Гаметофиты и спорофиты: как клетки учатся сливаться друг с другом

СНОБ18+

Старинное приспособленье: как слиться с любимым существом

Продолжаем публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В этой части школьникам морочат голову гаметофитами и спорофитами, а клетки учатся сливаться друг с другом

Алексей Алексенко

1_A0wvIcf.jpg
Иллюстрация: Лика Сочкина

Часть третья: Умножение и деление

Глава двадцать пятая, из которой читатель с изумлением узнает, что он — почти архея

Настала пора перейти к самому загадочному делу, которое мы делаем ради полового размножения: к мейозу. Этот странный клеточный обряд, как уже было сказано, в том или ином виде существует у всех сложных организмов (эукариотов). При этом его вроде бы и в помине нет у организмов попроще — бактерий и архей. Здесь-то и кроется загадка: в прошлой главе речь шла о том, как однажды архея и бактерия решили жить вместе — бактерия внутри археи — и потом из этого «великого симбиоза» вышла вся сложная многоклеточная жизнь на планете. Но это значит, что обряд мейоза со всеми его странностями и обременительными сложностями успел с нуля возникнуть и оформиться именно на этом фиксированном отрезке дистанции — от эндосимбиоза до нашего общего предка, которого, кстати, называют LECA (Last Eukaryotic Common Ancestor). Эта часть повествования будет в основном посвящена вопросу «Как такое случилось?!» — с неизбежными раздражающими отступлениями и ненужными подробностями, как мы любим.

Наше половое размножение при всем его разнообразии сводится к трем (если угодно, четырем) основным событиям:

  1. Две родительские клетки сливаются. Потом сливаются их ядра и получается одно диплоидное ядро. Между слиянием клеток и слиянием ядер может пройти много времени, поэтому и непонятно, считать это одним событием или двумя. Наверное, все же двумя, потому что для несложных организмов вроде грибов слияние клеток может быть полезно даже само по себе — оно позволяет объединить силы, когда каждая клетка по отдельности не обладает инструментарием для выживания в данных условиях.
  2. После слияния ядер происходит рекомбинация: хромосомы двух родителей обмениваются между собой участками. Когда я говорю «после слияния», я не имею в виду «немедленно»: в это «после» у нас с вами умещается почти вся наша жизнь. Слияние клеток и ядер происходит при зачатии, а рекомбинация — это уже, знаете ли, половая зрелость, и ее результатами будет пользоваться только следующее поколение. Поэтому всю жизнь мы живем диплоидами — существами с двойным набором хромосом, один от папы, один от мамы, и они не перемешиваются. У организмов попроще бывает и по-другому: рекомбинация происходит сразу после слияния ядер, и все тотчас переходит в финальную стадию (см. следующий пункт).
  3. Чтобы повторить этот цикл в следующем поколении, надо снова уменьшить число хромосом вдвое, иначе оно будет удваиваться в каждом поколении. Здесь важно, чтобы прорекомбинировавшие хромосомы точно разошлись между клетками-потомками. Если в одного потомка попадут две копии, а в другого ни одной, то второй, а возможно, и первый потомок — не жильцы. Это называется «редукционное деление».

Строго говоря, за два последних события как раз и отвечает мейоз, а первое (или первые два) — независимая история, которая часто происходит в другой (другие) момент(ы) времени. У растений, например у мха, эти события разбивают жизнь на очень непохожие друг на друга этапы. После слияния клеток и ядер образуется спорофит — диплоидное существо, которое некоторое время живет в свое удовольствие, фактически паразитируя на родителе, а потом образует споры. Образование спор и есть мейоз. Из спор вырастают другие существа — гаметофиты. Они гаплоидны, их судьба — покрывать зеленым ковром кочки и стволы деревьев — якобы с одной стороны, чтобы туристу было легче отличить север от юга, — а на самом деле где угодно, чтобы бедняга сильнее заблудился. Но смысл жизни гаплоидного гаметофита не в этом, а в произведении гамет — тех самых клеток, которым предстоит слиться друг с другом, чтобы завершить цикл.

Скольких любознательных детей заворожили все эти гаметофиты и спорофиты! И скольких они навсегда оттолкнули от биологии. Однажды мне попался в руки учебник биологии для шестого класса, авторы В. П. Викторов и А. И. Никишов. Там бедных шестиклашек заставляли заучивать какие-то слова про спорофитов и гаметофитов — за два года до того, как они узнают слово «хромосома», не говоря уже о гаплоидах и диплоидах. Так, наверное, и образовался этот удивительный русскоязычный феномен — этакий таинственный туман из плохо определенных терминов и расплывчатых мантр, сдобренный провидческими цитатами из А. Н. Северцова и И. И. Шмальгаузена, который в прежние времена многие принимали за биологическую науку. Впрочем, это было лирическое отступление.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как понять, что ваш телефон прослушивается: 5 неочевидных признаков Как понять, что ваш телефон прослушивается: 5 неочевидных признаков

По каким признакам можно определить, что вас прослушивают?

ТехИнсайдер
Спасение долгожителей Спасение долгожителей

Охотское море – самое южное место обитания холодолюбивых гренландских китов

ТехИнсайдер
Попытка примирения: как в 1940-е годы русская эмиграция разделилась на два лагеря Попытка примирения: как в 1940-е годы русская эмиграция разделилась на два лагеря

Глава из книги специалиста по русской эмиграции Олега Будницкого «Другая Россия»

Forbes
Мужчина не помогает по дому: как с этим бороться Мужчина не помогает по дому: как с этим бороться

Почему мужчины не помогают с домашней работой и что с этим можно сделать?

