Evolution of sex-determining mechanisms
جنس کا تعین کرنے والے میکانزم کا ارتقاء، جس کی خصوصیت جینیاتی جنس کے تعین یا مخالف میکانزم سے درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی طرف ارتقائی منتقلی ہے، ایک عبوری تسلسل میں متعدد ٹیکسوں کے درمیان کثرت سے اور آسانی سے ہوا ہے۔ جنس کے تعین کے طریقہ کار میں جینیاتی جنس کا تعین شامل ہے، جہاں جنس کا تعین جنسی کروموسوم پر موجود جینوں کے ذریعے کیا جاتا ہے، اور ماحولیاتی جنس کا تعین/درجہ حرارت پر منحصر جنس کا تعین، جہاں فرٹیلائزیشن کے بعد ماحولیاتی اشاروں کے ذریعے جنس کو مستقل طور پر طے کیا جاتا ہے۔ ان میکانزم کے درمیان ارتقاء کی منتقلی اکثر جنسی تبدیلی کی وجہ سے ہوتی ہے، ایک ایسا رجحان جہاں ماحولیاتی اوور رائیڈز متضاد جینوٹائپک اور فینوٹائپک جنس کے ساتھ حیاتیات پیدا کرتے ہیں۔ تقابلی کروموسوم کی نقشہ سازی اور مالیکیولر سائٹوجینیٹکس میں تکنیکی ترقی جنس کے تعین کے طریقوں کے درمیان بہت سی تبدیلیوں کی اعلی درجے کی تفہیم رکھتی ہے۔ مرد یا عورت کے تعین کے عوامل کے لیے جین کے اظہار میں حد کی تبدیلیاں جنس کے تعین کے طریقوں کو تبدیل کرنے کے لیے کافی ہیں، کیونکہ یہ حد وراثت میں ملتی ہیں، اور غیر متوقع یا بدلتے ہوئے ماحول میں زیادہ غیر فعال جنس کے تعین کے طریقہ کار فائدہ مند ہو سکتے ہیں۔ جینیاتی جنس کے تعین سے درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی طرف ارتقاء کی منتقلی اس وقت تک ممکن ہے جب تک کہ جینیاتی نظام (جنسی کروموسوم پر) میں درجہ حرارت کی حساسیت ہو اور انتخاب ان حساسیت کی سطحوں پر ہوتا ہے۔ جنس کے تعین کے طریقہ کار کے درمیان منتقلی کے یہ تمام محرکات فٹنس کو تبدیل کرنے والے ایک تجویز کردہ نئے لوکس کی وجہ سے ہیں، جس کے بعد انتخاب عمل میں آتا ہے۔ ایک نئے نظام کے ارتقاء کو آگے بڑھانے کے لیے موجودہ جنس کے تعین کے نظام کو غیر مستحکم کرنا ضروری ہے۔ جب جینیاتی XX/XY یا ZZ/ZW نظام سے درجہ حرارت پر منحصر نظام میں تبدیل ہوتا ہے، تو درجہ حرارت پر منحصر جنس کا تعین قدرتی طور پر ناقابل عمل YY یا WW جینوٹائپ سے بچتا ہے۔ درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کے ارتقاء کو زیادہ تر مفروضوں میں موافقت پذیر سمجھا جاتا ہے، جن میں سے کچھ غیر جانبدار یا نیم غیر جانبدار ارتقاء کی تجویز کرتے ہیں۔ اصل میں، ان تبدیلیوں کے بارے میں خیال کیا جاتا تھا کہ فٹنس ویلی کو عبور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے (موافقت کے لیے ایک رکاوٹ جس سے آبادی کو فائدہ مند مرحلے تک پہنچنے کے لیے گزرنا پڑتا ہے)، جہاں موجودہ جنس کا تعین کرنے والا نظام غیر موثر، انحطاط پذیر، یا قابل عمل تھا۔ تاہم، حالیہ مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ یہ تبدیلیاں فٹنس ویلی کو عبور کیے بغیر تیزی سے اور آسانی سے ہو سکتی ہیں، اور جنس کے تعین کے طریقہ کار میں مستحکم، مخلوط میکانزم کے اختتامی نکات جو جینیاتی اور درجہ حرارت پر انحصار دونوں کو شامل کرتے ہیں ہو سکتے ہیں۔ تحقیق نے تجویز کیا ہے کہ جنس کا تعین کرنے والے نظام کو ڈائکوٹومی کے بجائے تسلسل ہونا چاہیے، جس میں اس تسلسل پر کسی خاص نظام کی جگہ مرد کے تعین کی حد کی قیمت پر مبنی ہے۔ کروموسومل الٹ میکانزم کے درمیان ارتقاء کا ایک اور تجویز کردہ محرک ہے، کیونکہ الٹ ہائبرڈ مطابقت سے وابستہ ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔ آباؤ اجداد کی شکل فائیلوجنیٹک تجزیوں نے اس بات کا تعین کیا ہے کہ جینیاتی جنس کا تعین اور درجہ حرارت پر منحصر جنس کا تعین دونوں متعدد بار تیار ہوئے ہیں، متعدد آزاد ماخذ کے ساتھ، اور یہ منتقلی اتنی محفوظ اور لکیری نہیں ہیں جتنی ایک بار سوچا گیا تھا۔ درجہ حرارت پر منحصر جنس کا تعین بہت سے لوگوں کا خیال ہے کہ یہ آبائی جنس کا تعین کرنے کا طریقہ کار ہے۔ کچھووں میں، ایک مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ جینیاتی جنس کا تعین کم از کم چھ بار شروع ہوا ہے: (1) ٹریونائکائڈز، (2) چیلیڈز، (3) اسٹوروٹائپائڈز، (4) ایمیڈائڈز، اور (5 اور 6) دو بار بٹاگورائڈز میں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ درجہ حرارت پر منحصر جنس کا تعین چھپکلی میں کم از کم پانچ بار تیار ہوا ہے۔ نو سپائنڈ اسٹیکل بیکس (پنگیٹیئس پنگیٹیئس) نے ایک آبائی زیڈ ڈبلیو نظام کو ظاہر کیا، لیکن ہائبرڈ کی وجہ سے کروموسوم کی مطابقت اور الٹ ان کے موجودہ ایکس وائی نظام کے ارتقا کا باعث بنے۔ رینگنے والے جانوروں میں جینیاتی جنس کے تعین اور درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین دونوں کی بے ترتیب تقسیم سے بار بار منتقلی کا پتہ چلتا ہے جو ممکنہ طور پر حاصل کرنا آسان ہے۔ متنوع جنس کا تعین کرنے والے میکانزم کے درمیان ان بار بار منتقلی کی صلاحیت کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ یہ عبوری مراحل کے اور بھی زیادہ تنوع سے کارفرما ہے۔ دوسرے ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں، جینیاتی جنس کا تعین آبائی حالت پایا گیا ہے، اور مچھلیوں میں درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی ابتدا کی دستاویزات موجود ہیں۔ درجہ حرارت پر منحصر جنسی تعین کو مخصوص زندگی کی تاریخوں کے مطابق ڈھالنے کی تجویز کی گئی ہے، جس سے آس پاس کے ماحول کے مطابق جنین کی لچک کی اجازت ملتی ہے۔ زیادہ تر موجودہ شواہد آبائی درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی نشاندہی کرتے ہیں، حالانکہ رینگنے والے جانوروں میں آبائی جینیاتی جنس کا تعین ممکن ہے۔ کچھ سائنس دان جنس کے تعین کے طریقہ کار کو ترتیب دینے کی سفارش نہیں کرتے ہیں، کیونکہ دونوں طریقہ کار کے فوائد اور نقصانات یکساں طور پر قابل فہم ہیں۔ حتمی معلومات کی عدم موجودگی میں، آبائی شکلوں کے تعین کے لیے پارسمونی کو بہترین طریقہ تجویز کیا جاتا ہے۔ سیکس ریورسل، ایک ماحولیاتی اوور رائیڈ جہاں فینوٹائپک سیکس جینوٹائپک سیکس سے متصادم ہے، ان میکانزم کے درمیان منتقلی کا ایک طاقتور اور تیز رفتار محرک ہے۔ جنسی بدلاو وراثت اور متغیر ہے، جو حد کے ارتقاء کی نشاندہی کرتا ہے اور ہوتا ہے۔ یہ انتہائی جنسی تناسب تعصب کو کم کرنے کا ردعمل سمجھا جاتا ہے۔ تیزی سے بدلتے ہوئے ماحول غیر متوازن جنسی تناسب اور ممکنہ معدومیت کا باعث بن سکتے ہیں اگر حد کو متعدد نسلوں میں تیار ہونے کی اجازت نہ دی جائے۔ رینگنے والے جانوروں نے جینیاتی جنس کے تعین اور درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کے درمیان متعدد تبدیلیوں کا تجربہ کیا ہے، یہاں تک کہ قریب سے متعلق انواع میں بھی، جنسی تبدیلی ان تبدیلیوں کا ایک بڑا محرک ہے۔ زیڈ ڈبلیو جنسی کروموسوم نظام والی انواع میں، جیسے مرکزی داڑھی والے ڈریگن (پوگونا وٹیسیپس)، جنسی تبدیلی زیڈ زیڈ ایف خواتین پیدا کرتی ہے۔ ان افراد میں ڈبلیو کروموسوم کا بعد میں نقصان بالآخر آبادی میں ڈبلیو کروموسوم کے نقصان کا باعث بنتا ہے، جس سے انواع کو درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی طرف منتقل کیا جاتا ہے۔ مناسب درجہ حرارت کے سامنے آنے پر، خواتین کو اب ڈبلیو کروموسوم کی ضرورت نہیں ہے، جو جنس کے تعین کے طریقہ کار میں مخصوص، قدرتی اور جنگلی تبدیلیوں کی اجازت دیتا ہے۔ اس عمل کے نتیجے میں جنسی تناسب خراب ہو سکتا ہے، لیکن نایاب جنس کے لیے انتخاب ہوتا ہے، کچھ انواع اور افراد حد درجہ حرارت پر ہونے کے باوجود جنسی تبدیلی کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں۔ جنسی تبدیلی کے عمل کے خلاف مزاحمت مستقبل کی آبادیوں میں تھرمل حد میں ارتقائی تبدیلیوں کا باعث بن سکتی ہے۔ دہلیز میں یہ ارتقاء، دونوں میں اضافہ اور کمی، اکثر وہی ہوتا ہے جو جنس کے تعین کے دونوں نظاموں کے درمیان منتقلی کو فروغ دیتا ہے۔ یہ دہلیز شفٹ جینیاتی بہاؤ، پلیوٹروپک فوائد، جنسی تناسب کے انتخاب، جنسی دشمنی، یا ہچائکنگ جینز کی وجہ سے بھی ہو سکتی ہیں۔ جنسی مخالف داڑھی والی خاتون ڈریگن جینیاتی زیڈ ڈبلیو خواتین کے مقابلے میں ہر سال دوگنا انڈے دے سکتی ہیں، جو جنسی تبدیلی کے لیے فوری فٹنس کا فائدہ تجویز کرتی ہیں جو ارتقائی منتقلی کا ایک اور محرک ہو سکتا ہے۔ زیڈ زیڈ/زیڈ ڈبلیو سے درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی طرف ارتقاء کی منتقلی میں تھرمل حد میں اضافہ شامل ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں جینیاتی مردوں کی جنس الٹ جاتی ہے اور بالآخر ڈبلیو ایلیل کا نقصان ہوتا ہے، جو ناقابل عمل ڈبلیو ڈبلیو امتزاج کو ہونے سے روکتا ہے۔ XX/XY سے درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی طرف منتقلی کے لیے حد کو کم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ صرف XX جنین جنسی طور پر الٹا ہو سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں Y ایلیل کا نقصان ہوتا ہے اور غیر قابل YY امتزاج کو روکا جاتا ہے۔ منتقلی درمیانی حالتوں کے ذریعے تیزی سے منتقل ہوتی ہے، اور تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ جینیاتی جنس کے تعین سے درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی طرف ارتقائی منتقلی صحیح انتخاب کے دباؤ اور مختلف درجہ حرارت کے تحت آسان ہونی چاہیے۔ تاہم، جینیاتی جنس کے تعین سے درجہ حرارت پر منحصر جنس کے تعین کی طرف زیادہ تر منتقلی درمیانی شکلوں کے ذریعے تیزی سے ہوتی ہے بلکہ ان ریاستوں میں برقرار رہتی ہے، جس میں مجرد علیحدگی جنس کے تعین کے طریقہ کار کی مستحکم حالتوں کی نمائندگی کرتی ہے۔ جنسی تبدیلی، خاص طور پر، اس تسلسل کے ساتھ ایک عام عبوری قدم سمجھا جاتا ہے۔ حوالہ جات ویکیپیڈیا اسٹوڈنٹ پروگرام جنس کے تعین کے نظام ارتقاء حیاتیات