爬虫類・魚類等における性遺伝子についての素朴な疑問

質問

侠気遺伝子の発見を知って、性遺伝子について考えを巡らしていたらふと気づいたのですが、爬虫類・魚類等においては受精段階(遺伝子が決定する段階)では無く、その後の発生の段階(孵化前の温度)や年齢、周りの環境等により性が決定される種がたくさん存在しており、これらの種においては性遺伝子は存在しない？又は、機能していないのでしょうか？または、考えにくいのですが性の転換と共に発生後に遺伝子が変わってしまうのでしょうか？それとも見かけ上は性が変わって卵を産んだり、精子を放出するようになっても性は変わらず卵を産むオスや精子を出すメスになるだけなのでしょうか？（この場合、何を持ってオス／メスを区別するのだろう）素朴な疑問ですが判り易い回答を期待しています。

回答No.3

geneticist12

原著はまだ読んでいないのですが、新聞発表では、俠気遺伝子が全ての有性生物における、原型の雌型から雄型を生じさせた起源になったというような書き方がされていますが、それは大いに疑問です。研究成果のマスコミ発表のときは良くあることですが、大衆受け、センセーションをねらって大きいことを言うものです。これもその手じゃないかと思います。

実際のところ、有性生物で雄がいて雌がいるというというのは不偏性があっても、質問者さんが疑問に思われたように、その遺伝子メカニズムや生理メカニズムは実に多様です。雄と雌ができたのは一種の平行進化、適応集中ではないかと思えるくらいです。

たとえば、同じ昆虫でも、ショウジョウバエ、イエバエ、カイコ、ミツバチ、アリマキで全て異なる遺伝子メカニズムで性分化が行われます。

魚類では、メダカやグッピーは性染色体がありそれで性決定されたはずですが、成長過程で性転換する（雄から雌のものも、雌から雄のものも両方あります、性転換は不可逆的だと記憶します）ものも確かにいます。あまり詳しくないですが、これは性ホルモンが切り替わるためだったと思います。

爬虫類が孵卵温度で性が決まる機構はもう分かっていて、温度によって男性ホルモンが主になるか女性ホルモンが主になるかが温度によって変わるからです。女性ホルモン（エストラジオール）は、ある酵素によって男性ホルモン（テストステロン）を修飾して作られます。中庸の温度ではこの酵素が働き女性ホルモンが主になるので雌が生まれ、高温または低温ではこの酵素が働かなくなるので男性ホルモンが主になって雄になります。

鳥類の性決定もこの性ホルモンが鍵で、雌（ZW）ではW染色体上にコードされた酵素によって男性ホルモンが女性ホルモンに転換するのに対し、雄（ZZ）ではこの酵素がないため男性ホルモンによって雄になります。

ヒトを含めほ乳類では、生殖腺の性（精巣になるか卵巣になるか）は遺伝子に依存しますが（Y染色体上の精巣決定因子があるかないか）、それ以外の性分化は生殖腺からでる性ホルモンによって決定されます。

お礼

仰るとおり、最終的に発達する生殖器の取捨選択は性ホルモンが支配的であるのは間違いなく、性遺伝子が支配的な種ですら発生の初期段階で外的等でホルモン操作を行えば遺伝的性と異なる外見上の性にすることは然程困難ではないことは容易に見当がつきます。回答で哺乳類は遺伝子に依存と書かれていますが貴方の論理からすると基本的には遺伝子依存ではなく鳥類と同じく遺伝子の違いにより生じたある種の蛋白等(酵素、ホルモン)の影響で生殖腺の分化が生じ、それに乗じて性ホルモンの割合が変化し最終的な性の違いが生じるのではないのでしょうか？
もしそうだとすると、卵割の初期段階からホルモンの制御を適正に行えば卵巣を持った哺乳類のヘテロ体が出来るのでしょうか？それとも、哺乳類では無理？

回答No.2

meppari

大学時代に魚類の雌雄性について研究していた者です。
魚類については性決定遺伝子は見つかっていない種類が殆どで（もちろん性決定遺伝子を持つ種類もいます）、性的には未分化の種が多いとされています。
従って、性決定は遺伝子以外の要素で決定される場合があります。

ご存じのように性転換する種類も少なからず見受けられます。
小さいときは雌で、大きくなると雄になる（雌性先熟）種類、又はその逆（雄性先熟）、雄になったり雌になったり出来る種類など様々です。中には雌雄同体といって、卵巣、精巣を同時に持つものもいます。

爬虫類と同様に孵化時の周囲温度によって雄か雌かが決定される種もいます。

どの場合も遺伝子は変化しません。性決定は遺伝子によるとは限らないのです

また、雄か雌かの判別は、生物学的には精子を形成できる者が雄、卵を形成できる者が雌としますので、精子を出す雌、卵を生む雄という考えはありません。

お礼

判り易い説明ありがとうございます。
ところで遺伝子以外で性が決定される主においては遺伝子で性が決定される種のようにホモ体／ヘテロ体があるのでしょうか？それとも全てホモ体なのでしょうか？もしヘテロ体が存在するとしたら生物学上の雄・雌の性以外の何らかの外的・内的な違いがあるのでしょうか？もしご存知なら教えていただけませんでしょうか？

回答No.1

tomoyaok

タイプの違う配偶子を出すだけだから
そんなに難しいことではないのではないでしょうか。
人間の場合だと男が女になる場合は玉と竿を切除して
胸にシリコンを入れて、はい５００万円、となるので
大変でしょうが、
精子に栄養分をたくさんつけて、運動機能を奪う（太るので動けない？）
と、卵になりそうな気がします。
栄養分をつけるためにはある程度、数も絞らないといけないですが、
親個体自体も大きくないと体力的に無理かもしれません。
だから、小さい時はオスで大きくなったらメス、になるのでしょう。