Sex Determination: More Complicated Than You Thought

Определение пола: это сложнее, чем вы думали

Translator: Bedirhan Cinar

Переводчик: Alexander Treshin Редактор: Irina Zhandarova

TED Ed Распространение уникальных уроков

My wife is pregnant right now with our first child,

Моя жена сейчас беременна нашим первым ребёнком,

and when people see her with her big baby bump,

и когда люди видят её большой живот,

the first question people ask, almost without fail, is,

первый их вопрос, почти наверняка, такой:

"Is it a boy or is it a girl?"

«Мальчик или девочка?»

Now, there are some assumptions behind that question

Этот вопрос основан на некоторых допущениях,

that we take for granted

которые мы принимаем как данность, потому что знаем биологию человека.

because of our familiarity with our own human biology.

В случае детей для нас очевидно, что шансы появления мальчика или девочки

For human babies, we take it for granted that there's a 50/50 chance

of either answer, boy or girl.

сставляют 50/50.

But why is it that way?

Но почему это так?

Well, the answer depends on the sex determination system

Ответ зависит от системы определения пола,

that has evolved for our species.

выработанной у нашего вида.

You see, for most mammals,

У большинства млекопитающих

the sex of a baby is determined genetically

пол детёныша определяется генетически

with the XY chromosome system.

системой X- и Y-хромосом.

Mammals have a pair of sex chromosomes,

У млекопитающих есть пара половых хромосом:

одна хромосома передаётся от мамы, другая — от папы.

one passed down from mom, and one from dad.

A pair of X's gives us a girl,

При сочетании двух X-хромосом получается девочка,

and an X and a Y together gives us a boy.

а при сочетании X- и Y- хромосомы — мальчик.

Поскольку у женщин в яйцеклетках есть только X-хромосомы, которые они могут передавать,

Since females only have X's to pass on in their egg cells,

and males can give either an X or a Y in their sperm cells,

а мужчины через свои сперматозоиды могут передать либо X, либо Y,

the sex is determined by the father

пол определяется отцом,

and the chance of producing a male or a female is 50/50.

и шансы получить мальчика или девочку равны 50/50.

This system has worked well for mammals,

Такая система хорошо работает у млекопитающих,

but throughout the tree of life, we can see other systems

но на древе жизни можно найти и другие системы,

that have worked just as well for other animals.

которые у других животных работают не хуже.

There are other groups of animals that also have genetic sex determination,

Есть группы животных, у которых пол тоже определяется генетически,

but their systems can be pretty different from ours.

но система сильно отличается от нашей.

У птиц и некоторых рептилий пол определяется генетически,

Birds and some reptiles have their sex genetically determined,

but instead of the sex being determined by dad,

но определяется он не папой,

their sex is determined by mom.

а мамой.

In those groups, a pair of Z sex chromosomes

У таких животных самец получается при сочетании двух половых Z-хромосом,

produces a male, so these males only have Z's to give.

поэтому у самцов есть только Z-хромосомы, которые они могут передать.

However, in these animals, one Z and one W chromosome together,

В то же время у этих животных

при сочетании одной Z- и одной W-хромосомы

as a pair, produces a female.

получается самка.

In this system, the chance of a male or a female is still 50/50,

При такой системе шансы появления самца или самки тоже 50/50,

it just depends on whether mom puts a Z or a W

но это зависит от того, заложит ли мама Z- или W-хромосому

into her egg.

в своё яйцо.

Certain groups have taken genetic sex determination

У некоторых групп генетическое определение пола

in completely other directions.

идёт совсем по иному пути.

Ants, for example, have one of the most interesting systems

Например, у муравьёв одна из самых интересных систем

for determining sex, and because of it, if you are a male ant,

для определения пола, и из-за неё муравьи-самцы

you do not have a father.

не имеют отца.

In an ant colony, there are dramatic divisions of labor.

В муравьиной колонии строжайшее разделение труда.

There are soldiers that defend the colony,

Есть солдаты, защищающие колонию,

there are workers that collect food, clean the nest and care for the young,

есть рабочие, которые собирают пищу, чистят муравейник и заботятся о молодняке,

and there's a queen and a small group of male reproductives.

и есть матка с небольшой группой самцов для воспроизводства.

Now, the queen will mate and then store sperm from the males.

Матка спаривается и накапливает полученное от самцов семя.

And this is where the system gets really interesting.

И вот тут система становится по-настоящему интересной.

If the queen uses the stored sperm to fertilize an egg,

Если матка использует накопленное семя для оплодотворения яйца,

then that egg will grow up to become female.

то из этого яйца вырастет самка.

However, if she lays an egg without fertilizing it,

Однако если она отложит яйцо, не оплодотворив его,

then that egg will still grow up to be an ant,

то из этого яйца всё равно вырастет муравей,

but it will always be a male.

но он обязательно будет самцом.

So you see, it's impossible for male ants to have fathers.

Так что, как видите, у муравья-самца просто не может быть отца.

