्तन द्वारा संचालित होते हैं, एक ऐसी घटना जहां पर्यावरण ओवरराइड विसंगत जीनोटाइपिक और फेनोटाइपिक सेक्स के साथ जीवों का उत्पादन करता है। विकासात्मक परिवर्तन तुलनात्मक गुणसूत्र मानचित्रण और आणविक साइटोजेनेटिक्स में तकनीकी प्रगति में लिंग-निर्धारण विधियों के बीच कई परिवर्तनों की उन्नत समझ है। पुरुष या महिला-निर्धारण कारकों के लिए जीन अभिव्यक्ति में सीमा परिवर्तन लिंग निर्धारण के तरीकों को बदलने के लिए पर्याप्त है, क्योंकि ये सीमाएं वंशानुगत हैं, और अधिक अस्थिर लिंग-निर्धारण तंत्र अप्रत्याशित या बदलते वातावरण में फायदेमंद हो सकते हैं। आनुवंशिक लिंग निर्धारण से तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण में विकासवादी परिवर्तन तब तक संभव हैं जब तक कि आनुवंशिक प्रणाली (लिंग गुणसूत्रों पर) में तापमान संवेदनशीलता है और चयन उन संवेदनशीलता स्तरों पर होता है। लिंग-निर्धारण तंत्र के बीच संक्रमण के ये सभी चालक एक सुझाए गए नए स्थान के कारण होते हैं जो फिटनेस को बदलते हैं, जो चयन के बाद कार्य करता है। एक नई प्रणाली के विकास को बढ़ावा देने के लिए वर्तमान लिंग-निर्धारण प्रणालियों को अस्थिर किया जाना चाहिए। जब आनुवंशिक XX/XY या ZZ/ZW प्रणाली से तापमान-निर्भर प्रणाली में विकसित होता है, तो तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण स्वाभाविक रूप से गैर-व्यवहार्य YY या WW जीनोटाइप से बचता है। अधिकांश परिकल्पनाओं में तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण के विकास को अनुकूली माना जाता है, जिनमें से कुछ तटस्थ या अर्ध-तटस्थ विकास का सुझाव देते हैं। मूल रूप से, माना जाता था कि इन परिवर्तनों के लिए एक फिटनेस घाटी को पार करने की आवश्यकता होती है (अनुकूलन के लिए एक बाधा जिससे एक आबादी को एक लाभप्रद चरण तक पहुंचने के लिए गुजरना पड़ता है), जहां वर्तमान लिंग-निर्धारण प्रणाली अप्रभावी, पतित या कम व्यवहार्यता थी। हालांकि, हाल के अध्ययनों में पाया गया है कि ये संक्रमण एक स्वास्थ्य घाटी को पार किए बिना तेजी से और आसानी से हो सकते हैं, और लिंग-निर्धारण तंत्र में स्थिर, मिश्रित-तंत्र अंतिम बिंदु जो आनुवंशिक और तापमान निर्भरता दोनों को शामिल करते हैं, हो सकते हैं। शोध ने लिंग-निर्धारण प्रणालियों को एक द्विभाजन के बजाय एक निरंतरता होने का सुझाव दिया है, जिसमें उस निरंतरता पर एक विशेष प्रणाली के लिए स्थान पुरुष-निर्धारण सीमा के मूल्य पर आधारित है। गुणसूत्र व्युत्क्रम तंत्र के बीच विकास का एक और सुझाए गए चालक है, क्योंकि व्युत्क्रम को संकर असंगतता से जुड़ा हुआ माना जाता है। पूर्वज रूप फ़ाइलोजेनेटिक विश्लेषणों ने निर्धारित किया है कि आनुवंशिक लिंग निर्धारण और तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण दोनों कई बार विकसित हुए हैं, कई स्वतंत्र उत्पत्ति के साथ, और ये संक्रमण उतने संरक्षित और रैखिक नहीं हैं जितना एक बार सोचा गया था। तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण को कई लोगों द्वारा पैतृक लिंग निर्धारण तंत्र माना जाता है। कछुओं में, एक अध्ययन से पता चलता है कि आनुवंशिक लिंग निर्धारण कम से कम छह बार उत्पन्न हुआ हैः (1) ट्रायोनिकिड्स, (2) चेलिड्स, (3) स्टौरोटाइपिड्स, (4) एमिडिड्स, और (5 और 6) बैटागुरिड्स में दो बार। माना जाता है कि तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण छिपकलियों में कम से कम पाँच गुना विकसित हुआ है। नौ-कताई वाले स्टिकलबैक (पुंगितियस पुंगितियस) ने एक पैतृक जेडडब्ल्यू प्रणाली प्रदर्शित की, लेकिन संकरों के कारण गुणसूत्र असंगतता और व्युत्क्रम ने उनकी वर्तमान एक्सवाई प्रणाली के विकास को जन्म दिया। सरीसृपों के बीच आनुवंशिक लिंग निर्धारण और तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण दोनों का अव्यवस्थित वितरण लगातार परिवर्तनों का सुझाव देता है जिन्हें प्राप्त करना संभव है। माना जाता है कि विविध लिंग निर्धारण तंत्रों के बीच इन लगातार परिवर्तनों की क्षमता संक्रमणकालीन चरणों की और भी अधिक विविधता से प्रेरित है। अन्य कशेरुकी जीवों में, आनुवंशिक लिंग निर्धारण पैतृक स्थिति पाई गई है, और मछलियों में तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण उत्पत्ति का प्रलेखन है। तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण को विशेष जीवन इतिहास के लिए एक अनुकूलन के रूप में प्रस्तावित किया गया है, जिससे आसपास के वातावरण के अनुसार भ्रूण की लचीलापन की अनुमति मिलती