Наверно, почти все помнят очень смешную фантастическую комедию пана Юлиша Махульского «Новые амазонки» (в девичестве — «Секс-миссия»). Кто не помнит, тому напомню, что сюжет её построен на том, что двое главных героев — мужчин попадают в 2044 год, где мужчины вымерли во время войны от некого излучения (открытого, как ни странно, мужчиной же), а женщины занимаются сублимацией полового влечения в карьеризм с помощью таблеток и размножаются партеногенезом. Давайте теперь посмотрим, возможна ли такая ситуация с точки зрения современной биологии. Не вымирание мужчин, этому как раз биология никак не препятствует, а размножение людей партеногенезом.
Возможно ли в теории?
Для начала вспомним, как определяется пол эукариотического организма и почему, собственно, мир «Секс-миссии» населён только женщинами. У тех организмов, пол которых определяется генетически (про другие сейчас говорить не будем, у млекопитающих, включая человека, дело обстоит именно так), хромосомы делятся на две группы — половые, определяющие пол, и аутосомы. Половых хромосом ровно одна пара, и эти хромосомы, в отличие от аутосом, разные и достаются потомству полностью, тогда как аутосомы при образовании зигот (половых клеток) основательно меняются сходными участками внутри пар. Обозначаются они, в зависимости от того, у какого из полов (так называемый гетерогаметный пол) половые хромосомы разные, либо X и Y, если гетерогаметный пол мужской, тогда генотип XY имеют самцы, либо W и Z, если гетерогаметный пол женский, а генотип WZ у самок.
Теперь посмотрим, как происходит партеногенез — размножение без участия самцов. При этом самки фактически производят потомство сами от себя, самооплодотворением, и оплодотворённые яйцеклетки от гетерогаметных (WZ) самок могут иметь варианты WW, WZ, ZZ и ZW. Эмбрионы WW просто не жизнеспособны и не развиваются, из оставшихся же, как нетрудно видеть, получится 2/3 самок и 1/3 самцов. Именно поэтому видам с гетерогаметным женским полом (а к ним относятся рептилии, птицы и бабочки) недостаток самцов точно не грозит. Иначе обстоит дело, когда женский пол гомогаметен (XX), а именно таковы млекопитающие и большинство насекомых — Y-хромосому самкам взять просто неоткуда и они производят только самок. Как видим, пока всё идёт по плану, при партеногенезе от женщин должны рождаться только девочки и если не вдаваться в подробности, он вполне возможен. А если с подробностями?
А что на практике?
А на практике, как говорил незабвенный Михаил Николаевич Задорнов, там швейцар. «Швейцара» зовут геномный импринтинг. Звучит, как и все научные термины, заковыристо, но суть его довольно проста. При оплодотворении яйцеклетки потомство получает половину хромосом от отца, половину — от матери. Существуют группы организмов, у которых часть генов отключена в мужских половых клетках, часть в женских, это и есть геномный импринтинг. И наблюдается это у некоторых насекомых, цветковых растений и как раз таки млекопитающих. Казалось бы, ничего страшного, ну отключены и отключены? Однако в яйцеклетках и сперматозоидах отключаются разные гены и опыты на мышах показали, что если потомство получает все из аутосомы от одного родителя, плод получается просто нежизнеспособным. Если же от одного родителя происходит только часть аутосом, последствия более разнообразны, но благоприятных среди них тоже не наблюдается. Да и у человека подобные казусы (а они вполне могут случаться и самопроизвольно, если при образовании половой клетки одна из пар хромосом не разошлась) приводят к не фатальным, но весьма неприятным генетическим заболеваниям.
Так что если вы принадлежите к виду, для которого характерен геномный импринтинг, то, увы (или ура, выбирайте по вкусу), с партеногенезом ничего не выйдет. Зато прекрасно выходит у тех насекомых, у которых геномного импринтинга нет (например, тли могут всё лето именно так и размножаться) и даже у рептилий — достоверно обнаружен партеногенез, например, у комодских варанов. Симпатичный варанчик на иллюстрации к этому разделу вылупился как раз из яйца, отложенного самкой без участия самца.
И зачем оно тогда надо?
Зачем же тогда нужен геномный импринтинг, если от него вред? Дело в том, что он наблюдается по большей части у тех организмов, потомство которых в значительной степени развивается за счёт материнского организма и сильно с ним связано (плацентарных млекопитающих, цветковых растений). Поэтому для его объяснения придуманы две гипотезы.
Первая связана с различием интересов полов. В частности, эмбрион млекопитающего старается высосать из матери побольше соков для развития себя, любимого, а мать стремится сэкономить силы и здоровье для будущих детенышей. Самец в этом конфликте на стороне детеныша, ведь этот точно его, а следующие ещё неизвестно чьи будут. Поэтому самцы отключают в своих сперматозоидах те гены, которые способствуют защите матери от чрезмерных притязаний эмбриона, а матери в своих яйцеклетках — те, которые могут эти притязания усилить. Действительно, у млекопитающих большинство генов отключаемых генов, так или иначе, связаны с внутриутробным развитием и строением плаценты. На данный момент эта гипотеза считается более или менее общепринятой.
По другой же, этически более симпатичной, основной смысл геномного импринтинга — улучшение совместимости между матерью и плодом, то есть на первое место ставится не антагонизм матери и эмбриона, а их сотрудничество. Если выключить часть отцовских генов, то у эмбриона будут работать только их материнские копии, и эмбрион будет физиологически и биохимически больше похож на мать, что и поможет им приспособиться друг к другу. По этой гипотезе в ходе импринтинга должно отключаться больше отцовских генов, чем материнских, и это подтверждается фактами.
Конечно, прочитав всё это, резонно задаться вопросом — а зачем вообще нужны два пола, один из которых ещё и не производит потомства и почему самки должны работать «за себя и за того парня»? Но это уже совсем другая история…
На этом сегодня всё, спасибо, что прочитали, не забываем ставить лайки и подписываться на канал, кто ещё не!
Понравилось? Тогда можно ещё почитать:
