Категория
Биология
Тип
реферат
Страницы
22 стр.
Дата
26.07.2013
Формат файла
.doc — Microsoft Word
Архив
832775.zip — 24.5 kb
  • partenogenez_832775_1.doc — 90.5 Kb
  • Readme_docus.me.txt — 125 Bytes
Рейтинг
10  из 10
Оценок
1
Оцените работу
Хорошо  или  Плохо


Текст работы

Файл 1

Российская коллекция рефератов (с) 1996. Данная работа является неотъемлемой частью универсальной базы знаний, созданной Сервером российского студенчества - .


ПОЛЫ: НЕОБХОДИМОСТЬ ИЛИ СЛУЧАЙНОСТЬ?


Полы появились на определённом этапе развития жизни. На то, видимо, были свои причины. Весь мир стоит на прочном причинно-следственном основании. Тогда не логично ли было начать работу с предшествующих формированию полов обстоятельств, с причин их появления и лишь после этого перейти к рассмотрению самих полов? Почему мы телегу поставили впереди лошади? Уверены, что поступили правильно. Во-первых, диалектический метод не запрещает подобных инверсий. Во-вторых, если бы мы начали работу с причин, вы, уважаемый читатель, оказались бы в очень невыгодном положении. Разумеется, мы не могли этого допустить.

Вы заинтригованы? Потерпите немного. Через несколько минут вы наверняка согласитесь, что иногда лучше запрягать вопреки очевидной целесообразности.

Однако всё по порядку.

Тысячелетие за тысячелетием отбивает свой ритм конвейер жизни. Поколения сменяются поколениями, с суровой педантичностью действует ровесник жизни естественный отбор, живое распространяется по планете, занимает, казалось бы, совершенно непригодные для существования, экстремальные ниши. Значительную часть своего исторического пути биологический мир проделал, и, надо сказать, весьма успешно, не зная деления на полы. Да и сейчас подавляющее большинство живущих составляют бесполые существа.

Вы скaжете, что это относится к простейшим? Да, верно. Но и среди высокоорганизованных животных и растений встречаются виды, которые могут размножаться партеногенетически, т.е. девственно, без оплодотворения яйцеклетки [См.: Геодакян В. Два пола. Зачем и почему? // Наука и жизнь. 1966. № 3. С. 99; Неелов А. В. Рыбы. - Л., 1987. С. 87; Брусиловскиий А. И. Жизнь до рождения. - М., 1991. С. 47-48.] .

Девственное размножение мы находим у тлей, палочников, орехотворок. Летом не нуждаются в услугах самцов некоторые ракообразные. Иногда без участия индюка развиваются яйца индюшек. Весьма своеобразен способ размножения серебристых карасей. В некоторых водоёмах живут только самки. Развитие их икры стимулируется сперматозоидами другого вида карася, линя или карпа. Слияния ядер женской и мужской половых клеток в таком случае не происходит, и потомство полностью состоит только из самок серебристого карася. А на берегах озера Севан обитают ящерицы, которым не нужны ни свои самцы, ни чужие. Они откладывают неоплодотворённые яйца, из которых выводятся исключительно самки.

Есть примеры и искусственного партеногенеза. Ещё в конце XIX века русский зоолог Тихомиров доказал, что яйца тутового шелкопряда начинают развиваться после кратковременного воздействия на их оболочки серной кислоты.

В начале XX столетия широкие опыты по искусственному партеногенезу ставил американский учёный Лёб. В своих экспериментах он стимулировал развитие яйцеклеток морских ежей и других иглокожих органическими кислотами (масляной, валерьяновой, уксусной), бензолом и хлороформом.

Яйца лягушки Лёб заставлял делиться простым уколом иглы. "Зачатых" подобным образом головастиков исследователю удалось довести до взрослого состояния.

Вскоре оказалось, что даже столь высокоорганизованное животное, как кролик, может появиться на свет без участия самца. Для этого надо извлечь из организма крольчихи созревшую яйцеклетку, воздействовать на неё повышением температуры, механически или химическими веществами, а затем вновь поместить в чрево матери. Далее последует обычное развитие, и родится крольчонок, способный превратиться во вполне нормальное взрослое животное.

И вот последняя новость - знаменитая овечка Долли. На очереди - клонирование человека.

