Sexe

El sexe és el conjunt de les peculiaritats que caracteritzen els individus d'una espècie dividint-los en masculins i femenins, i fan possible una reproducció amb un resultat de diversificació genètica. L'objectiu primigeni d'aquest és posar en contacte gàmetes o cèl·lules sexuals provinents de diversos organismes de la mateixa espècie, tot i que en algunes espècies aquesta conducta ha arribat fins a tan elevats nivells de complexitat que l'acte sexual ha pres més objectius com en el cas dels primats o delfínids. El sexe implica un reconeixement entre els organismes participants pel que fa a conducta, anatomia, i propietats moleculars dels gàmetes, de tal manera que els gàmetes només entrin en contacte entre organismes de la mateixa espècie.

Essencialment, la combinació i mescla de material genètic provinent d'organismes diferents provoca mitjançant la reproducció sexual la combinació de cèl·lules especialitzades (gàmetes) per formar descendents que hereten gens provinents de cadascun dels pares. De tal manera que la composició genètica del nou organisme originat en la fecundació presenta una "innovadora" dotació genètica, diferent de la dels seus pares. Evolutivament, la reproducció sexual provoca una major variabilitat en les poblacions que la realitzen en comparació amb les diferents formes de reproducció asexual en què la descendència és genèticament idèntica.

Els gàmetes poden ser idèntics en forma i funció (isogàmetes), però en molts casos ha evolucionat una asimetria, de manera que existeixen dos tipus sexoespecífics de gàmetes (heterogàmetes). Convencionalment, els gàmetes masculins són petits, mòbils i estan optimitzats per a transportar la seva informació genètica a una certa distància, mentre que els gàmetes de les femelles són grans, immòbils i contenen els nutrients necessaris per al desenvolupament primerenc de l'organisme jove.

El sexe no s'ha de confondre amb el gènere. Tot i que sovint s'utilitzen de manera intercanviable, és important distingir el significat d'ambdós termes, perquè es refereixen a aspectes diferents. El sexe és el terme que s'usa per categoritzar si un individu és biològicament mascle, femella o intersexual. En canvi, el gènere és un terme sociopsicològic que engloba totes les característiques socials i psicològiques que culturalment associem a pertànyer a les categories home, dona o altres grups amb gènere no-binari. Per tant, el gènere es refereix a les expectatives sobre com ha de ser i comportar-se un individu masculí, femení o d'altres categories.

Introducció La reproducció és una característica bàsica dels éssers vius, i el sexe està relacionat amb aquest procés. La vida ha evolucionat des d'estadis primitius a formes complexes, i els mecanismes reproductors han fet un camí paral·lel. En els seus inicis, la reproducció era un procés replicador consistent a produir individus idèntics als originals, que contenen la mateixa informació genètica. Aquest mode de reproducció "asexual" és utilitzat per moltes espècies encara actualment, principalment unicel·lulars, però és també molt comú en plantes pluricel·lulars. En la reproducció sexual, el material genètic dels nous individus prové de dos éssers diferents. Atès que la reproducció sexual va seguir un llarg camí evolutiu, existeixen formes de reproducció intermèdies. Els bacteris, per exemple, es reprodueixen asexualment, però tenen un procés d'intercanvi genètic en què un individu (donant) copia i passa una part del seu material genètic a un altre (receptor).

La diferència bàsica entre la reproducció asexual i sexual és la forma de processar el material genètic. En un procés de divisió asexual, les cèl·lules dupliquen el seu material genètic, i a continuació es divideixen en dos. Aquest procés es denomina mitosi. En la reproducció sexual, hi ha unes cèl·lules especials que es divideixen sense haver duplicat el seu material genètic, en un procés dit meiosi. Les cèl·lules que resulten en aquest procés es diuen gàmetes, i només contenen la meitat del material genètic de les cèl·lules mare. Aquests gàmetes són les cèl·lules que estan preparades per a la reproducció sexual de l'organisme. El sexe engloba els sistemes que fan possible la reproducció sexual, i ha evolucionat paral·lelament al sistema reproductiu, tot començant amb gàmetes que eren molt similars (isogàmia) per anar progressant cap a sistemes de gàmetes molt diferenciats entre si, arribant a la diferenciació d'un òvul (gàmeta femení) i una esperma (gàmeta masculí).

En els organismes complexos, els òrgans sexuals són les parts que intervenen en la reproducció sexual. En moltes espècies, particularment en el regne animal, hi ha una especialització sexual, i les seves poblacions estan dividides en individus mascles i femelles. Per altra banda, hi ha també espècies en què no hi ha especialització sexual, i un mateix individu té òrgans reproductius masculins i femenins. Són els denominats hermafrodites, que són comuns en el regne vegetal.

Reproducció sexual

miniatura|El cicle vital dels organismes que es reprodueixen sexualment passa per fases haploides i diploides La reproducció sexual és el procés pel qual els organismes formen descendents que combinen característiques genètiques d'ambdós parents. En aquest procés, els cromosomes passen d'un parent a l'altre. Cada cèl·lula té la meitat dels cromosomes de la mare i la meitat del pare.Alberts et al. (2002), U.S. National Institutes of Health, "V. 20. The Benefits of Sex ".

