性（生物）

I

プロローグ

生殖過程の機能により個々の生物を区別する、物理的行動上の差異のこと。雄と雌と称するこの差異をとおして、生物はたえずその遺伝情報をくみかえることができる。これにより、遺伝的にことなる子孫が生じ、そのうちの一部は変化する環境によりよく適応することができる。

性は、ウイルスをのぞいて、あらゆるレベルの生物に生じる。もっとも下等なレベルでは、細菌は接合し、ある長さの単一の染色体が雄といわれる提供細胞から雌といわれる受容細胞にわたされる。それより進化したレベルでは、多細胞個体は、特殊化した性細胞(配偶子、生殖体)を生じる特殊化された器官(卵巣と精巣)をもつ。受精の際に、遺伝情報が小さくて自発的な運動能力のある精子(雄性配偶子)からはるかに大きい卵(雌性配偶子)へおくられる。

大部分の植物、多くの原生動物と無脊椎動物および一部の魚類をふくむ生物は、雌雄両性の配偶子をもち、雌雄同体とよばれる。しかし、雌雄同体の生物が自家受精することはめったにない。雄性と雌性の生殖器官はことなる時期に成熟し、それと同じ時期に他の個体の生殖器官が成熟するというかたちで、他家受精を確保する。

II

性の適応有利性

生物はまた、無性でも生殖することがある。つまり、親は前もって接合することなしに増殖する。この例は細菌や原生動物にみられるもので、有糸分裂または二分裂により別々の個体にわかれる。植物やヒドラは発芽によって無性生殖する。植物、ミジンコ、一部のハチなど、他の多くの生物は、単為生殖によって繁殖する。

単為生殖では、無精卵が成体へと成長する。このような無性生殖は、ごく短期間で1つの種の大群のコロニーをつくるという利点をもつ。実際ミジンコやスズメバチは、有性生殖から単為生殖に切りかえて、短いあたたかい季節のうちに池や巣を個体群で充満させる。しかし、このような個体群は遺伝形質が同じ親の複製で構成されている。そのため、万一環境が不利になれば、全個体群あるいは種が絶滅の危機にさらされる。

有性生殖は速度がおそく間接的だが、個々にわずかにことなる遺伝形質をもつ多様な個体をつくるという、より大きな利点がある。減数分裂、つまり性細胞の形成の間に、親のどの細胞にも分配されている2組の染色体が、配偶子の中でランダムに1組の染色体に切りさげられる。この1組が受精の際に他方の配偶子の1組の染色体と結合すると、遺伝子はふたたびまぜあわされ、その結果、どの子も親とまったく同じ複製とはならない。

環境の変化がほとんどおこらなければ、親にもっとも似ている子が、もっとも適応しており子孫をのこしやすいだろう。環境に大きな変化がおこれば、親と似ていない子のうちの一部が有利となるだろう。親の遺伝子をたえず組み換えつづける性の役割は、自然選択の基本的なメカニズムであり、おそらく多細胞生物が最初に出現するよりはるか以前に確立されたものと考えられる。

III

性徴

動物では、個体の性は、たいてい精子による受精のときに決定される。X染色体をもつ精子が卵に受精すると、この子生物は雌(XX)となる。Y染色体をもつ精子が卵に受精すると、この子生物は雄(XY)となる。→ 遺伝学

一次性徴という言葉は、胚(→ 発生学)がつくりだす配偶子の種類を意味する。雌の体内で卵巣が卵細胞を生産し、雄の体内で精巣が精子をつくる。二次性徴という言葉は、精子と卵が結合する際に間接的な役割をはたす、他のすべての性的区別を意味する。二次性徴には特殊化された雌雄の生殖管の特徴から、雄の鳥のあざやかな羽根や人間のひげ、求愛などの行動特徴まですべてがふくまれる。

一般に種は、高度に進化するほどその二次性徴がいっそう複雑になる。ヒトデの卵が成熟する時期に、雄はたんに大量の精子を海に放出するにすぎない。そしてじゅうぶんな数の精子が、はなれた場所にある卵をみつけて進入していく。カエルは鳴き声によって相手にひきよせられ、水中に産卵する。雄は雌と排出腔接触をし、卵と同時に体外に精子を放出する。

精子がおよぐことのできる水中の環境をもたない陸生動物、とくに哺乳類では、群れの集まり、求愛、雄どうしの争い、そして勃起するペニス、ファロピウス管(卵管)、胎内で卵が受精され発生する子宮などの、より特殊化された生殖器にたよっている。

IV

ホルモン

哺乳類では、発生上、雌性が性の基本型となっている。つまり、最初は雌の生殖器ができ、性分化がそのまますすめば雌となる。雄へと分化させる力がはたらけば、精巣がつくられて雄となる。つまり、雌から雄がつくられるのである。雄へと分化させる力は、Y染色体(→ 遺伝学の「性と伴性」)、精巣決定遺伝子などが知られている。精巣ができると、テストステロンという男性ホルモンが分泌され、ウォルフ管(のちに精管となる)の発達を刺激する。のちには、脳下垂体から放出される生殖腺刺激ホルモンとともに、精子の発達を刺激する。

雌の胚にある雌性生殖管の前身であるミュラー管は、ホルモン刺激物質なしで自然に分化するようである。雌の性であることがはっきりときまってから、子宮と胎盤で生産されるエストラジオール(女性ホルモンの一種)が、雌の生殖管の発達と機能に主要な役割をはたす。→ 生殖器系