Ознакомившись с нашим мини-очерком о партеногенезе, кто-то, наверное, вспомнит и о непорочном зачатии. А ежели оно возможно, если клонированию человека в принципе ничто не препятствует, столь ли уж необходимы эти мужчины? Одни с ними хлопоты.

Что касается непорочного зачатия, то мы имеем всего лишь один "достоверный" пример такового. Однако надо предполагать, что в опыте, поставленном две тысячи лет назад, не было устранено влияние определённых внешних факторов. Дело в том, что партеногенетическим путём на свет может появиться только девочка. В организме матери нет Y-хромосом. Видимо, нет их и у святого духа. Он ведь нематериален. А чудесами наука, как известно, не оперирует. Так что cherchez un homme.

Необходимы ли мужчины? Разумеется, да. Половая дифференциация, решительно и полностью разводя функции поступательного и корректирующего движения, прикрепляя их, соответственно, к женщинам и мужчинам (самкам и самцам), делает систему исключительно чувствительной, даёт ей возможность, быстро продвигаясь вперёд, оперативно реагировать на малейшие изменения среды и, что особенно важно, позволяет обходиться без сколько-нибудь существенных затрат "живого материала". По сравнению с абсолютно слепым, "растратным" и некомбинационным бесполым способом размножения - выигрыш огромный. Бесполое размножение делением (между прочим, непорочное зачатие является его вариантом) соотносится с раздельнополым, как сплав по порожистой реке на бревне и на послушной веслу байдарке. Уступая гермафродитному типу размножения в комбинаторике, раздельнополый, несомненно, выигрывает и у него по части гибкости и приспособляемости. Мы не будем приводить формулы, отражающие комбинационные возможности бесполого, гермафродитного и раздельнополого типов размножения. Эти формулы вы найдёте в работах Геодакяна [См.: Геодакян В. А. Эволюционная логика дифференциации полов и долголетие // Природа. 1983. № 1. С. 70-71.].

Гибкость, оперативность особенно важны на больших скоростях. Представьте себя опять в роли туристов-водников. По спокойной воде может быть даже безопаснее сплавляться на паре сколоченных брёвен, чем на вёрткой байдарке. Но стоит вам дойти до порога, и тогда уж вас не выручат никакие брёвна. Только на маневренном судёнышке вы пройдёте зигзагом между грозных громадин-валунов.

История вообще, история биологической формы организации материи в частности ускоряется. Таков закон развития нашего мира. Сегодня достигнута максимальная скорость эволюции. Раздельнополый тип воспроизводства подоспел вовремя. Его "маневровые выгоды" в условиях ускоренного движения неоспоримы.

Однако нынешние несомненные выгоды раздельнополого размножения не есть причины появления полов. Вот если бы наши бесполые одноклеточные предки за сотни миллионов лет до Энгельса открыли закон ускорения истории и, зная, с чем столкнутся их далёкие потомки, предприняли действия, направленные на создание раздельнополого способа размножения, нам, может быть, и не стоило бы копаться в причинах появления полов. Хотя нет, причины всё равно пришлось бы выяснять. Ведь причины чего бы то ни было состоят не в целях, не в субъективных устремлениях, не в будущих прекрасных возможностях, а прежде всего и в конечном счёте в действительной объективной необходимости. Субъективное всегда вырастает из объективной потребности и до сих пор послушно следовало за ней.

У истории нет субъективного движителя и демиурга. Вам, читатель, не надо пояснять, что "простейших субъектов" мы примерили к роли творцов будущего всего лишь в порядке гротеска. Серьёзно, к сожалению, приходится говорить о более сложных субъектах, наших современниках, которые, устремляя свои помыслы то ли в одноклеточные дали, то ли в горние сферы, нет-нет да и зададутся вопросом: зачем же всё-таки появились полы? Именно так. Не почему, а зачем. В их число мы ни в коем случае не включаем Геодакяна. Просто в названии одной из своих статей он допустил досадную небрежность.

Попытки выявления истоков раздельнополого типа размножения предпринимались неоднократно. Но в большинстве своём они сводились или к последующим выгодам, до конца не понимаемым и поэтому не расшифровываемым (такое "решение" проблемы характерно для так называемой классической генетики), или к предшествующим телеологическим установкам (таков откровенно религиозный взгляд на проблему), или к абсолютизации какой-либо частности. Последнее, видимо, проще всего и потому встречается чаще. Каких только "теорий" не напридумано! Вот одна из последних. Приводим её в качестве весьма показательной информации к размышлению.

