12.5 Sukupuolikromosomit ja sukupuolen määräytyminen
Suvullisesti lisääntyvillä eläimillä on useimmiten kaksi sukupuolta. Jotkin lajit ovat kaksineuvoisia eli hermafrodiitteja. Tällaiset yksilöt voivat tuottaa sekä muna- että siittiösoluja ja pystyvät joskus myös hedelmöittämään itsensä (itsesiitos). Ristisiitoksessa kaksi yksilöä lisääntyy keskenään. Jotkin lajit, kuten mehiläinen, voivat lisääntyä myös neitseellisesti eli partenogeneettisesti. Tällaisilla lajeilla myös hedelmöittymättömät munasolut kehittyvät täysikokoisiksi yksilöiksi (Symbioosi 1).
Sukupuolia erottavat monet tekijät. Eläimillä sukupuolia erottaa kromosomiston rakenne. Lisäksi sukusolujen tuottamisessa on eroja. Naaras tuottaa munasoluja ja panostaa sukusolujen laatuun. Sen sijaan koiras pyrkii tuottamaan mahdollisimman paljon siittiöitä. Koirasta ja naarasta ei siis erota esimerkiksi se, kumpi huolehtii enemmän kehittyvistä poikasista. Vaikkapa merihevosilla uros kantaa ja synnyttää poikaset.
Kasveilla sukupuolen määräytyminen on monimutkaista ja monilla kasveilla ei ole sukupuolia lainkaan. Kasveilla hede- ja emikukat voivat sijaita eri kasvissa (kaksikotiset) tai samassa kasvissa (yksikotiset). Ne voivat sijaita myös eri kukissa (yksineuvoiset) tai samassa kukassa (kaksineuvoiset). Joillakin kasveilla on vastaavat sukupuolikromosomit kuin eläimillä. Kaikilla kasveilla esiintyy myös sukupolvenvuorottelua, jossa ne lisääntyvät vuorotellen suvuttomasti ja suvullisesti.
Ihmisellä on 46 kromosomia, joista 44 on tavallisia kromosomeja eli autosomeja. Lisäksi ihmisellä on kaksi sukupuolikromosomia. Naisilla on kaksi X-kromosomia ja miehillä yksi X- ja Y-kromosomi. Myös useimmilla muilla nisäkkäillä sukupuoli määräytyy X- ja Y-kromosomien mukaan.
Miehillä meioosissa X- ja Y-kromosomi päätyvät eri sukusoluihin. Diploidista solusta syntyy neljä haploidia sukusolua, joista kahdessa on Y- ja kahdessa X-kromosomi. Puolet siittiöistä on siis ”naaraspuolisia” ja puolet ”koiraspuolisia” (X- ja Y-siittiöt). Tämän vuoksi tyttöjä ja poikia syntyy suunnilleen yhtä paljon. Naisilla kaikissa munasoluissa on X-kromosomi. Tämän vuoksi munasolun hedelmöittävä siittiö on sukusolu, joka määrää tulevan lapsen sukupuolen.
Linnuilla on Z- ja W-sukupuolikromosomit. Naarailla on Z- ja W-sukupuolikromosomit kun taas koirailla on kaksi Z-kromosomia. Sukupuolen määräytyminen tapahtuu siis päinvastoin kuin nisäkkäillä.
Heinäsirkoilla ja muutamilla muilla hyönteisillä on vain yksi sukupuolikromosomi. Koirailla on vain yksi X-kromosomi (X0) ja naarailla kaksi (XX). Koirailla on siis yksi kromosomi vähemmän kuin naarailla.
Useimmilla mehiläisillä ja ampiaisilla ei ole sukupuolikromosomeja. Naaraat kehittyvät hedelmöittyneistä sukusoluista eli ne ovat diploideja (2n). Hedelmöittymättömistä munasoluista kehittyy partenogeneettisesti koiraita. Koirailla on siis yksinkertainen kromosomisto eli ne ovat haploideja (n).
Joillain eläimillä ympäristötekijä määrää sukupuolen. Esimerkiksi kilpikonnat hautaavat munansa lämpimään rantahietikkoon. Jos munat kehittyvät lämpimämmässä, niistä kehittyy koiraita. Kylmemmässä kehittyvistä munista syntyy taas naaraita.
Muutamat kalat vaihtavat sukupuoltaan vanhetessaan. Vuokkokaloilla kaikki syntyvät pikkukalat ovat koiraita. Yhteisössä elää yksi suurikokoinen naaras sekä useita koiraita. Kun naaras kuolee, koiraista suurikokoisin muuttuu naaraaksi.