Psychologies
Свайп среди чужих: как Tinder изменил нашу жизнь за 10 лет (и изменил ли) Свайп среди чужих: как Tinder изменил нашу жизнь за 10 лет (и изменил ли)

Tinder упростил нашу межличностную коммуникацию — или нет?

Правила жизни
Можно ли превратить линкор в авианосец: вот как это выглядит Можно ли превратить линкор в авианосец: вот как это выглядит

Почему США все еще пытаются вернуть свое барахло в строй?

ТехИнсайдер
Рыбный день: обратите внимание на 6 полезных и 6 вредных видов рыбы Рыбный день: обратите внимание на 6 полезных и 6 вредных видов рыбы

Не вся рыба одинаково полезна, а некоторые виды стоит избегать

ТехИнсайдер
Разгрызенный полуостров Разгрызенный полуостров

Строго говоря, граница между Южной Кореей и КНДР проходит не по 38-й параллели

Дилетант
Инженеры научились бесконтактно тыкать в сенсорный экран Инженеры научились бесконтактно тыкать в сенсорный экран

GhostTouch, который позволяет бесконтактно управлять сенсорными экранами

N+1
Как вести себя во время беременности: 3 совета мужчинам Как вести себя во время беременности: 3 совета мужчинам

Что делать будущему отцу, пока его жена беременна?

Psychologies
5 ошибочных стратегий воспитания 5 ошибочных стратегий воспитания

Предлагаем взглянуть на методы воспитания с точек зрения: родителя и ребенка

Psychologies
Диагноз по голосу Диагноз по голосу

Удивительно, но факт: по голосу можно понять о человеке почти всё

Лиза
Нейросеть Google предсказала запах молекул по их структуре Нейросеть Google предсказала запах молекул по их структуре

Исследовательская лаборатория Google Research представила карту основных запахов

N+1
«На другой стороне мира»: плюсы и минусы альтернативного образования «На другой стороне мира»: плюсы и минусы альтернативного образования

Как учить современных детей?

СНОБ
Землетрясения на Новой Земле: ученые поделились подробностями экспедиции Землетрясения на Новой Земле: ученые поделились подробностями экспедиции

Как прошла экспедиция на архипелаг Новая Земля

ТехИнсайдер
Прийти по-английски Прийти по-английски

Пора взяться за дело по изучению языка всерьез, let’s go!

VOICE
Рубенс на природе: разбираемся, что скрывается за пейзажами одного из основоположников барокко Рубенс на природе: разбираемся, что скрывается за пейзажами одного из основоположников барокко

Речь пойдет о Питере Пауле Рубенсе, дуализме, стоицизме и прочих воззрениях

Правила жизни
Хардкор, еще хардкор Хардкор, еще хардкор

12 случаев из сексуальной жизни отечественного экрана в 2010‑х

Weekend
Как делают бальзамы и с чем их пить Как делают бальзамы и с чем их пить

Откуда в России появились бальзамы и как их правильно пить

СНОБ
Динозавры уже были на грани вымирания к тому моменту, когда на Землю обрушился метеорит Динозавры уже были на грани вымирания к тому моменту, когда на Землю обрушился метеорит

Вымирание динозавров остается спорным по целому ряду причин

ТехИнсайдер
Кто заходил на мою страницу ВКонтакте: можно ли это узнать? Кто заходил на мою страницу ВКонтакте: можно ли это узнать?

Возможно ли узнать, кто заходил на вашу страницу ВКонтакте?

CHIP
Записки отельера: история о любви во всех проявлениях и выборе между долгом и собой Записки отельера: история о любви во всех проявлениях и выборе между долгом и собой

Это история без морали, но жизни, какая она есть

Правила жизни
Blue II: суперяхта XXI века Blue II: суперяхта XXI века

Blue II — эстетика труженика морей и «душа» классической моторной яхты

Y Magazine
Под кодом крови Под кодом крови

Собираешься сдать анализы?

Лиза
Как горевать без вреда для психического здоровья Как горевать без вреда для психического здоровья

Должны ли быть временные границы у горя?

Psychologies
Флавоноиды Флавоноиды

В растительной пище есть особые вещества – флавоноиды

Здоровье
Выходить на улицу станет опасно: смотрим карту теплового стресса на Земле к 2100 году Выходить на улицу станет опасно: смотрим карту теплового стресса на Земле к 2100 году

Шкалу температур для котельных ученые уже применяют к обычной погоде на улице

Вокруг света
У всего есть границы: 5 способов перестать слыть безотказным добряком У всего есть границы: 5 способов перестать слыть безотказным добряком

Как научиться отказывать другим людям

Psychologies
Признать поражение, чтобы одержать победу Признать поражение, чтобы одержать победу

Как Генри Торо ушел из мира и что этим приобрел

Weekend
Диагноз не приговор: что такое пограничное расстройство личности и как с этим жить Диагноз не приговор: что такое пограничное расстройство личности и как с этим жить

Как диагностировать пограничное расстройство личности?

Forbes
Открыть в приложении