Почему пол организма обычно определяется в момент оплодотворения, т.е. при слиянии сперматозоида и яйцеклетки?

Пол организма обычно определяется в момент оплодотворения потому, что именно в этот момент объединяются наследственные наборы двух половых клеток — яйцеклетки и сперматозоида. Вместе они образуют зиготу, то есть первую клетку нового организма. В этой клетке уже оказывается полный набор хромосом, включая половые хромосомы, от которых у многих видов зависит биологический пол.

У человека и у многих животных яйцеклетка всегда несёт X-хромосому. А сперматозоид может нести либо X-хромосому, либо Y-хромосому. Поэтому возможны два основных варианта:

если яйцеклетка с X-хромосомой сливается со сперматозоидом, который тоже несёт X-хромосому, получается набор XX — обычно развивается женский организм;

если яйцеклетка с X-хромосомой сливается со сперматозоидом, который несёт Y-хромосому, получается набор XY — обычно развивается мужской организм.

Именно поэтому часто говорят, что пол «определяется сперматозоидом»: яйцеклетка в любом случае даёт X-хромосому, а сперматозоид может принести либо X, либо Y.

После оплодотворения зигота начинает делиться. Все клетки будущего организма происходят от этой первой клетки и получают копии её хромосомного набора. Поэтому если в зиготе оказался набор XX, все клетки развивающегося организма будут иметь этот набор; если XY — соответственно этот. Дальнейшее развитие идёт уже на основе той генетической информации, которая была заложена в момент слияния гамет.

У человека важную роль играет Y-хромосома, потому что на ней обычно находится ген SRY. Он запускает развитие зачаточных половых желёз по мужскому пути. Если Y-хромосомы и работающего SRY-гена нет, развитие обычно идёт по женскому пути. То есть сам набор половых хромосом появляется сразу при оплодотворении, а его последствия проявляются позже, когда начинают формироваться половые железы, гормональная система и половые признаки.

Важно понимать разницу между «определением пола» и «проявлением пола». Генетический пол задаётся в момент оплодотворения, но внешние и внутренние половые признаки формируются не сразу. Эмбрион сначала проходит ранние стадии развития, когда половые различия ещё не выражены. Позже под влиянием генов и гормонов начинают развиваться яичники или семенники, а затем и другие признаки.

Слово «обычно» здесь тоже важно. У разных организмов механизмы определения пола могут отличаться. У птиц, например, система другая: самцы имеют набор ZZ, а самки — ZW, и пол потомства зависит от того, какую половую хромосому несёт яйцеклетка. У некоторых рептилий пол может зависеть от температуры, при которой развиваются яйца. У ряда насекомых и других животных существуют свои варианты.

Но у человека и многих млекопитающих пол чаще всего определяется именно при оплодотворении, потому что в этот момент случайным образом соединяются яйцеклетка и один из сперматозоидов, и сразу формируется хромосомный набор нового организма. Этот набор становится исходной генетической основой для всего дальнейшего развития.