Вопрос о количестве хромосом, – значении этого числа, – играет чрезвычайно важную роль в современной альтернативной мысли. Ибо из различия между числом хромосом у человека и шимпанзе должен следовать вывод (капсом). При этом из сходства геномов человека и шимпанзе, как и из совпадения числа хромосом у человека и осины, не должно следовать никаких выводов. То и другое – просто совпадение.
...При всём этом вопросы, зачем нужны хромосомы, почему их количество таково, и что зависит, а что не зависит от количества хромосом, – правильные.
Хромосомы – способ упаковки, хранения ДНК. Трудно поверить, но суммарная длина двойной спирали из 3.2 миллиардов оснований у человека достигает 1.8 метра, при том, что характерный размер клеточного ядра 110 мкм. Как следствие, – чтобы одно влезло в другое, – спираль ДНК сматывается в плотную спираль на стержне из белков (нуклеосоме). Так образуется жгут толщиной 10 нм. Он в свою очередь сматывается в плотную спираль толщиной 30 нм, упаковывающуюся в белковую оболочку, чтобы не размоталась. Но этого мало. Длина всё равно слишком велика. Соответственно, геном делится на отрезки, каждый из которых, в свою очередь, организован в разлапистую структуру. В случае человека получается 46 кусков по 50-250 миллионов пар, габаритом по 5-6 микрометров каждый… Вопрос, идёт ли речь в данном случае о 46 молекулах ДНК или одной молекуле, разделённой на 46 частей (потом ещё раз пополам, чтобы слепить из каждого фрагмента крестообразную структуру) – философский. По моему личному мнению, разумнее говорить об одной, разделённой молекуле, чтобы отождествить ДНК с геномом.
Дело в том, что у некоторых организмов, правда прокариотов, может быть в клетке более одной молекулы ДНК, – если молекулы одинаковы, речь таким образом, будет идти о нескольких комплектах геномов. Есть, впрочем, и организмы, в клетках которых разные молекулы ДНК… Вторая может быть симбиотическим вирусом… В строении бактерий и архей вообще много странного.
Применительно к прокариотам, вообще, не принято говорить о хромосомах. Хотя и в их случаях ДНК, обычно упакована сходным с упаковкой в хромасому образом. «Голая» ДНК встречается только у вирусов (внутри клетки), – но вирусам уж совсем никакие законы не писаны. В частности, у них просто может не быть ДНК.
Как правило, – хотя об исключениях говорилось выше, – у прокариот хромосома только одна. Часто, но не обязательно, кольцевая. У эукариот же – две минимум. Линейных. Последнее связано, впрочем, не с длиной генома, хотя она у эукариот и больше, а со способностью эукариот к половому размножению… Но не суть.
Суть же в вопросе, от чего число хромосом зависит, и что им определяется.
Ответ может показаться странным: количество хромосом не зависит ни от чего. От случайности зависит. От мутаций. У близкородственных видом одна и та же молекула ДНК может оказаться изрубленной на разное (иногда сильно разное) количество кусков. При этом геном различаться практически не будет. Просто виды произошли от общего предка в результате хромосомных мутаций.
...А вот в обратную сторону это не работает. От количества хромосом зависит многое. В первую очередь фенотип. Имея фактически идентичный геном, особи с разным числом хромосом могут серьёзно различаться физически. Дело в том, что от характера деления молекулы на куски зависит активность генов. Способ расфасовки определяет, какие участки смогут производить матричную РНК и, таким образом, белки, а до каких просто окажется невозможно добраться.
Разница в количестве хромосом может также вести к нескрещиваемости особей. Но именно «может». У каких-то видов при каких-то мутациях ведёт, у каких-то нет. Здесь не прослеживается системы.