And male ants live their life like this, with only one copy of every gene,

И муравьи-самцы так и живут

всего с одной копией каждого гена —

much like a walking sex cell.

этакие ходячие половые клетки.

This system is called a haplodiploid system,

Такая система называется гаплодиплоидной,

and we see it not only in ants,

и встречается она не только у муравьёв,

but also in other highly social insects like bees and wasps.

но и у других общественных насекомых, таких как пчёлы и осы.

Since our own sex is determined by genes,

Поскольку пол у нас определяется генами,

and we do know of these other animals that have their sex determined by genes,

и нам известно о других животных, у которых пол определяется генами,

it's easy to assume that for all animals

легко предположить, что у всех животных

the sex of their babies still must be determined by genetics.

пол детёныша тоже должен определяться генетикой.

However, for some animals, the question of whether it will be a boy or a girl

Однако у некоторых животных вопрос о том, будет мальчик или девочка,

has nothing to do with genes at all,

вообще не имеет никакого отношения к генам,

and it can depend on something like the weather.

а может зависеть, например, от погоды.

Это такие животные, как аллигаторы и большинство черепах.

These are animals like alligators and most turtles.

In these animals, the sex of an embryo in a developing egg

У этих животных пол зародыша в развивающемся яйце

is determined by the temperature.

определяется температурой.

Когда животные этих видов откладывают яйца, пол детёныша ещё не определён,

In these species, the sex of the baby

is not yet determined when the egg is laid,

and it remains undetermined until sometime in the middle

и он остаётся неопределённым до некоторого момента в середине

of the overall development period, when a critical time is reached.

всего срока развития, когда наступает критическое время.

And during this time, the sex is completely determined

В течение этого времени определение пола зависит

by temperature in the nest.

только от температуры в гнезде.

In painted turtles, for example,

У расписных черепах, например,

warm temperatures above the critical temperature

при температурах выше критической

will produce females within the eggs,

из яиц получатся самки,

and cool temperatures will produce a male.

а при низких температурах получаются самцы.

Не помню, кто придумал это мнемоническое правило,

I'm not sure who came up with this mnemonic,

but you can remember that when it comes to painted turtles,

но легко запомнить, что у расписных черепах

they are all hot chicks and cool dudes.

все девушки знойные, а все парни хладнокровные.

У некоторых тропических рыб вопрос о том, мальчик ты или девочка,

For some tropical fish, the question of will it be a boy or will it be a girl

isn't settled until even later in life.

разрешается в течение жизненного цикла.

You see, clownfish all start out their lives as males,

Все рыбы-клоуны начинают жизнь самцами.

Однако, взрослея, они становятся самками.

However, as they mature, they become female.

They also spend their lives in small groups with a strict dominance hierarchy

Они проводят свою жизнь в небольших группах со строгой иерархией,

where only the most dominant male and female reproduce.

когда род продолжает только доминирующий самец и самка.

And amazingly, if the dominant female in the group dies,

И, что удивительно, если доминирующая в группе самка умирает,

the largest and most dominant male will then quickly become female

самый крупный и доминирующий самец быстро станет самкой

and take her place, and all of the other males

и займёт её место, а все остальные самцы поднимутся в иерархии на одну ступень.

will move up one rank in the hierarchy.

У другого океанического животного,

In another very different ocean animal,

the green spoonworm,

зелёной бонеллии,

the sex of the babies is determined

пол детёнышей определяется совсем иными свойствами среды.

by a completely different aspect of the environment.

Он будет зависеть от того, в какое место морского дна

For this species, it is simply a matter of where a larva

happens to randomly fall on the sea floor.

случится попасть личинке.

If a larva lands on the open sea floor, then it will become a female.

Если личинка опустится на открытый участок дна,

из неё получится самка.

But if it lands on top of a female, then it will become a male.

Но если она попадёт на самку,

то из неё получится самец.

So for some species, the question of boy or girl

Так что у каких-то видов на вопрос определения пола

is answered by genetics.

ответ даёт генетика, а у других — среда.

For others, it's answered by the environment.

And for others still, they don't even bother with the question at all.

А для третьих этот вопрос вообще неактуален.

Take whiptail lizards, for example.

Взять, например, ящериц-бегунов.

For those desert lizards, the answer is easy.

Для тех, которые живут в пустыне, ответ прост.

Это девочка. Всегда девочка.

It's a girl. It's always a girl.

They are a nearly all-female species, and although they still lay eggs,

Это почти полностью женский вид,

и, хоть они и откладывают яйца, из этих яиц вылупляются женские клоны их самих.

these eggs hatch out female clones of themselves.

Так девочка будет или мальчик?

So will it be a girl or will it be a boy?

Throughout the entire animal kingdom,

В царстве животных

it does really all depend on the system of sex determination.

всё зависит от системы определения пола.

For humans, that system is a genetic XY system.

У людей это генетическая система X- и Y-хромосом.

And for me and my wife, we found out

А мы с моей женой узнали,

it's going to be a baby boy.

что у нас будет мальчик.

(Kiss)