Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 206

Если мейоз снижает количество хромосом вдвое, то в жизненном цикле, где он есть, должно происходить что-то, компенсирующее их нормальное количество. Это оплодотворение, слияние двух клеток, которое состоит из двух этапов — сингамии(слияния цитоплазм) и кариогамии(слияния ядер).

На нарисованной мной схеме митозы показаны только на диплоидной фазе, как это обычно бывает у высокоорганизованных животных, и людей в том числе. Это не единственное решение. Есть виды, у которых митозы и рост организма происходят на гаплоидной фазе, а диплоидная оказывается совсем короткой (сразу после оплодотворения зигота делится с помощью мейоза). У большинства растений рост происходит на обоих фазах. У мхов преобладает гаплоидная фаза, а, к примеру, у цветковых — диплоидная.

Теперь понятно? И, конечно, самое интересное, как у высокоорганизованных эукариот мог возникнуть такой сложный жизненный цикл. Его разные этапы возникали по отдельности, и до сих пор по отдельности наблюдаются у некоторых протистов и грибов. Свои (весьма непростые) механизмы обеспечивают у некоторых эукариот сингамию (например, срастание отдельных грибных нитей). Известно немало многоядерных эукариот; у некоторых из них отмечена кариогамия. Как я уже говорил, мейоз включает высокоорганизованный механизм гомологичной рекомбинации, более простые формы которой возникли ещё у прокариот. Есть весомые основания предполагать, что мейоз эволюционировал как форма восстановления, починки (репарации) генетического аппарата клетки — и лишь потом стал неотъемлемым этапом гаплоидно-диплоидного жизненного цикла.

Целый ряд авторитетов предполагает, что гаплоидно-диплоидный жизненный цикл с оплодотворением и мейозом возникал в ходе эволюции неоднократно! Об этом свидетельствует то, что интимные молекулярные механизмы, обеспечивающие эти существенные перестройки клеток, у разных групп оказываются разными. Дополнительным обстоятельством, поддерживающим это предположение, оказывается распространение сингамии, кариогамии и мейоза у различных групп протистов: во многих их типах эти феномены зарегистрированы у продвинутых представителей и отсутствуют у примитивных. Если это так, мы убеждаемся, что переход к такому жизненному циклу — закономерное событие в эволюции многих групп эукариот.

И вот теперь настало время задать вопрос, ради которого я писал эту колонку. Он касается уровня отбора, ответственного за появление полового размножения.

Мне приходилось писать, что проблема уровня, на котором происходит отбор, является предметом — Чарльз Дарвин предполагал, что эволюция — результат отбора индивидов, а иногда — и их групп; — Веро Винн-Эдвардс считал ведущим механизмом эволюции отбор групп; — Джордж Уильямс разбил многие аргументы Винн-Эдвардса, обосновывая, что эволюцию двигает практически исключительно отбор индивидов; — Ричард Докинз, развивавший идеи Уильяма Гамильтона и многих других теоретиков (включая Эдварда Уилсона), заявил, что эволюцию двигает отбор отдельных генов; — Эдвард Уилсон изменил свою точки зрения и заявил о важности группового отбора для некоторых ключевых эволюционных переходов; — множество биологов старшего поколения в корне отрицают идею «эгоистичного гена» — множество молодых биологов (особенно молекулярщиков, не приученных задумываться об общих вопросах) убеждены, что «современная» биология «доказала»: отбор идёт только на уровне генов. ожесточённого спорамногих биологов:

Вот биологию и сотрясают дискуссии об «эгоистичном гене», « эгоистичном индивиде» и «эгоистичной группе».

Так вот, внимание: вопрос!

Отбор какого уровня (генного, индивидуального или группового) является причиной перехода к половому размножению?

И, если хотите, подсказка. В тех случаях, когда какие-то эволюционные новшества способствуют сохранению и воспроизводству как генов, так и индивидов и групп, мы не сможем установить, отбор какого уровня отвечает за их развитие. Надо искать такие изменения, которые, предположим, выгодны для воспроизводства вызывающих эти изменения генов, но нарушают размножение индивидов и групп (или, к примеру, способствуют сохранению, расселению и размножению групп, но при этом нарушают воспроизводство генов и индивидов).