Сотрудник Оксфордского университета Уильям Гамильтон выдвинул идею, согласно которой полы обязаны своим появлением и существованием... микроорганизмам. По его мнению, в тёплой стабильной среде живые существа постоянно подвергаются атакам микроскопических агрессоров, которые, непрерывно изменяясь, находят всё новые и новые бреши в обороне жертвы. Вид, к которому принадлежит жертва, чтобы успешно противодействовать микроорганизмам, должен, изменяясь, убегать хотя бы на шаг от агрессора. Поэтому (или для этого?) и появляются испытывающие на себе оборонительное оружие самцы.

Рассуждения Гамильтона в общем-то достаточно последовательны. Они коррелируют с нашими взглядами. Но почему только микроорганизмы? Разве со стороны среды нет иных воздействий? Почему только в тёплой и стабильной среде? Белые медведи, как и тысячи других раздельнополых видов, обитают в полярных широтах, а практикующие партеногенез индейки живут в тёплых странах. Как, с точки зрения "микроскопической теории", объяснить, почему мужские органы, продуцирующие половые клетки, вынесены за пределы тела, а все остальные спрятаны внутри? Таких вопросов масса. Подход Гамильтона слишком узок. "Теория" падает, стоит только ввести в неё пару неучтённых обстоятельств.

Займёмся-ка мы лучше той действительной (имеющейся в наличии, а не находящейся в потенции) объективной необходимостью, которая единственно могла и должна была дать толчок раздельнополому типу воспроизводства. Чтобы не смущали нас севанские ящерицы, караси и раки. Чтобы не грыз нас некоторый червячок сомнения: а может быть, эволюция выбрала один из путей? Возможно, на другом полы не запрограммированы?

К кому нам обратиться? Не спросить ли у самой эволюции, у истории жизни? Не навести ли нам справки у прогресса? Ибо нет более авторитетной инстанции. Вне прогресса невозможно никакое историческое движение. Прогресс (развитие) является способом существования биологической материальной формы.

Рано или поздно он требует разрешения конфликта между совершенствующейся телесной организацией (новым материальным носителем) и старым типом размножения. Набросаем, не вдаваясь в "технологию" процесса, самую общую схему назревания и разрешения интересующего нас конфликта.

Прогрессируя, живое усложняется. Возникают специализированные органы и системы. Одни из них дублируются (органы зрения, слуха, передвижения), другие по самой своей природе должны оставаться единственными (каналы поступления пищи и вывода шлаков, нервная и кровеносная системы). Наряду со специализацией органов и систем складывается их асимметричная компоновка. Формируется пространственная дифференциация тела. Появляются верх и низ, фронт и тыл. Вместе со специализацией утрачиваются регенерационные возможности. Разумеется, всё это происходит постепенно, в течение длительного периода истории. Процесс начинается с зачаточных форм специализации и развивается, посредством естественного отбора, по направлению к развитым, завершённым.

Новая - сложная - телесная и функциональная организация вступает в противоречие со старым - примитивным - способом размножения. Сложное даже геометрически не поддаётся делению на одинаковые части. Простое располовинивание упирается в свой предел. И начальный, самый примитивный, практикуемый ещё в молекулярное время способ "деторождения" - быстротечное деление простейших с неизбежностью сменяется более или менее длительным вызреванием яйца, вынашиванием эмбриона и его рождением. Это - тоже деление. Но деление иного порядка, иного качества. Раньше было порождение пары, абсолютно тождественной исходному организму (мы абстрагируемся от мутагенеза). Теперь сложное строение организма обусловливает развитие внутри себя себе подобного.

Вынашивание (в том числе созревание яйца) требует не только времени. Для вынашивающего организма необходима ещё и бoльшая по сравнению с мириадами простейших выносливость. Теперь под одной телесной оболочкой сосуществуют два смежных - и разных! - поколения. Поколения в принципе не могут быть одинаковыми: от одного из них к другому идёт притирка к среде. Повышенная выносливость должна одновременно покрывать потребности старого и нового, порождающего и порождаемого, причины и следствия. В повышенной выносливости и во всём том, что её обусловливает, и состоит качественное своеобразие нового типа "деления".

