Как известно, у всех организмов сложнее бактерии генетический материал собран в большие блоки - хромосомы. Число их обязательно четное, поскольку каждая хромосома представлена двумя экземплярами. Правда, в половые клетки попадает только по одинарному набору хромосом, но перед расставанием каждая пара хромосом - сестричек (гомологов) обменивается собственными частями. Так что в каждую половую клетку отправляется гибридная хромосома, половина генов в которой взята из одной исходной хромосомы, а половина - из другой.
Даже у близких видов наборы хромосом (кариотипы) обычно заметно отличаются. При межвидовой гибридизации хромосомы из разных наборов не могут найти себе пару, и половые клетки не образуются. В результате гибрид оказывается бесплодным. Классический пример: помеси лошади и осла - мул и лошак.
А если в самой половой клетке изменится число и облик хромосом? Такие явления - хромосомные мутации - иногда случаются: две хромосомы могут слипнуться в одну, одна - распасться надвое, кусок одной хромосомы может присоединиться к другой и так далее. По идее, такие перестройки должны воздвигать непреодолимый барьер между их обладателями и исходной формой. С кем будет обмениваться участками нормальная хромосома, если от ее напарницы осталась лишь половина, а остальное входит теперь в состав другой, негомологичной хромосомы? Легко представить, что так и возникает репродуктивная изоляция - с которой, как принято думать, начинается видообразование.
Но хромосомные мутации - вещь редкая, у двух особей одновременно они не произойдут. Значит, у вида с нормальным половым размножением носитель такой мутации может вступить в брак только с исходной формой, и все их потомство окажется бесплодным. Но если у двух недавно разделившихся видов разное число хромосом - как-то же это различие должно было возникнуть!
Внутри одного вида кариотип, как правило, стандартен. Но у некоторых видов были обнаружены так называемые хромосомные расы - формы, у которых кариотипы отличается, как у разных видов. Например, самая распространенная землеройка Евразии - обыкновенная бурозубка, живущая от Британских островов до Забайкалья, образует около 70 хромосомных рас. Кое-где они обитают совместно, скрещиваются между собой и их гибриды вполне плодовиты. Оказывается, измененные хромосомы все-таки способны к обмену участками. При этом вместо обычных пар образуется что-то вроде «шведских семей». Скажем, если у расы А две хромосомы слились в одну, то у ее гибрида с расой Б эта объединенная хромосома будет «спариваться» сразу с двумя - гомологами ее частей. И это еще самый простой случай - соединяться для обмена участками могут и четыре, и пять и даже 11 хромосом.
Но может быть, обмен генами через такие сложные образования хоть и вероятен, но затруднен, и это все-таки начало изоляции? Ответить на этот вопрос попыталась многочисленная команда генетиков из разных стран Европы (в том числе из России) и Северной Америки. Изучив многие сотни зверьков из нескольких зон гибридизации и применив изощренный статистический аппарат, ученые пришли к выводу: ни сам факт хромосомных перестроек, ни уровень сложности возникающих из-за них хромосомных комплексов никак не препятствуют свободному обмену генами между расами бурозубок.
Между тем, как было показано ранее, хромосомные различия эффективно препятствуют скрещиванию разных видов бурозубок. Как хромосомы отличают перестройки, соответствующие разным видам, от тех, что соответствуют всего лишь разным расам?
У меня нет ответа на этот вопрос. Но полученны результаты наводят на мысль, что «хромосомная несовместимость» - не причина, а следствие обособления видов. По крайней мере, во многих случаях.