Les característiques genètiques estan incloses en l'àcid desoxiribonucleic (ADN) dels cromosomes –combinant un de cada tipus de cromosomes de cada parent, es forma un organisme que conté un conjunt duplicat de cromosomes. Aquesta fase amb els cromosomes duplicats es denomina diploide, mentre que la fase amb un únic conjunt de cromosomes rep el nom de fase haploide. Al seu torn, els organismes diploides poden formar cèl·lules haploides (gàmetes) que contenen aleatòriament un cromosoma de cada parell, mitjançant un procés anomenat meiosi.Alberts et al. (2002), "V. 20. Meiosis", U.S. NIH, lloc web: V. 20. Meiosis . La meiosi també implica una fase d'encreuament cromosòmic, en què s'intercanvien regions d'ADN entre tipus aparellats de cromosomes, per formar un nou parell de cromosomes mixtos. L'encreuament i la fertilització (la recombinació de conjunts diferents de cromosomes per a formar un nou diploide) tenen com a resultat que el nou organisme té un conjunt de trets genètics diferent del de qualsevol dels seus parents.

En molts organismes, la fase haploide ha estat reduïda a només gàmetes que s'especialitzen per recombinar-se i formar un nou organisme diploide; en d'altres, els gàmetes són capaços de dur a terme la divisió cel·lular per a produir organismes haploides multicel·lulars. En ambdós casos, els gàmetes poden ser físicament similars, particularment quant a la mida (isogàmia), o poden haver desenvolupat una asimetria tal que els gàmetes difereixen en mida i en altres aspectes (anisogàmia).Gilbert (2000), "1.2. Multicellularity: Evolution of Differentiation", NIH, lloc web :1.2.Mul . Per convenció, el gàmeta més gran (anomenat òvul) és considerat femella, mentre que el gamèta més petit (anomenat espermatozoide o cèl·lula d'esperma) és considerat mascle. Un individu que produeix exclusivament gàmetes grans és femella, mentre que un individu que produeix únicament gàmetes petits és mascle. Un individu que produeix ambdós tipus de gàmetes és hermafrodita; en alguns casos, els hermafrodites són capaços d'autofertilitzar-se i produir descendència per si sols, sense la participació d'un segon organisme.Alberts et al. (2002), "V. 21. Caenorhabditis Elegans: Development as Indiv. Cell", U.S. NIH, lloc web: rid=mboc4.section.3822 V. 21. Caenorhabditis . miniatura|esquerra|Un parell de sírfids copulant

Animals El comportament sexual dels animals inclou sistemes d'aparellament que utilitzen el conflicte sexual en major mesura que organismes més senzills. La majoria d'animals amb reproducció sexual passen la vida com a organismes diploides, i la fase haploide queda reduïda a gàmetes unicel·lulars.Alberts et al. (2002), "3. Mendelian genetics in eukaryotic life cycles", U.S. NIH, lloc web: rid=iga.section.4843 Mendelian/eukaryotic . Els gàmetes dels animals tenen formes masculina i femenina: espermatozous i òvuls. Aquests gàmetes es combinen per formar embrions que es desenvolupen en un nou organisme.

El gàmeta mascle, un espermatozou (produït dins un testicle), és una petita cèl·lula dotada d'un únic i llarg flagel que la impulsa.Alberts et al. (2002), "V.20. Sperm", U.S. NIH, lloc web: rid=mboc4.section.3729 V.20. Sperm . Els espermatozous són cèl·lules extremament reduïdes, mancades de molts components cel·lulars necessaris per al desenvolupament embrionari. Estan especialitzades per a moure's, buscant un òvul i fusionant-s'hi en un procés anomenat fertilització.

Els gàmetes femelles són òvuls (produïts a l'interior d'ovaris), grans cèl·lules immòbils que contenen els nutrients i components cel·lulars que requereix l'embrió en desenvolupament.Alberts et al. (2002), "V.20. Eggs", U.S. NIH, lloc web: V.20. Òvuls . Els òvuls sovint estan associats amb altres cèl·lules que contribueixen al desenvolupament de l'embrió, formant un ou. En els mamífers, en canvi, l'embrió fertilitzat es desenvolupa a l'interior de la femella, rebent nutrients directament de la seva mare.

Els animals solen ser mòbils i busquen una parella del sexe contrari per aparellar-s'hi. Els animals que viuen a l'aigua poden aparellar-se utilitzant la fertilització externa, en què els òvuls i l'esperma són alliberats i es combinen dins l'aigua que els envolta.Alberts et al. (2002), "V.20. Fertilization", U.S. NIH, lloc web: V.20. Fertilització En canvi, la majoria d'animals que viuen fora de l'aigua han de transferir l'esperma del mascle a la femella per dur a terme la fertilització interna.

En la majoria d'ocells, tant l'excreció com la reproducció es fa a través d'una única obertura posterior, anomenada cloaca. Els ocells mascles i femelles utilitzen la cloaca per a transferir-se l'esperma, un procés anomenat bes cloacal. En molts altres animals terrestres, els mascles utilitzen òrgans sexuals especialitzats per a contribuir en el transport de l'esperma. Aquests òrgans sexuals masculis reben el nom d'òrgans intromitents. En els humans i altres mamífers, aquest òrgan masculí és el penis, que penetra el tracte reproductiu femení (anomenat vagina) per dur a terme la inseminació; un procés anomenat relació sexual. El penis conté un tub a través del qual passa el semen, un fluid que conté l'esperma. En els mamífers femelles, la vagina es connecta amb l'úter, un òrgan que sosté directament el desenvolupament de l'embrió fertilitzat (un procés anomenat gestació).

Humans