Генетика на пальцах - читать онлайн книгу. Автор: Андрей Шляхов cтр.№ 25

Вскоре после образования полярные тельца погибают, но если до того момента с одним из них соединится яйцеклетка, то в ней восстановится полный набор хромосом. Вот вам и второй путь восполнения утраченных хромосом.

Но бывает и так, что новый организм развивается из гаплоидной яйцеклетки, живет с половинным набором хромосом и прекрасно себя чувствует. Такое происходит только с самцами у некоторых видов перепончатокрылых насекомых (например, муравьев) и у коловраток, микроскопических многоклеточных животных, похожих на червей.

Генетическая сущность партеногенеза та же, что и у всех видов бесполого размножения: дочерний организм является копией материнского.

Первые клетки, от которых пошло все живое на нашей планете, размножались бесполым способом. Так, во всяком случае, принято считать сейчас.

Бесполое размножение имеет ряд преимуществ.

Во-первых, бесполое размножение экономичнее. При нем не надо тратить время и энергию на поиски партнера и терять впустую большое число половых клеток. Во время полового акта у человека к яйцеклетке одновременно устремляется не менее сорока миллионов сперматозоидов. Сорок миллионов! А в оплодотворении участвует всего один. Оцените потери. Комментарии здесь излишни.

Во-вторых, бесполое размножение происходит быстрее. Быстрота выгодна. «Кто успел, тот и съел», – гласит народная мудрость. Нужно успеть размножиться и захватить новый ареал обитания… Нужно успеть размножиться, пока не съели враги… И так далее.

В-третьих, при бесполом размножении все дочерние особи практически полностью идентичны материнской особи. Изменения в генотипе происходят редко, следовательно, вероятность генетических отклонений от нормы мала. А ведь отклонения бывают не только полезными, но и вредными. Стоит ли рисковать? Как говорится, от добра добра не ищут.

Так почему же природа в ходе эволюции перевела подавляющее большинство животных и высших растений на половое размножение?

Этот вопрос можно сформулировать иначе: почему особи, размножающиеся половым путем, оказались более жизнеспособными и широко распространились по нашей планете?

В чем состоит выгода полового размножения?

В постоянных, а если точнее, то в регулярных изменениях генотипа. Всякий раз, когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, образуется особь с уникальным набором генов, а соответственно, и признаков!

Регулярные изменения генотипа дают множество вариантов.

Риск оправдан, поскольку среди этих вариантов, то есть среди особей, родившихся в результате оплодо-творения сперматозоидом яйцеклетки, всегда найдутся те, кто лучше других приспособлен к условиям окружающей среды. Разумеется, будут и такие, которые приспособлены хуже, ведь у любой медали есть две стороны. Но в целом генетическое разнообразие, как вы уже знаете, в эволюционном смысле выгоднее однообразия. В конечном итоге виды, размножающиеся половым путем, быстрее адаптируются к постоянно изменяющимся условиям внешней среды и обладают лучшей выживаемостью.

«К постоянно изменяющимся» – в этом-то вся соль. Условия внешней среды изменяются постоянно и неустанно. Если бы они не изменялись, то бесполое размножение было бы выгоднее полового. Приспособился один раз к постоянным условиям – и живи, наслаждайся.

Призыв не прогибаться под изменчивый мир хорош для песни, но для реальной жизни он не годится. Никогда эта изменчивая окружающая среда не «прогнется» под нужды и чаяния отдельного организма или даже целой группы организмов. У организмов нет выбора. Формально он есть – приспосабливайся или погибай, – но что это за выбор?

«Изменяйся вместе со средой, старайся приспособиться к ней как можно лучше!» – вот единственный лозунг матери-эволюции, и половое размножение соответствует ему как нельзя лучше.

В животном мире, к которому мы с вами имеем честь принадлежать, преобладает раздельнополость особей. Существуют самцы и самки, два типа организмов, четко различающихся в половом отношении. Причем эти различия касаются не только половых органов, а всего организма в целом. Самцы и самки различаются по конституции (внешнему виду), по обмену веществ, по поведению и по многим другим признакам.

В растительном мире, напротив, преобладает герма-фродитизм – одновременное или последовательное наличие у организма мужских и женских половых признаков и репродуктивных органов. Среди животных гермафродитизм распространен прежде всего среди беспозвоночных (плоские черви, некоторые виды кольчатых и круглых червей, а также моллюски), ракообразных и некоторых насекомых. Среди позвоночных гермафродитов преобладают рыбы.

У гермафродитизма есть два больших преимущества.

Во-первых, возможность самооплодотворения. Это весьма важно для организмов, ведущих одиночное существование, например, для кишечного паразита солитера. Но, с другой стороны, у большинства герма-фродитных видов в оплодотворении участвуют половые клетки, происходящие от разных особей, а самооплодотворение блокируется естественными механизмами.

Сразу же возникает вопрос: зачем нужно блокировать такой полезный признак? Дело в том, что самооплодо-творение – это палка о двух концах. У этого преимущества есть большой недостаток. Самооплодотворение означает, что потомок получает отцовский и материнский набор генов от одного и того же родителя. Если у родителя возникнет какая-то нежелательная мутация, вызывающая заболевание или приводящая к отклонениям в развитии, то она не будет подавлена гомологичным «здоровым» геном и проявится в потомстве. А при скрещивании между разными особями (пусть и гермафродитическими) вероятность появления заболевания у потомков резко снижается, потому что ген болезни может быть подавлен геном, полученным от другого родителя. Разумеется, ген болезни сам может оказаться сильнее здорового гена и подавить его, но все же ради получения качественного здорового потомства самооплодотворения желательно избегать. Те организмы, у которых в ходе эволюции возникли механизмы блокировки самооплодотворения, оказались более конкурентоспособными.

Второе преимущество заключается в том, что герма-фродиты быстро размножаются (и здесь никакого подвоха нет – это преимущество без недостатков). Даже если возникает необходимость поиска партнера, этот поиск занимает меньше времени и отнимает меньше сил, чем поиск партнера у двуполых организмов, ведь гермафродит может спариваться с любой другой (первой попавшейся) особью своего вида.

Можно подтянуть к двум названным преимуществам третье: условия окружающей среды относительно слабо влияют на процесс размножения гермафродитов, а вот для размножения двуполых организмов они имеют весьма большое значение. Некоторые виды млекопитающих не размножаются или же плохо размножаются в неволе, несмотря на создаваемые для них благоприятные условия проживания.

Напрашивается вопрос: почему при таких преимуществах гермафродитизм слабо распространен в живой природе и встречается у организмов с относительно примитивной организацией, то есть его можно считать архаизмом, «пережитком прошлого»?

Ответ тоже напрашивается сам собой: у гермафродитизма есть недостаток, перевешивающий все его выгоды, вместе взятые.