То, что хорошо для одного, не всегда полезно для всех. Повышенная выносливость особи бьёт по виду, по жизни вообще. Оборотной стороной выносливости является пониженная отзывчивость на воздействие факторов изменяющейся среды, пониженная реактивность. С пониженной реактивностью (да ещё с замедленной из-за вызревания яйца и вынашивания эмбриона сменой поколений) вид не угонится за изменениями среды и на ближайшем крутом повороте неминуемо погибнет. Явный перекос! Он-то и компенсируется - методом проб и ошибок, ценой жизни невообразимого числа особей и видов - появлением вместе и наряду с женским мужского начала, мужского пола. Повторяем, мы отвлекаемся от "технологии" и этапов этого длительного процесса. Чтобы изложить историю появления полов, надо писать другую книгу.

С появлением противовеса недостаточная реактивность женских особей дополняется избыточной реактивностью мужских, а пониженная отзывчивость (чувствительность) - повышенной.

Индифферентность самок по отношению к внешним условиям компенсируется индикацией среды и её изменений самцами.

Повышенная жизнеспособность представителей женского пола уравновешивается пониженной жизнеспособностью представителей мужского, а долгожительство - относительной эфемерностью.

Усреднённость (похожесть) самок дополняется своеобразием и в известном смысле уникальностью самцов.

Наконец, консервативная функция женского пола нейтрализуется революционностью мужского, устойчивость уравновешивается изменчивостью.

Так выглядят полы в развёрнутом виде. Естественно, к такой степени разведения функций ведёт длинная и трудная историческая, эволюционная дорога. Впрочем, в данном случае уместно говорить и о революции.

А теперь представьте себе, уважаемый читатель, что было бы с вашей головой, если бы только что перечисленное мы выплеснули на неё в самом начале работы. Видимо, объяснять не надо. Вот почему причина и следствие в нашем изложении поменялись местами. Разве можно было говорить о причинах явления, не выяснив, что оно собой представляет?

Итак, развитие вообще и совершенствование телесной организации в частности сделали необходимым новый, раздельнополый тип размножения. Другого пути просто не могло быть. В противном случае мы должны были бы признать, что прогресс возможен без усложнения материального носителя.

Таким образом, одна задача решена. Осталось осилить вторую. По-прежнему перед нами стоит проблема ящериц, карасей, раков и индюшек. По какому праву столь высокоорганизованные животные портят нам закономерность?! Продолжим наши рассуждения.

Что было бы, если б движение условий существования почти приостановилось, если бы среда практически не изменялась? Тогда не нужно было бы к ней и оперативно подстраиваться. Функция мужского пола не была бы тогда необходимой. И - на малых скоростях - можно было бы обойтись только "женским полом". Полагаем, что севанские ящерицы оказались именно в такой нише. Впрочем, их девственность может быть обусловлена и иной ситуацией. Рассмотрим и её.

Предположим, что у какого-то вида диапазон условий существования исключительно широк. Комфортный диапазон этого вида больше, чем амплитуда колебаний внешних воздействий на протяжении тысяч и более лет. Выходит, что такой вид обитает в среде, которая - для него! - практически не изменяется, следовательно, не давит на него. В таких условиях корректировка не имеет никакого смысла. А раз она не нужна, то и "мужчины" не обязательны. В новом качестве, в привнесении новинок нет необходимости, и вид все свои ресурсы расходует на производство количества. "Самки" производят "самок".

Видимо, одним из таких видов являются серебристые караси. Их выносливость феноменальна. Караси живут повсеместно, зимуют в промерзающих до дна водоёмах. Превратившийся в льдинку карась оттаивает и оживает. Вне воды караси не теряют жизнеспособность в течение нескольких часов.

Не знаем достоверно, как обстоит дело с ящерицами с берегов Севана, но не исключаем, что их сверх меры повышенная выносливость удачно сочетается с относительным постоянством среды обитания.

Партеногенез раков объясняется совсем несложно. На вопрос о причинах неординарности их способа размножения они отвечают своим половым поведением. Самки обходятся без самцов только летом, когда условия благоприятны, когда тепло и много корма. Осенью же, когда среда ухудшается, на службу призываются самцы-корректировщики. Вид получает импульс коррекции и своим следующим поколением выходит на линию оптимума. Снова наступит лето, и тогда можно будет опять "расслабиться". Для таких видов, их, кстати, немало, достаточно периодической корректировки. Видимо, и индюшки склонны прибегать к услугам самцов в ухудшающихся сверх некоторой меры условиях.

