Наряду с половым в природе существует и неполовой способ размножения. Первый обладает существенными преимуществами, речь о которых пойдет ниже, и поэтому половое размножение стало фундаментальной закономер­ностью высокоорганизованной жизни.

Принципиальная особенность полового размноже­ния — объединение наследственного материала двух раз­ных особей; при этом клетка, из которой разовьется но­вый организм, получает значительно больше наследствен­ных задатков, чем если бы в ней повторялись свойства лишь одной особи. Поэтому каждый из представителей 10 одного и того же вида в чем-то отличается от других особей вида, и в целом последний имеет возможность очень тонко приспосабливаться к условиям существования. Ес­ли бы не было полового размножения, все потомки един­ственной, в данном случае материнской, особи были бы и равной степени хорошо (или плохо) приспособлены к среде и в случае ее изменения вид мог бы погибнуть, по­скольку то, что было бы губительно для одной особи, было бы губительно и для всех остальных.

Благодаря половому размножению каждый вид пред­ставлен целым спектром несколько отличающихся одна от другой особей (популяция), среди которых часть при­способлена к среде лучше, часть хуже. Но зато при изме­нении условий существования всегда найдется некоторое количество особей, для которых эти изменения не будут губительными, и хотя, быть может, значительная часть представителей вида и погибнет, всегда останется неко­торое количество особей, которые смогут поддержать его дальнейшее существование. И лишь при слишком резких изменениях внешней среды, значительно превосходящих приспособительные возможности вида (а последние в це­лом существенно превосходят приспособительные воз­можности жаждой отдельной особи), происходит его гибель, как это произошло в свое время с гигантскими ящерами юрского и мелового периодов мезозойской эры.

Происходящее при половом размножении перераспре­деление (рекомбинация) наследственных задатков дает возможность всему виду в целом приобрести какое-либо повое ценное качество, которое первоначально возникло в результате мутации у одного из его представителей. Особи, обладающие этим полезным качеством, получают преимущество перед другими особями, выше вероятность, что именно они оставят потомство; поэтому в последую­щих поколениях этот эффект суммируется и нарастает (движущая сила естественного отбора, по И. И. Шмаль-щузену, 1946, 1969). Однако если в результате мутации ио (пикает неблагоприятное изменение, снижающее жизне способность организма, процесс естественного отбора (естественный отбор, или выживание наиболее приспособленных») быстро приводит к элиминации всех особей, получивших при половом размножении это новое свойство. Это — стабилизирующая форма естественного отбора, поддерживающая устойчивость механизма индивидуаль­ного развития и всей структуры популяции.

Наряду с естественным отбором в эволюции вида ва­жен и так называемый половой подбор (Ч. Дарвин, 1896). Результатом его являются многие морфологические и функциональные особенности представителей мужского и женского пола, которые не имеют прямого значения для их выживаемости, но представляют интерес для предста­вителей противоположного пола и повышают вероятность оставления потомства в первую очередь особями, у кото­рых эти особенности ярче выражены.

Не существует никаких ограничений чисто генетиче­ского плана, которые делали бы невозможным, например, трехполое размножение (А. А. Ляпунов, А. Г. Маленков, 1962). Однако практически этого не происходит, так как последнее существенных преимуществ перед двухполым не имеет, но значительно усложняет процесс репродукции, требуя взаимодействия уже не двух, а трех особей разно­го пола, и значительно снижает его вероятность.

В настоящее время установлено, что половое размно­жение имеет место не только у животных и растений, но и у микроорганизмов. Половая специализация обусловле­на необходимостью, во-первых, чисто «технически» обес­печить возможность объединения наследственного мате­риала и, во-вторых, снабдить дочернюю клетку запасом питательных веществ. Вследствие этого произошло раз­деление функций: материнская клетка (яйцеклетка) не­подвижна, но имеет запас питательных веществ, необхо­димых для развития зародыша, а отцовская клетка (сперматозоид) запасом питательных веществ не обла­дает, но зато весьма подвижна.

Сперматозоиды человека впервые были описаны Анто­нием Левенгуком в 1677 г., но детально изучены лишь в последние годы. Они очень малы (величина головки в среднем 4,6X2,6 мкм, полная длина со жгутиком — 50—60 мкм, масса — 2,6—3,0Х10~2г, или около 0,03 нг). Сперматозоид способен преодолевать за час расстояние до 18—20 см и за 2—3 часа достигать маточных труб, где и происходит оплодотворение (т. е. за час он проходит до 30 тыс. длин своей головки; для сравнения — это соот­ветствует скорости движения человека среднего роста около 25 км/ч). Сперматозоиды, содержащие Y-хромосому, несколько более крупные, чем Х-сперматозоиды.

