Андрей Шляхов - Генетика для начинающих

В конечном итоге виды, размножающиеся половым путем, быстрее адаптируются к постоянно изменяющимся условиям внешней среды.

«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.

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 группы организмов. У организмов нет выбора. То есть, формально говоря, он есть – приспосабливайся или погибай, но что это за выбор?

«Изменяйся вместе со средой, старайся приспособиться к ней как можно лучше!» – вот единственный призыв 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 т. п.

В растительном мире, напротив, преобладает гермафродитизм – одновременное или последовательное наличие у организма мужских и женских половых признаков и репродуктивных органов. Среди животных гермафродитизм в норме встречается редко, например – у некоторых видов червей, моллюсков, ракообразных.

Определение половой принадлежности у разных организмов может происходить на разных стадиях жизненного цикла. У человека, а также у млекопитающих, птиц, рыб и вообще у большинства животных определение пола происходит в момент слияния женских и мужских половых клеток и бывает обусловлено комбинацией половых хромосом. Проник в человеческую яйцеклетку сперматозоид с Y-хромосомой – родится мальчик, если с Х-хромосомой – девочка. Отец всегда передает свою Х-хромосому дочери, а Y-хромосому – сыну. Мать передает Х-хромосому или сыну, или дочери. В процессе внутриутробного развития и на протяжении последующей жизни пол человека (и большинства животных) измениться не может. Разве что искусственным, хирургическо-эндокринологическим путем, но у нас речь не об этом, а о естественных процессах.

Но бывают случаи, когда пол определяется, точнее – предопределяется, еще в процессе созревания яйцеклеток (только яйцеклеток, женских половых клеток, а не сперматозоидов). Такое определение пола можно наблюдать у вышеупомянутых коловраток, а также у некоторых представителей биологического типа кольчатых червей. Механизм интересный и до конца пока еще не изученный. В процессе оогенеза цитоплазма в яйцеклетках распределяется неравномерно. Речь идет не об образовании нефункциональных полярных телец, а о полностью функциональных яйцеклетках, существенно различающихся по размерам. Из крупных яйцеклеток после оплодотворения развиваются исключительно самки, а из мелких – только самцы.

У морских беспозвоночных рода Бонеллии (класс Многощетинковые черви) наблюдается уникальный тип определения пола. Определение происходит на ранней стадии индивидуального развития особи. Самцы бонеллий весьма малы, длина их тела составляет от 1 до 3 мм. Они ведут паразитарный образ жизни – паразитируют на самках, которые вырастают до 15 сантиметров в длину (нет, вы только оцените эту разницу!). В строении тела самцов и самок тоже есть определенные различия. Можно сказать, что самцы бонеллий недалеко ушли от личинок. Таким образом, получается, что если в своем развитии особь «застывает» близко к личинке, она становится самцом. Если же растет дальше – вырастает в самку.

Сравните буквы X и Y. Они различаются по форме – у Х есть лишнее плечо. X- и Y-хромосомы различаются не только по форме, но и по величине. А следовательно, и по генному составу. У человека Х-хромосома относится к разряду средних хромосом, а вот Y-хромосома – к малым. Человеческая Y-хромосома содержит около тридцати генов. Всего-навсего! А в Х-хромосоме генов примерно с тысячу! Такая вот впечатляющая разница.

Наследование признаков, определяемых генами, находящимися в Х- и Y-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом. У человека сцепленно с полом наследуются такие наследственные аномалии, как гемофилия и дальтонизм, которые проявляются в фенотипе только у мужчин. Женщина не может быть «дальтоничкой» или «гемофиличкой», она может быть только носительницей соответствующего гена. Почему так происходит, будет объяснено в одиннадцатой главе.