Кошки, гены и эволюция - Павел Михайлович Бородин

в мейозе образуются гаметы, перегруженные вредными мутациями, и гаметы, свободные от мутаций. Первые дают обреченных потомков, которые гибнут и не передают свои дефектные гены следующему поколению. Вторые дают здоровых и счастливых потомков. Геном популяции освобождается, хотя бы на время, от груза вредных мутаций. Мейоз есть великий чистильщик!

2. Если кошка размножается бесполым путем, ВСЕ ее гены передаются ВСЕМ ее потомкам, и ВСЕ ее котята оказываются генетически идентичными.

От конкуренции сибсов (братьев и сестер) никуда не денешься. Как говорил один великий мыслитель: “Старшие сестры и младшие братья даны нам в наказание за наши грехи”. При бесполом размножении мы имеем конкуренцию сибсов в худшем ее проявлении. Все они хотят одного и того же. Но если котята разные – один быстрый, другой терпеливый, третий с чутким нюхом – они “делят” среду, не мешая друг другу. Половое размножение создает генетическое разнообразие, снижая конкуренцию между сибсами и тем самым повышая приспособленность их родителей.

3. Если кошка размножается бесполым путем, ее потомки оказываются ее точными копиями. А время-то идет, а мир-то меняется, и ее котятам приходится жить не в том мире, в котором жила и была счастлива их мать. Меняется климат, появляются новые вирусы и бактерии. Добыча становится хитрее и ловчее с каждым поколением.

В этом мире “приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте!”, говорила Красная Королева из “Алисы в Зазеркалье”[58]. То, что было хорошо в прошлых поколениях, не сильно полезно сейчас. Чтобы выжить в этом мире, нужно быть иными, не похожими на родителей. При перетасовке генов в мейозе и их комбинации при скрещивании в каждом поколении возникают все новые и новые комбинации аллелей, которых никогда не было до и никогда не будет после. Каждый из нас абсолютно уникален. Благодаря мейозу и половому размножению. И, конечно, отдельное спасибо нашим маме и папе.

Да, кстати, для полового размножения, как правило, нужно два пола. Как получаются котики и кошечки, мы обсудим в следующей главе.

Глава 8

Черепаховые кошки и естественная история половых хромосом

Пролог

Проблема определения пола во все века волновала человечество. Она уже давным-давно решена, и решение это вошло во все учебники. Но человечество учебников читать не любит, а неутомимо разрабатывает все новые и новые системы предсказания и, пуще того, системы планирования пола ребенка. Интернет и книжные магазины полны гарантированными методами планирования пола.

Был такой замечательный сайт – www.polrebenka.ru. Имелось в виду не половина ребенка, а пол ребенка. Чтобы произвести ребенка желательного пола, надо было заполнить анкету, указав дату, место и время рождения (не всегда паспортное, предупреждал сайт), а также вес и рост при рождении обоих супругов и их родителей. Кроме этого нужно было указать даты начала трех последних менструальных циклов. Ну и, конечно, заявить, кого вы хотите – мальчика или девочку. И самое главное – сделать предоплату на сумму 34 800 рублей. В ценах 2009 года, если кто-то их еще помнит, это было чуть больше 1000 долларов. За эти деньги вам присылали детальный календарь зачатий на грядущий год.

Научное обоснование было очень научное. Оно базировалось на представлении “о человеке как энерго-вибрационной субстанции”. Суть метода планирования пола будущего ребенка заключалась “в выявлении преобладания энергии одного из родителей на момент зачатия”. “Если в период формирования признаков пола у плода энергетический потенциал отца преобладает над потенциалом матери, то зародится мальчик, в обратном случае – девочка”. Как утверждали авторы, “методика была отработана более чем в 108 000 исследований. За время существования метода (13 лет) не было ни одной ошибки!” Еще бы. Попробуйте доказать, если что-то пошло не так, что вы строго блюли календарь зачатий.

Сейчас на смену этим глупостям пришел постмодернизм. Его адепты рассматривают пол человека как социальный конструкт, в формировании которого гены хоть и играют некоторую роль, но явно не главную. Они считают, что полов (гендеров) у человека не два, а гораздо больше и между ними нет непреодолимых границ, а есть плавные и незаметные поверхностному взгляду переходы. Нет, больше мы вам про пол человека ни слова не скажем. Конструируйте его, как хотите. Мы займемся кошечками и котиками.

Пол в эмбриогенезе

Школьный учебник гласит, что все клетки тела женщины (или кошки) имеют две Х-хромосомы, а мужчины (или кота) – одну X и одну Y. Когда кошкам приходит время производить яйцеклетки, каждая яйцеклетка получают одну X-хромосому. Коты же производят половину сперматозоидов с одной Х-хромосомой и половину с Y. При оплодотворении получается половина зигот XX, которые потом развиваются в кошечек (или девочек), и половина зигот XY, которые потом развиваются в котиков (или мальчиков).

Итак, XX – кошечка, XY – котик. А кем будет котенок XXY? Котиком (хотя стерильным). А с одной X без Y? Кошечкой. Отсюда следует, что ключевую роль в определении пола млекопитающих играет Y-хромосома.

Ранние стадии развития XX– и XY-эмбрионов кошки идентичны. У тех и других на третьей неделе эмбрионального развития образуются зачатки и мужского, и женского репродуктивного тракта и зачатки половых желез – гонад. В это время они выглядят одинаково. На четвертой неделе эмбриогенеза у XY-зародышей недифференцированный зачаток гонад начинает развиваться по мужскому типу: клетки внутреннего слоя интенсивно делятся. После этого мужские гонады выделяют два гормона: один (известный всем тестостерон) стимулирует развитие мужского полового тракта, а другой (антимюллеровский гормон) – инволюцию зачатка женского полового тракта.

Иными словами, чтобы получить котика, надо кое-что сделать. Если не делать ничего – получится кошечка. Недифференцированный зачаток гонад у ХХ-эмбрионов на той же четвертой неделе, но на день-два позже начинает развиваться с интенсивным делением внешнего слоя. Синтез эстрогенов в этом слое направляет дальнейшее развитие по женскому типу133.

Ген, который включает дифференцировку гонад по мужскому типу со всеми вытекающими последствиями, находится на Y-хромосоме. Этот ген назвали Sex reversal Y – SRY. Пусть вас не смущает это название. По старой доброй генетической традиции название гену дали, основываясь на его очевидно патологическом эффекте. В тех крайне редких случаях, когда этот ген перемещается с Y на X, мы действительно получаем sex reversal – разворот пола: XX-особей мужского пола и XY-особей женского пола. Сейчас SRY выделен и расшифрован у большинства млекопитающих, в том числе у кошки и многих других кошачьих134. Можете полюбоваться[59]. Это самый уникальный ген из всех уникальных генов. Он содержит один-единственный экзон.

Его роль в детерминации мужского пола показали в прямом опыте. ДНК этого гена ввели в оплодотворенную ХХ-яйцеклетку мыши и получили ХХ-самца. Итак, мы теперь имеем в руках ген мужского пола и знаем, что он работает. Мы также знаем, где, когда и как долго