Sukupuoli

Sukupuoli on suvullisesti lisääntyvillä lajeilla ilmenevä biologinen ominaisuus, jonka perusteella yksilöt jakautuvat joko naaraisiin eli munasoluja tuottaviin yksilöihin (hedelmöittyvä) tai koiraisiin eli siittiösoluja tuottaviin yksilöihin (hedelmöittävä).
Sukusolujen lisäksi yksilön sukupuoli määritellään biologiassa sukupuolikromosomien, niihin kytkeytyvien sukupuolen määräytymisessä tarvittavien geenien, sukupuolihormonien eli endokrinologian, sukurauhasten sekä ulkoisten sukupuolielinten morfologian perusteella.
Sukupuolten kehityshistoria.
Suvullisesta lisääntymisestä on lajeille paljon hyötyä sopeutumiskyvyn kannalta, koska sen kautta populaatioon tulee jokaisessa sukupolvessa uutta geneettistä muuntelua. Evoluutio onkin kehittänyt useita ratkaisuja eri sukupuolien muodostamiseksi. Useimmilla eläinlajeilla sukupuoli määräytyy geneettisesti, joskin hyvin erilaisin tavoin. Toisten lajien kohdalla ympäristötekijöillä on enemmän tai vähemmän vaikutusta yksilön sukupuolen määrittymisessä.
Biologiset sukupuoliominaisuudet.
Sukupuolen geneettinen ja kromosomaalinen määräytyminen.
Geneettisessä sukupuolen määräytymisessä yksilön sukupuoli määräytyy perityistä sukupuolikromosomeista, ja sukupuolen määrää jonkin tietyn sukupuolikromosomin läsnäolo tai sen puuttuminen tai sukupuolikromosomien lukumäärä. Useimpien eläinlajien sukupuoli määräytyy näin. Yksilön sukupuoli määräytyy jo sen varhaisessa kehitysvaiheessa.
Joillain lajeilla, kuten ihmisellä, naaras on homogameettinen, eli sillä on vain yhdentyyppisiä sukupuolikromosomeja (XX), ja uros on heterogameettinen, eli sillä on kahdentyyppisiä sukupuolikromosomeja (XY). Joillain toisilla lajeilla tämä on päinvastoin.
Nisäkkäillä sukupuolen määrää geneettisesti Y-kromosomi. Useimpien lajien naaraalla on kaksi X-kromosomia (XX) ja uroksella yksi kumpaakin sukupuolikromosomia (XY). Y-kromosomi tai sen puuttuminen määrää sukupuolen myös epätavallisemmissa yhdistelmissä, kuten XXY, XYY, X ja XXX. Nisäkkäiden Y-kromosomi sisältää SRY-geenin ("Sex-determining Region Y"), joka laukaisee eliön kehittymisen koiraspuoliseksi eli kivesten kehittymisen ja testosteronin tuotannon. Muussa tapauksessa (myös silloin, kun eliöllä esiintyy XY-kromosomit mutta sen SRY-geeni on puuttuva tai toimimaton) eliö kehittyy naaraspuoliseksi.
Ihmisen sukupuoli on aina kehityksen alkuvaiheessa biologisesti naaras. Mahdollinen maskulinisoituminen tapahtuu 12–20. raskausviikon aikana.
Hyönteisten sukupuolikromosomisto on poikkeuksellisen monimuotoinen. Perhosten ja koiden (Lepidoptera) sukupuolikromosomit ovat W ja Z, joista W tavallisesti aiheuttaa kehittymisen naaraaksi. W-kromosomin puuttuessa ZZ-yhdistelmä tuottaa uroksen ja pelkkä Z (eli Z0) naaraan. Joillakin lajeilla sukupuoli määräytyy W-kromosomin puuttuessa lämpötilan mukaan niin, että lämpimällä eli suotuisalla ilmalla syntyy enemmän naaraita kuin kylmällä. Joillakin heinäsirkoilla XX tuottaa naaraan ja pelkkä X uroksen. Joillakin sääskillä sukupuolten kromosomistot ovat samanlaiset, ja sukupuoli määräytyy luultavasti dominantin urostekijän mukaan. Banaanikärpäsellä sukupuoli määräytyy epätavallisesti X-kromosomien ja autosomien suhteen mukaan, niin että XX, XXY ja XXYY tuottavat naaraskärpäsen, ja XY ja X0 uroskärpäsen.
Lintujen sukupuolikromosomit ovat Z ja W, ja heterogameettinen sukupuoli (ZW) on naaras. Linnuilla sukupuolen määrittyminen eroaa paljon nisäkkäistä, ja samankaltainen järjestelmä on myös matelijoilla sekä joillain kaloilla ja sammakkoeläimillä.