है। अधिकांश वर्तमान साक्ष्य पैतृक तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण का सुझाव देते हैं, हालांकि सरीसृपों में पैतृक आनुवंशिक लिंग निर्धारण संभव है। कुछ वैज्ञानिक लिंग-निर्धारण तंत्र को क्रमबद्ध करने की सलाह नहीं देते हैं, क्योंकि दोनों में से किसी भी तंत्र के लाभ और हानि समान रूप से प्रशंसनीय हैं। निर्णायक जानकारी के अभाव में, पैतृक रूपों को निर्धारित करने के लिए पारसीमोनी को सबसे अच्छा तरीका माना जाता है। सेक्स रिवर्सल सेक्स रिवर्सल, एक पर्यावरणीय ओवरराइड जहां फेनोटाइपिक सेक्स जीनोटाइपिक सेक्स के लिए असंगत है, इन तंत्रों के बीच संक्रमण का एक शक्तिशाली और तेज़ चालक है। लिंग परिवर्तन वंशानुगत और परिवर्तनशील है, जो संकेत देता है कि सीमा का विकास हो सकता है और हो सकता है। इसे अत्यधिक लिंग अनुपात पूर्वाग्रह को कम करने के लिए एक प्रतिक्रिया माना जाता है। तेजी से बदलते वातावरण असंतुलित लिंग अनुपात और संभावित विलुप्त होने का कारण बन सकते हैं यदि सीमा को कई पीढ़ियों में विकसित होने की अनुमति नहीं दी जाती है। सरीसृपों ने आनुवंशिक लिंग निर्धारण और तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण के बीच कई परिवर्तनों का अनुभव किया है, यहां तक कि निकट से संबंधित प्रजातियों में भी, लिंग परिवर्तन उन परिवर्तनों का एक बड़ा चालक है। जेड. डब्ल्यू. लिंग गुणसूत्र प्रणाली वाली प्रजातियों में, जैसे कि केंद्रीय दाढ़ी वाले ड्रेगन (पोगोना विटिसेप्स), लिंग परिवर्तन जेड. जेड. एफ. महिलाओं का उत्पादन करता है। उन व्यक्तियों में डब्ल्यू गुणसूत्र के बाद के नुकसान से अंततः आबादी में डब्ल्यू गुणसूत्र का नुकसान होता है, जिससे प्रजातियों को तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण की ओर स्थानांतरित किया जाता है। उचित तापमान के संपर्क में आने पर, महिलाओं को अब डब्ल्यू गुणसूत्र की आवश्यकता नहीं होती है, जो लिंग निर्धारण तंत्र में विशिष्ट, प्राकृतिक और जंगली बदलाव की अनुमति देता है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप विषम लिंग अनुपात हो सकता है, लेकिन दुर्लभ लिंग के लिए चयन होता है, कुछ प्रजातियां और व्यक्ति सीमा तापमान पर होने के बावजूद लिंग परिवर्तन का विरोध करते हैं। लिंग परिवर्तन की प्रक्रिया के प्रतिरोध से भविष्य की आबादी में तापीय सीमा में विकासवादी परिवर्तन हो सकते हैं। सीमा में यह विकास, दोनों बढ़ता और घटता है, अक्सर दोनों लिंग-निर्धारण प्रणालियों के बीच संक्रमण को बढ़ावा देता है। ये सीमा परिवर्तन आनुवंशिक प्रवाह, प्लीयोट्रोपिक लाभ, लिंग अनुपात चयन, यौन विरोध, या हिचकिचाहट जीन के कारण भी हो सकते हैं। लिंग-विरोधी महिला दाढ़ी वाले ड्रेगन आनुवंशिक जेडडब्ल्यू महिलाओं की तुलना में प्रति वर्ष दोगुने अंडे दे सकती हैं, जो लिंग परिवर्तन के लिए तत्काल स्वास्थ्य लाभ का सुझाव देती है जो विकासवादी संक्रमण का एक और चालक हो सकता है। जेडजेड/जेडडब्ल्यू से तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण में विकासवादी संक्रमणों में थर्मल सीमा में वृद्धि शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप आनुवंशिक पुरुषों का लिंग परिवर्तन होता है और अंततः डब्ल्यू एलील का नुकसान होता है, जो गैर-व्यवहार्य डब्ल्यूडब्ल्यू संयोजन को होने से रोकता है। XX/XY से तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण में संक्रमण के लिए सीमा को कम करने की आवश्यकता होती है। केवल एक्सएक्स भ्रूण लिंग-विपरीत हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वाई एलील का नुकसान होता है और गैर-व्यवहार्य वाईवाई संयोजन को रोका जा सकता है। संक्रमण मध्यवर्ती अवस्थाओं के माध्यम से तेजी से आगे बढ़ते हैं, और शोध से पता चला है कि आनुवंशिक लिंग निर्धारण से तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण के लिए विकासवादी संक्रमण सही चयन दबाव और विभिन्न तापमानों के तहत सरल होना चाहिए। हालांकि, आनुवंशिक लिंग निर्धारण से तापमान-निर्भर लिंग निर्धारण में अधिकांश संक्रमण मध्यवर्ती रूपों के माध्यम से तेजी से होते हैं, बल्कि उन राज्यों में बने रहते हैं, जिसमें अलग-अलग विभाजन लिंग निर्धारण तंत्र की स्थिर स्थितियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। लिंग परिवर्तन, विशेष रूप से, इस निरंतरता के साथ एक सामान्य संक्रमणकालीन कदम माना जाता है। संदर्भ विकिपीडिया छात्र कार्यक्रम लिंग निर्धारण प्रणाली विकासवादी जीव विज्ञान