Однократно выделяется до 200—500 млн. сперматозоидов, и все они устремляются по направлению к маточ­ным трубам. Среди этого огромного множества клеток могут встречаться и незрелые и неправильно сформиро­вание, но достичь яйцеклетки способны лишь лучшие, наиболее активные из них. В этом и заключается смысл кажущейся расточительности природы. В составе эякулята обычно преобладают Y-сперматозоиды (в среднем их 150-170 на 100 Х-сперматозоидов). На каждую созрева­ющую яйцеклетку в среднем созревает около 850 млн. сперматозоидов.

Впервые яйцеклетка была описана К. Бэром в 1827 г. Она значительно больше сперматозоида (это сфера с ди­аметром 150—200 мкм) и перемещается по маточной трубе за счет сокращений слизистой оболочки. За один ме­сячный цикл у женщины выделяется лишь одна яйцеклет­ка. При этом в яичниках постоянно происходит процесс отбора. Так, в одном яичнике девочки 14 мес находится коло 49 тыс. яйцеклеток, в 2 года—около 46 тыс., в 10 лет — около 21 тыс., в 18 лет— около 5—7 тыс. При этом остаются лишь наиболее сильные клетки, и лучшие из них периодически созревают (D. Hansemann, 1921).

Достигают яйцеклетки несколько сперматозоидов, сначала они не могут проникнуть через ее оболочку. Ста­раясь сделать это, биением своих жгутиков они заставля­ют яйцеклетку вращаться вокруг своей оси (до 4 оборо­тов в минуту) в течение нескольких часов. При этом под влиянием выделяемого ими фермента гиалоуронидазы оболочка яйцеклетки постепенно растворяется, и они про­никают внутрь. Однако непосредственно в объединении наследственного материала участвует лишь один сперма­тозоид; вследствие наличия пока неизвестного механизма яйцеклетка способна воспринимать наиболее активный сперматозоид (L. Shettles, 1960). Специфическое объеди­нение сперматозоида с яйцеклеткой обеспечивается взаи­модействием особых реактивных групп (фертилизин и ангифертилизин — вещества, относящиеся к гликопротеинам), расположенных на поверхности яйцеклетки и сперматозоида; взаимодействие происходит по типу реакции антигена с антителом.

Различия функций яйцеклетки и сперматозоида соответствуют разделению функций мужского и женского организма. Репродуктивная деятельность мужского орга­низма в относительно большей степени способствует реа­лизации возможности объединения наследственного ма­териала (сюда входят не только чисто физиологические моменты размножения, но и особенности полового пове­дения и т. д.), тогда как деятельность женского организ­ма в физиологическом аспекте заключается в вынашива­нии и выхаживании потомства.

Как говорилось выше, половое размножение имеет перед неполовым существенные преимущества, однако с чисто генетических позиций трудно было бы решить, почему половое размножение является двуполым, а, до­пустим, не гермафродитным, т. e. если бы все особи были двуполыми и обладали бы свойствами одновременно мужского и женского организма. Не существует чисто генетических ограничений и для этой возможности.

В связи с этим заслуживает внимания мнение В. А. Геодакяна (1965), который считает существование именно двух полов результатом специализации предста­вителей каждого вида по двум главным альтернативным аспектам эволюционного процесса — консервативному (сохранение свойств вида) и прогрессивному (приобре­тение видом новых свойств). При этом мужской пол реа­лизует «прогрессивную» тенденцию, а женский — «кон­сервативную». Разумеется, термины «прогрессивное» и «консервативное» употребляются в смысле, который исключает утверждение каких-либо преимуществ одного из них перед другим. Разделение популяции на два по­ла— относительно менее подвижный (биологически), но зато более устойчивый женский пол и относительно менее устойчивый, но зато более подвижный мужской пол — в целом значительно повышает эволюционную устойчи­вость вида. С этих позиций хорошо объяснимы многие характерные для женского и мужского организмов раз­личия.

|
Copyright © 2020 Профессиональный педагог. All Rights Reserved. Разработчик APITEC
Template Settings
Select color sample for all parameters
Red Green Blue Gray
Background Color
Text Color
Google Font
Body Font-size
Body Font-family
Scroll to top