Наконец, рассмотрим ещё одну, совершенно нереальную ситуацию. Допустим, среда не изменяется вообще. Она не изменялась раньше и никогда не будет изменяться в дальнейшем. В таких условиях нет никакой необходимости в самцах. Но ведь и жизни при этом тоже нет! Жизнь не может быть неразвитием.

Зачем мы сделали такое допущение? Эту фантастическую ситуацию мы взяли для того, чтобы показать, что все наши партеногенетические варианты представляют собой нечто промежуточное между развитием и неразвитием, между жизнью и нежизнью, между динамикой конфликтного соразвития вида и среды и статикой абсолютной бесконфликтности. Все варианты партеногенеза лежат на периферии биологической формы организации материи. Поэтому их сравнительно немного. Они представляют собой "закономерное исключение", истоки которого надо искать, с одной стороны, в замедленных изменениях среды и природных аномалиях, с другой, - в истории и специфике вида. Коротко говоря, партеногенез в любом случае обусловлен известной статичностью среды или (и) повышенной выносливостью вида. Все современные высокоорганизованные виды, размножающиеся партеногенетически, занимают, таким образом, вполне определённое место в системе живого. Это не иной путь, а обочина единственной магистрали.

Полагаем, мы решили и вторую задачу. План главы выполнен. Осталось подытожить сделанное.

1. Полы ни в коем случае не являются одним из возможных, и при этом не обязательных, вариантов организации жизни. Они закономерно появляются на определённом этапе развития биологической формы движения материи. Половая дифференциация представляет собой единственное средство разрешения конфликта, объективно возникающего в ходе прогресса между усложняющимся телесным устройством живых существ и старым - делительным -типом их размножения.

Историческая логика данной главы и актуальная всех предшествующих находятся в полном согласии. Всё изложенное нами ранее так же неопровержимо свидетельствует в пользу необходимости половой дифференциации.

Мужчины (самцы) не менее необходимы, чем женщины (самки).

2. Бесполое (партеногенетическое) размножение, наблюдаемое у достаточно высокоорганизованных видов, представляет собой не курьёз природы, не тайну, а поддающееся объяснению явление жизни. Основания девственного способа размножения того или иного вида мы находим в специфике его взаимодействия со средой, в своеобразии занимаемой им ниши, в его особенностях и истории. Эти основания в конечном счёте сводятся к относительной статичности среды или (и) повышенной выносливости вида.

Бесполое размножение не только не противоречит половой теории, но и полностью укладывается в неё.

Теперь "диалектический блок" нашего исследования практически доведён до конца. И мы можем, имея достаточно прочные философские тылы, приступить к разработке проблем, связанных с половой пропорцией и её различными нарушениями.

Впереди нас ждёт немало интересного.


Партеногенез

Партеногенез - форма полового размножения, при котором женские половые клетки развиваются без оплодотворения. Различают естественный и искусственный партеногенез. Обычно при партеногенезе рождается потомство одного пола - или только самки (телитокия) или только самцы (арренотокия). Редко встречается рождение потомства двух полов (амфитокия, дейтеротокия).


Яйца некоторых организмов способны развиваться без оплодотворения, т.е. без участия сперматозоида. Такой процесс однополого размножения называют партеногенезом, или девственным размножением. Его рассматривают как редуцированную форму полового размножения.

Примеры естественного партеногенеза у млекопитающих неизвестны; они изредка встречаются у низших позвоночных и весьма обычны у беспозвоночных, особенно у насекомых. Существует два типа партеногенеза: облигатный (т.е. обязательный) и факультативный. Первый свойствен видам, у которых самцов либо нет совсем, либо они редки и не способны функционировать. К таким видам относятся некоторые тли, палочники, сверчки, бабочки; популяции без самцов изредка встречаются у рыб, например у серебряного карася. При факультативном партеногенезе яйца могут развиваться как партеногенетически, так и в результате оплодотворения, причем партеногенетическое размножение может преобладать в условиях, когда слишком редки контакты разнополых особей, например на границе ареала распространения вида.

