Пол — это совокупность признаков, по которым организмы, обладающие способностью к половому размножению, подразделяют на мужские и женские особи.
Понятие пола, складываясь первоначально на основе наблюдения над высшими животными, постепенно распространилось и на низшие формы.
На различных ступенях эволюционной лестницы можно обнаружить разные стадии дифференциации полов: у многих одноклеточных животных одна и та же клетка может быть клеткой тела и половой; у многоклеточных имеет место специализация — одни клетки развиваются в мужские половые (сперматозоиды), другие — в женские (яйца). Организмы, производящие обе группы половых клеток (см.), являются гермафродитами.
Обособление полов (см. Половые признаки) имеет значение для эволюции организмов, обеспечивая более широкую изменчивость (см.), так как при оплодотворении происходит смешение наследственных признаков отцовских и материнских организмов (см. Наследственность).
Пол — принадлежность организмов и производимых ими специальных клеток к одной из двух групп, отличающихся одна от другой тем, что представители одной группы вступают в половой процесс с представителями другой группы. Если половые клетки (см.) одного пола более крупны и менее подвижны, чем клетки другого пола, то половой процесс между ними называется анизогамией. Если половые клетки не различаются между собой внешне, то половой процесс называется изогамией. Клетки более крупные и менее подвижные или неподвижные принято называть женскими, а мелкие и подвижные — мужскими. Если половые клетки внешне не различаются, клетки одного пола обозначают знаком + , а клетки другого знаком —. Если организм производит клетки обоих полов, то он обозначается как однодомный, а если он производит только один вид половых клеток, то это обозначается как двудомность. Двудомные организмы также бисексуальны, т. е. женский организм скрыто несет гены мужского пола, а мужской — гены женского пола. В этом нас убеждают случаи гермафродитизма (см.), когда под влиянием тех или других причин данный организм начинает проявлять признаки другого пола.
При раздельнополости проявление пола у данного организма может зависеть от среды (фенотипическое определение пола) или от наследственных факторов (генотипическое определение пола). Гены, подавляющие проявление одного из полов и способствующие проявлению признаков другого пола, называются реализаторами пола. У некоторых видов животных и растений реализаторы пола слабы, и их эффект легко подавляется различными внешними влияниями. Такие организмы называются полудвудомными (к их числу принадлежат, например, из животных — лягушка, из растений — конопля); у этих видов под влиянием воздействий среды часто наблюдается гермафродитизм.
У всех млекопитающих животных, в том числе и у человека, имеет место генотипическое определение пола, причем пол определяется в момент оплодотворения (см.). Женщины имеют в клетках тела по 22 пары аутосом и одной паре одинаковых половых хромосом, обозначаемых как Х-хромосомы. Каждая яйцеклетка (см.) женщины имеет 22 аутосомы и одну Х-хромосому. Спермин мужские также содержат по 22 аутосомы, но половина их содержит Х-хромосому, а половина — Y-хромосому. Если яйцо оплодотворяется спермием с Х-хромосомой, из него развивается женщина. Если же оно оплодотворяется спермием с Y-хромосомой, то развивается мужчина, у которого в клетках тела 22 пары аутосом, одна Х-хромосома и одна Y-хромосома.
Этот тип определения пола обозначается как XX-XY; женский пол в этом случае гомогаметичен, а мужской — гетерогаметичен. Этот же тип определения пола существует у многих насекомых и у большей части цветковых растений. У птиц и у бабочек отношения обратные, т. е. женский пол гетерогаметичен (половые хромосомы здесь обозначаются ZW), а мужской пол гомогаметичен (ZZ). Половые хромосомы отличаются от аутосом тем, что они более интенсивно окрашиваются некоторыми гистологическими красками и при делении ядра (см. Мейоз) расхождение их к разным полюсам запаздывает по сравнению с аутосомами. У женщин одна из Х-хромосом сильнее окрашивается красками, чем другая, и, как показали исследования, большая часть генов этой хромосомы неактивна.
Женщина, гетерозиготная в отношении гена, находящегося в X-хромосоме, является мозаичной в отношении этого гена. Ген мышечной дистрофии, например, локализован в Х-хромосоме. Если женщина гетерозиготна в отношении этого гена, то одни клетки мышц нормальны, так как в них функционирует Х-хромосома с нормальным геном, а другие дефективны, так как в них функционирует хромосома с геном дистрофии. Это было доказано биопсией мышц гетерозиготных женщин. Дело случая,— в какой клетке какая Х-хромосома станет неактивной. Это определяется в самом начале развития зиготы на стадии 32 клеток, после чего характер Х-хромосом сохраняется в потомстве этих клеток в течение всего эмбрионального развития. В неделящихся ядрах при соответствующей окраске неактивная Х-хромосома видна вблизи оболочки ядра как небольшой более интенсивно окрашенный комочек, получивший название полового хроматина. По наличию полового хроматина женские клетки можно отличать от мужских как у зародышей (до того как пол их обнаружен другим способом), так и в разных клетках тела. Таким образом, у женщин в каждой данной клетке тела полностью функционирует только одна из Х-хромосом; что же касается второй Х-хромосомы, то функционирующим остается только небольшой ее участок.
В культурах лейкоцитов или кусочков кожи, полученных путем биопсии, нетрудно подвергнуть анализу хромосомы живого человека. Этим методом удалось обнаружить, что у людей сравнительно часто наблюдаются различные отклонения от нормального набора хромосом (см.), зависящие как от тех или иных аномалий при оплодотворении яйца, так и от нарушений процессов деления ядра (см. Наследственные болезни). Встречаются люди, имеющие формулу ХО, т. е. у которых только одна Х-хромосома. Это женщины, обнаруживающие некоторые аномалии, известные под названием синдрома Тернера; они чаще бесплодны. Люди с формулой XXY или XXXY — мужчины, имеющие ряд аномалий (синдром Клайнфелтера). У некоторых животных отношения между Х- и Y-хромосомой могут бить другими. У дрозофилы формула ХО обусловливает развитие по мужскому полу.
Так как спермии с Х-хромосомой и Y-хромосомой находятся в отношении 1:1, то можно было бы ожидать, что отношение между полами будет также 1:1. В действительности у человека такое отношение никогда не соблюдается. Число зачатий мальчиков значительно больше, чем число зачатий девочек (первичное отношение между полами). При рождении мальчиков немного больше, чем девочек (вторичное отношение между полами), и, наконец, к половой зрелости количество мужчин несколько меньше, чем женщин (третичное отношение между полами). Причины того, что мальчиков при зачатии больше, чем девочек, точно неизвестны. Может быть, здесь играет роль большая конкурентоспособность спермиев с Y-хромосомой по сравнению со спермиями с Х-хромосомой в процессе оплодотворения.
Развитие половых признаков (см.), после того как у зародыша дифференцируются половые железы и в течение всей дальнейшей жизни, находится под контролем половых гормонов (см.). В настоящее время механизм действия гормонов все глубже изучается на молекулярном уровне. Половые гормоны действуют на определенные участки хромосом тканей, побуждая к активности эти участки (синтез РНК и синтез белков). Здесь происходят процессы, обозначаемые как обратная связь: гены определяют развитие желез внутренней секреции, а секреция этих желез в свою очередь действует на гены.