Предложение написать о причинах и обстоятельствах возникновения полового размножения появлялись в комментариях неоднократно. Но до сих про автором (в моём лице) игнорировались. Ибо с выбором тем всё непросто. Если ответ на вопрос известен, мне самому требуется его понять. А потом ещё придумать, как интересно рассказать о понятом. Если ответ не известен и существуют только гипотезы – ситуация не меняется. Задачи те же. Однако в данном случае всё непросто особенно, поскольку нет ни ответа, ни даже гипотез. Как минимум таких, которые кому-то казались бы убедительными.
Интересными в проблеме возникновения полового размножения, таким образом, могут быть только причины, по которым на данном участке фронта продвижения нет. И они, действительно, интересны.
Начать следует с того, что к половому размножению хотя бы потенциально способны все многоклеточные организмы. Ранее практиковалось деление последних на царства, сейчас прежняя классификация считается устаревшей, что не меняет принципа. Во всех линиях многоклеточных организмов, будь то «животные», «растения», «грибы», половое размножение является правилом, бесполое же – исключением. Причём, чем сложнее организм, тем реже такие исключения встречаются, хотя прецеденты отказа (возможно, временного, – но на тысячи поколений) от полового размножения наблюдаются даже в рядах позвоночных. У организмов примитивных половой и бесполый методы размножения часто используются параллельно. Примером тут могут выступать медузы. Но не суть. Полный отказ от деления на два пола у многоклеточных исключение. И исключения такого рода беспорядочны. Как отмечалось выше, их можно найти всюду.
...При том что сами многоклеточные могут быть не родственны. Здесь можно вспомнить о гребневиках, независимо произошедших от одноклеточных. Половое размножение, однако, технически всегда реализовано одинаково, – через мейоз, деление ядра с уменьшением числа хромосом в два раза. Таким образом, можно заключить… Да ничего заключить нельзя. Способность к мейозу, – хитрому делению в два этапа, – видимо, изначально была присуща эукариотам. Загадка её возникновения неотделима от истории появления самих эукариотов 1800 миллионов лет назад. История же эта сама по себе понятна сейчас лишь приблизительно.
Утверждать можно лишь, что мейоз появляется либо вместе с клеточным ядром – с эукариотами, – либо сразу после. Так как, с одной стороны, археи – наиболее близкие к предкам эукариотов – к таким трюкам не способны. С другой же, во всех линиях современных одноклеточных эукариотов данная опция используется. Хотя бы частью видов и хотя бы эпизодически. Но так и у многоклеточных организмов основной формой деления клеток остаётся митоз. Мейоз приберегается для случаев исключительных.
Однако, как отмечалось выше, «заключить» ничего нельзя. Ведь мейоз сам по себе половому размножению не тождественен. Половое размножение выйдет, если брать второй полукомплект хромосом из другой клетки. С такой задачей справляются некоторые одноклеточные, – но уже как исключение. И единства в технических тонкостях нет. Как не повторяют друг-друга в точности также подходы животных и растений.
Понимать это следует так: мейоз изначально был. Адаптация же этой техники для нужд обмена генетическим материалом внутри популяции проводилась несколько раз независимо в разных линиях. И во всех, к сожалению, слишком давно, чтобы можно было собрать какую-то информацию об обстоятельствах. На данный момент известно, что в линии растений бурыми водорослями половое размножение уже практиковалось со стения, – где-то 1100 миллионов лет назад. Однако, это лишь датировка признаков применения данной техники по окаменелостям. Из того что миллиард лет назад многоклеточные водоросли обменивались генами, не следует, что ранее их предки – одноклеточные в том числе – этого не умели.
В линии же животных на данный момент считается доказанным, что 550 миллионов лет назад, – с начала кембрийского периода, – всякие трилобиты уже любили друг друга. Остальные, видимо тоже любили, – но пока это принимается без доказательств. Просто как рабочая гипотеза. Нет, в принципе, оснований сомневаться, что у животных половое размножение появилось сначала, – а многоклеточными они стали только потом.
Нет, поскольку к половому размножению способны, причём без разницы в методах, как отмечалось выше, и губки, и гребневики, линии которых расходятся где-то на рубеже тония-криогения. Следовательно, к нему был способен, – и неизвестно с каких замшелых времён, – общий предок всех линий животных.
...Вопрос же, зачем половое размножение требуется, напротив, прост. Циркуляция генов внутри популяции даёт очень ценный бонус к изменчивости. И даже не просто «полезный», а колоссальный. Если при размножении «почкованием» рассчитывать можно лишь на мутации, которые произошли в ряду предков, число которых растёт линейно с числом поколений, то при размножении половом число предков с каждым поколением назад растёт экспоненциально. И унаследовать потенциально полезную мутацию, таким образом, проще…
Вредную тоже проще, но от этого-то, парадоксальным образом, никакого ущерба интересам вида нет. Ведь, носители вредных мутаций будут устраняться отбором.
Нетрудно также обратить внимание, что польза именно полового размножения тем больше, чем медленнее происходит смена поколений. Одноклеточные, делящиеся каждые сто минут, вполне могут обойтись и без накопления и перетасовывания (в расчёте на интересные эффекты от сочетаний) мутаций в популяции. Многоклеточные размножаются реже и для них доступ к общей для популяции базе мутаций становится необходимым.