Известен также циклический партеногенез, при котором размножение с участием обоих полов чередуется с партеногенетическим. Например, многие виды тлей дают несколько партеногенетических поколений в течение короткого теплого периода лета, а на зиму откладывают оплодотворенные яйца, которые покрыты плотной оболочкой и способны перезимовывать; весной из них выходят только самки, но осенью появляется поколение с некоторым количеством самцов - и цикл возобновляется. Аналогичным образом размножаются и некоторые другие виды с высокой сезонной смертностью, например коловратки. Циклический партеногенез наблюдается также у видов с личиночным размножением; при этом оплодотворенные яйца откладывают обычно только зрелые особи, а у личинок они развиваются партеногенетически.


Непорочное зачатие

Матка пчелы способна вывести целую ватагу полноценных рабочих пчелок, не прибегая к услугам самца. В этом случае она прибегает к способу размножения под названием "партеногенез". Заковыристое словцо происходит от греческого parthenos - девственница и genes - происхождение или размножение. С помощью "непорочного зачатия" появляются на свет представители многих видов животных - от насекомых до рептилий. В октябре прошлого года исследователи из Института репродуктивной медицины и генетики в Лос-Анджелесе получили у взрослых мышей клетки, по свойствам напоминающие зародышевые, добились их деления, а затем - преобразования в нейроны. Месяц спустя специалисты из Института развития клеточной технологии (штат Массачусетс, США) наделили способностью к партеногенезу человеческие клетки. 1 февраля журнал Science опубликовал отчет о получении эмбрионов из неоплодотворенных яйцеклеток млекопитающих. Хосе Сибелли (Jose Cibelli) и его коллеги из компании ACT получили и испытали на яйцеклетках 28 макак химический препарат, побуждающий к партеногенетическому делению. В результате эксперимента четыре неоплодотворенные яйцеклетки развились в нормальные бластулы (зародыши на одной из самых ранних стадий развития). Работа была завершена в период ожесточенных дебатов по поводу клонирования человеческих эмбрионов. Исследователи надеются, что партеногенез станет более "гуманной" альтернативой другому методу "непорочного зачатия". Как и клонирование, он позволит каждому человеку стать собственным донором и таким образом избежать отторжения тканей при пересадке органов. Впрочем, у нового метода "копирования" людей есть весьма существенный недостаток: "непорочное зачатие" не годится для мужчин - добиться партеногенетического деления от сперматозоидов, по-видимому, не удастся.

/xTerra.Ru/


Как произошли однополые ящерицы

Санкт-Петербург, Зоологический институт РАН ,

28.12.1999

В 1958 году И.С.Даревский из Зоологического института РАН (ныне член-корреспондент РАН) обнаружил на Кавказе популяции скальных ящериц, которые практически лишены самцов и размножаются без их участия. И.С.Даревский и его сотрудники все эти годы продолжали изучать однополых ящериц и недавно установили их происхождение.


Автор работы: Илья Сергеевич Даревсий, доктор биологических наук, член-корр.РАН , Санкт-Петербург, Зоологический институт РАН


Дополнительную информацию можно запросить по адресу: [email protected]


Фотографии и рисунки:


Ключевые слова: партеногенз, ящерица, гибридизация


Способ размножения, при котором новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки, называется партеногенезом. Этот термин переводится как девственное размножение (от греческого слова "партенос" - девственница). Партеногенез давно описан у дафний, пчел, тлей и некоторых других членистоногих, у всех этих видов есть самцы, и партеногенез соседствует у них с нормальным половым процессом. Поэтому открытие бессамцовых ящериц стало сенсацией.

Ящерицы, о которых идет речь, широко распространены на Кавказе. На всей этой территории, кроме разве что ледников Главного Кавказского хребта, едва ли отыщется ущелье или камень, где бы ни встречались эти небольшие юркие пресмыкающиеся. В пределах своего обширного ареала они образуют много видов, некоторые из которых размножаются традиционным путем, иные же однополы, причем партеногенетические ящерицы внешне очень схожи со своими двуполыми родственниками.