Sekä XY- että ZW-määräytymisjärjestelmässä sukupuolen määräytymisen aiheuttava sukupuolikromosomi on näistä kahdesta huomattavasti pienempi ja sisältää lähes pelkästään sukupuolen erilaistumiseen tarvittavat geenit.
Sukupuolen ei-geneettinen määräytyminen.
Myös ympäristötekijöillä on tärkeä osa sukupuolen määrittymisessä joillain lajeilla. Hyönteisten lisäksi myös joillain matelijoilla ympäristön lämpötila sikiövaiheessa voi vaikuttaa siihen, mikä yksilön sukupuoleksi tulee. Krokotiileilla ja useimmilla kilpikonnilla sukupuolten jakauma määräytyy munien hautomalämpötilan mukaan. Lämpötilarajat vaihtelevat lajeittain.
Monen lajin yksilöt voivat vaihtaa sukupuoltaan elämänsä aikana. Joskus vaihto tapahtuu tietyssä iässä, joskus jonkin tarpeen myötä. Yleisintä sukupuolen vaihtaminen on kaloilla. Esimerkiksi huulikalojen parvissa johtajakoiraan kuolema johtaa siihen, että voimakkain naaras muuttuu koiraaksi, jotta parvi voi lisääntyä. "Crepidula fornicata" -kotilo pystyy paritteluketjussa vaihtamaan oman yläpuolensa sukupuolen vastakkaiseksi kuin ketjuun seuraavaksi liittyvän sukupuoli.
Hermafroditismi.
Joillakin lajeilla, kuten lieroilla sekä laakamato-, simpukka- ja kotilolajeilla esiintyy hermafroditismia eli kaksineuvoisuutta. Tietyissä oloissa se auttaa sopivan parittelukumppanin löytämisessä. Tällainen eläin on samanaikaisesti koiras ja naaras, ja sillä on sekä koiraan että naaraan sukuelimet. Hermafrodiitit eivät yleensä pysty hedelmöittämään itseään, vaan parittelevat yksilöt vaihtavat sukusoluja keskenään.
Intersukupuolisuus.
Silloin, kun yksilön sukupuoli ei ole yksiselitteisesti aina jaoteltavissa koiraaksi tai naaraaksi, puhutaan intersukupuolisuudesta. Intersukupuolisuuden käsite kattaa useita sukupuolen kehityksen häiriöitä ja sukupuolielinten epämuodostumia, jolloin sukupuolielimet ovat ristiriidassa sukurauhasten tai sukupuolikromosomien määräämän sukupuolen kanssa.
Sukupuolidimorfismi.
Monilla eläimillä on koiras- ja naarassukupuolten välillä eroja lisääntymiseen liittymättömissä ominaisuuksissa kuten koossa, värityksessä ja käyttäytymisessä. Tätä ilmiötä kutsutaan sukupuolidimorfismiksi ja näitä piirteitä sekundäärisiksi sukupuoliominaisuuksiksi. Sukupuoliominaisuudet voivat olla ensisijaisia (primäärisiä) eli lisääntymiseen liittyviä ja toissijaisia (sekundäärisiä) eli suoraan lisääntymiseen liittymättömiä. Sukupuolidimorfismin vastakohta on "sukupuolimonomorfismi". Sekundäärisiin sukupuolituntomerkkeihin ihmisellä lukeutuvat suurempi koko ja karvaisuus miehillä sekä naisten rinnat, leveämpi lantio ja suhteellisesti suurempi ruumiin rasvapitoisuus. Monilla muilla lajeilla erot ovat suurempia äärimmäisenä esimerkkinä onkijakala, jolla lajin pienikokoiset koiraat loisivat naaraan kyljessä.
Kehon ulkoiset anatomiset sukupuoliominaisuudet mahdollistavat yhdynnän ja toimivat esimerkiksi eroottisten signaalien lähettäjinä seksuaalisessa viestinnässä.
Ihmisen sukupuolilla on tutkimuksissa havaittu erilaisia kognitiivisia ja käyttäytymisen eroja. Ei ole kuitenkaan aina selvää, missä määrin sukupuolten väliset erot ovat seurausta biologisesta ja missä määrin sosiaalisesta sukupuolesta.
Sienet ja pariutumistyypit.
Sukupuoli on tärkeä erikoistapaus käsitteestä pariutumistyyppi, joka on erityisesti mykologiassa välttämätön lähestymistapa käsiteltäessä sienten suvullista lisääntymistä. Pariutumistyyppejä voi olla useita ja mikroanatomisesti eri kohdissa eliötä. Samalla sienilajilla voi olla tuhansiakin eri pariutumistyyppejä. Mikäli niitä on vain kaksi, voidaan puhua sukupuolista kuten esimerkiksi kasveilla ja eläimillä on asianmukaista. Jos pariutumistyypeistä käytettäisiin nimitystä sukupuoli, halkiheltalla ("Schizophyllum commune") olisi kymmeniätuhansia sukupuolia.