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
«Посудомоечная машина для мозга». Как правильный сон приводит нас к успеху (и что делать, если на него совсем нет времени) «Посудомоечная машина для мозга». Как правильный сон приводит нас к успеху (и что делать, если на него совсем нет времени)

Отрывок из книги «Жизнь в ресурсе» — как наладить свои отношения со сном

Inc.
Homies x Jenek Homies x Jenek

Сенсационный бренд уличных тапок Homies и алаконичные сумки Jenek

Собака.ru
Прием парацетамола беременными связали с нарушениями сна и внимания у детей Прием парацетамола беременными связали с нарушениями сна и внимания у детей

Прием парацетамола во время беременности связан с риском нарушений сна у ребенка

N+1
Как фильмы «Брат» и «Брат 2» запустили новые тренды и что они изменили в нашей жизни Как фильмы «Брат» и «Брат 2» запустили новые тренды и что они изменили в нашей жизни

«Брат» и «Брат 2»: как незаметно вершатся революционные вещи

Maxim
Иррациональный человек: краткое пособие по общению со сложными людьми Иррациональный человек: краткое пособие по общению со сложными людьми

Наверняка вы попадали в такую ситуацию, когда собеседник будто вас не слышит

Psychologies
Без конца и края Без конца и края

Алиса Скальская устраивает ужины, ломащие представления о самом привычном

Seasons of life
Хомячки с влажных склонов Анд оказались крупнее сородичей с засушливых равнин Хомячки с влажных склонов Анд оказались крупнее сородичей с засушливых равнин

Различия в размерах этих грызунов связаны с доступностью корма

N+1
Сергей Михалков. Cвидетель эпохи Сергей Михалков. Cвидетель эпохи

Но Сталин сказал: «Подождут. Гимн мне нужен сегодня!»

Коллекция. Караван историй
Netflix предпочитает блондинок: каким получился гипнотический фильм-коллаж о трагедии Мэрилин Монро Netflix предпочитает блондинок: каким получился гипнотический фильм-коллаж о трагедии Мэрилин Монро

Какой образ Монро транслирует новый байопик «Блондинка»

Правила жизни
Как пользоваться Midjourney: создаем шедевры вместе с нейросетью Как пользоваться Midjourney: создаем шедевры вместе с нейросетью

Как нарисовать шедевр с помощью нейросети? У нас есть инструкция!

CHIP
15-сантиметровый клитор, родство с кошками, самые мощные в мире челюсти и другие неожиданные факты о гиенах 15-сантиметровый клитор, родство с кошками, самые мощные в мире челюсти и другие неожиданные факты о гиенах

Гиены - весьма интересные млекопитающие

ТехИнсайдер
Манежная площадь Манежная площадь

Автомобильные выставки в дореволюционной России

Автопилот
Жидкое поведение помогло электронам преодолеть фундаментальный предел проводимости Жидкое поведение помогло электронам преодолеть фундаментальный предел проводимости

Физики исследовали разные режимы тока в графеновом резисторе

N+1
Чувствуете вину при отстаивании личных границ? 3 шага, чтобы помочь себе Чувствуете вину при отстаивании личных границ? 3 шага, чтобы помочь себе

Что делать, чтобы при защите личных границ не мучала вина?

Psychologies
Детка, ты просто космос Детка, ты просто космос

Солистка Artik & Asti Севиль – о том, как стала уверенной в себе

VOICE
5 овощей с самым высоким содержанием питательных веществ (научно доказано) 5 овощей с самым высоким содержанием питательных веществ (научно доказано)

Овощи с высоким содержанием питательных веществ

Inc.
Почему в древности люди пили вино вместо воды и как выглядит самый древний погреб в мире: 10 удивительных фактов о вине Почему в древности люди пили вино вместо воды и как выглядит самый древний погреб в мире: 10 удивительных фактов о вине

Репутация вина укреплялась столетиями, но многого вы о нем не знали

ТехИнсайдер
Рассказ из сборника Татьяны Замировской «Земля случайных чисел» Рассказ из сборника Татьяны Замировской «Земля случайных чисел»

Отрывок из сборника новелл белорусской писательницы Татьяны Замировской

СНОБ
Будни блэкаута: можно ли выжить в городе без электричества? Будни блэкаута: можно ли выжить в городе без электричества?

Мы задумались: а что происходит с мегаполисом, лишенным электричества?

Maxim
5 гениальных изобретений НАСА, которым люди нашли применение не в космосе, а в повседневной жизни 5 гениальных изобретений НАСА, которым люди нашли применение не в космосе, а в повседневной жизни

Эти "космические гаджеты" гораздо ближе к земной жизни, чем вы думали

ТехИнсайдер
Семь загадок питьевого спирта Семь загадок питьевого спирта

Пьют ли где-нибудь, кроме России, этиловый спирт?

Maxim
Как правильно спать — на спине, на боку, на животе? И что нужно делать, чтобы просыпаться отдохнувшим и полным сил? Как правильно спать — на спине, на боку, на животе? И что нужно делать, чтобы просыпаться отдохнувшим и полным сил?

Существует ли научный способ подобрать позу для сна, которая будет идеальна?

ТехИнсайдер
Лучшие в своем роде: 5 фактов о “Виллисе” и “Иван-виллисе” Лучшие в своем роде: 5 фактов о “Виллисе” и “Иван-виллисе”

ГАЗ-64, советский внедорожник, был очень похож на лендлизовский Willys MB

ТехИнсайдер
Как в лучших домах Как в лучших домах

Шанхайский барс все-таки существует

Автопилот
Мужчина из «вождеского» погребения унетицкой культуры оказался жертвой убийства Мужчина из «вождеского» погребения унетицкой культуры оказался жертвой убийства

Биоархеологам удалось установить причину смерти 4000-летней давности

N+1
Остановись, будет хуже! От чего предостерегают пластические хирурги Остановись, будет хуже! От чего предостерегают пластические хирурги

Косметология и пластическая хирургия способны изменить нас до неузнаваемости

Лиза
Инцест, сепарация, инициация: о чем на самом деле рассказывают сказки? Инцест, сепарация, инициация: о чем на самом деле рассказывают сказки?

Почему сказки так популярны во все времена?

Psychologies
Лучшие научно-популярные книги о человеке Лучшие научно-популярные книги о человеке

Пожалуй, ни одно существо на свете наука не изучала так подробно, как человека

ТехИнсайдер
Чистокровный Чистокровный

Чистокровный люксовый кроссовер

Автопилот
Открыть в приложении