Изучив видоспецифичные белки, некоторые последовательности ДНК и морфологию хромосом двуполых и партеногенетических видов, ученые пришли к выводу, что однополые ящерицы - результат скрещивания представителей разных двуполых видов, населяющих общую территорию. Межвидовые скрещивания у этих ящериц, очевидно, приводят к возникновению мутаций, в результате которых яйцеклетки могут нормально развиваться без оплодотворения. Из партеногенетических яиц выводятся только самочки - абсолютные копии матери. Однополые скальные ящерицы очень многочисленны, поскольку все особи в популяции - самки и каждая приносит потомство. У обыкновенных же видов около половины поголовья составляют не приносящие потомства самцы.

Партеногенетическое размножение способствует не только высоким темпам размножения, но и "душевному равновесию" ящериц. В то время как в популяциях двуполых видов наблюдаются необычайная суета и оживление, вызванные дерущимися друг с другом и преследующими самок самцами, партеногенетические самки мирно греются на солнышке бок о бок.

Однако бессамцовые ящерицы - не мужененавистницы; они могут спариваться с самцами двуполых видов, занимающих ту же территорию, и их потомство порой составляет до 10-20% процентов всех особей в смешанной популяции. Гибридные ящерки могут быть обоих полов, но самки лишены яичников и полностью стерильны. Плодовитость самцов очень низкая, ее оценивали по количеству жизнеспособных сперматозоидов в семенниках. Теоретически гибридные самцы могут скрещиваться как с обычными, так и партеногенетическими самками. Реализуют ли они эту возможность, и, если да, то к каким результатам это приводит, ученым еще предстоит выяснить.

Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований.


Один пол - хорошо, а два - лучше

Имеется не так много животных, которые полностью отказались от секса. И все же некоторые виды насекомых, рыб, амфибий и ящериц предпочитают иной способ продления рода, а именно - партеногенез, то есть девственное, или однополое размножение.

В середине 90-х годов биологи Стивен Хауэрд и Кэртис Лайвели из Индианского университета попробовали с помощью компьютерной модели доказать, что половое размножение имеет преимущество по сравнению с девственным.

На первый взгляд выгоднее вообще-то партеногенез. Если какой-то вид животных отказывается от мужских особей, то потомство будет приносить каждый индивид, а не каждый второй! Численность популяции за одно поколение вырастет вдвое. Однако среди млекопитающих партеногенез совсем не прижился. Почему?

Вот что показали расчеты. Ученые населили виртуальный мир тысячей животных, из них 980 особей размножались половым путем, а еще 20 самок могли приносить потомство сами по себе, без оплодотворения. Были в игре еще два фактора. Во-первых, в этот идиллический мирок ученые подселили разные бактерии и вирусы, которые могли быстро размножаться и мутировать. Во-вторых, ввели некоторую норму мутаций, которым подвергались животные. Эти изменения были малозаметными и чаще всего вредными.

Как ожидалось, асексуальные особи, пусть поначалу их было всего ничего, вскоре стали преобладать. Ведь они размножались такими темпами, что оттеснили двуполых конкурентов. Уже через тридцать поколений виртуальная фауна на 95 процентов состояла из асексуальных самок. Казалось, скоро двуполые особи вымрут, подчистую проиграв естественный отбор.

Однако тут выявился первый недостаток партеногенеза. Каждая из дочерей являлась точной копией матери, и это облегчало задачу для паразитов. Как только вирус инфицировал кого-то из однополых самок, он быстро поражал и всю ее популяцию. Потомство двуполых особей было подвержено некоторым генетическим изменениям, и это осложняло задачи паразитам.

В компьютерной модели эпидемия нанесла такой урон асексуальной популяции, что ее численность сократилась почти в пять раз. Однако самые агрессивные паразиты не могли истребить ее полностью. Чем меньше особей оставалось в живых, тем труднее было найти новых жертв. Эпидемия стихла. Немногие выжившие однополые особи вновь бурно размножились. Цикл повторился.

Казалось бы, подобные всплески и спады асексуальной популяции могли повторяться бесконечно. Однако этого не произошло. Виной всему были вредные мутации. Они беспощадно выкашивали популяцию. Среди двуполых особей генетические дефекты не могли так легко распространиться.

Наконец, переменчивая игра эпидемий и мутаций полностью истребляла однополую популяцию. Рано или поздно она оказывалась нежизнеспособной. В различных моделях менялись темпы мутаций и поголовье паразитов. Однако всякий раз через 75-250 поколений асексуальные конкуренты вымирали. Секс побеждал!

А. Волков<</p>



Ваше мнение



CAPTCHA