Что такое партеногенез? Определение, классификация и особенности. Партеногенез: безраздельное материнство
Рождество Иисуса Христа было так: по обручении Матери Его Марии с Иосифом, прежде нежели сочетались они, оказалось что Она имеет во чреве от Духа Святого…
Евангелие от Матфея
Дальнейший ход событий всем, кто читал Библию, известен: Иосиф, « не желая огласить Ее», хотел тайно отпустить Марию, но ночью ему явился Ангел Господень и объяснил происхождение беременности. Житейская драматическая коллизия получила на этот раз необыкновенную развязку: родился Бог и одновременно сын человеческий - видимый, доступный для общения. Тайна беспорочного зачатия была отнесена к Великом таинствам, но не переставала волновать умы.
В начале 30-х годов нашего века выдающийся немецкий зоолог Карл Зибольд открыл явление партеногенеза - развитие яйцеклетки без оплодотворения - у некоторых насекомых. Это открытие вызвало огромный интерес не только ученых: казалось, что « Великое таинство» может получить вполне научное объяснение. В поздравлении архиепископа Германии Зибольду были такие слова: « Теперь и для Девы Марии можно объяснить тот же процесс…»
Принцип зарождения человеческой жизни до удивления прост: чтобы запустить механизм безостановочного размножения клеток, нужно всего лишь слить воедино женскую и мужскую половые клетки. Как в любви сливаются ОН и ОНА, так и половые клетки, отдав по половине наследственного материала (по 23 хромосомы), создадут ОНО с 46 хромосомами. Но эти 46 хромосом можно получить, и не сливая в любви противоположные половые клетки. Можно соединить в одно целое две женские яйцеклетки или два сперматозоида. Правда, в этих комбинациях уже родится не ОНО, это будут лишь точные копии или мам, или пап.
Открытие Зибольда пробудило интерес к этой теме у многих ученых. Такие великие умы, как Альберт Эйнштейн и Лео Сцилард, Норберт Винер и Роналд Фишер внесли свой вклад в популяционную генетику - науку о прохождении и закреплении наследственного материала в пределах целых сообществ.
Тем временем исследователи открывали новые случаи партеногенеза, а практики использовали эти открытия для хозяйственных нужд. В 1958 году Илья Даревский сообщает о фактах партеногенеза у некоторых видов ящериц (а ведь это позвоночные!). В это же время академик Б. Л. Астауров выводит совершенно новый вид шелкопряда, состоящий в основном из самцов (до сих пор этот вид шелкопряда носит его имя и разводится во всех шелконосных районах мира). В данном случае партеногенез принес ощутимую пользу: самки шелкопряда не только дают шелк низкого качества, но и более прожорливы, чем самцы (при том, что корм - шелковица - очень дорогой).
Методика Астаурова чрезвычайно проста: гусеницы прокручиваются в центрифуге со скоростью 3000 оборотов в минуту при заданных температуре, давлении и прочих условиях в течение 2 минут. Под влиянием центробежных сил сперматозоиды сливаются, давая начало чисто мужскому виду. Точно так же можно получать преимущественно особей женского пола.
Представьте себе, сколько важных хозяйственных задач можно было бы решить с помощью партеногенеза. Почему бы, например, не « тиражировать» самых молочных коров? От одной коровы удалось бы получить столько же телочек, сколько от стада в 500 голов! И все они были бы точными копиями мамы - никаких отступлений от « оригинала». Все это можно было бы считать чистой фантастикой, если бы природа сама не прибегала к партеногенезу.
В феврале в английской телепередаче о животных рассказывалось о гиенах, их образе жизни, повадках. И вдруг голос диктора поясняет: « Среди гиен встречаются гермафродиты, а кроме того, известны случаи партеногенетического размножения гиен»..
Как известно, в природе предусмотрены три способа размножения всего живого (растений и животных): бесполое, гермафродитное и раздельнополое. Конечно, самый простой способ - бесполый. У амеб, например, масса « мамы» делится на двух « дочек» (или двух « сынков» - как вам больше нравится), и каждое последующее деление, по существу, - уход « мамы» в вечность, в бессмертие. Четыре хромосомы повторяются миллиарды лет. Нет никакой борьбы ни за совершенствование, ни за существование. Если вдруг пересохнут все лужи - амебы исчезнут.
Второй весьма распространенный способ размножения - гермафродитный: самка и самец в одном лице. Количество возможных комбинаций « встреч» между полами огромно - в два раза больше, чем при полном разделении полов. Преимущества над бесполым способом очевидны. Но природа идет по иному пути. Повсеместно, даже в мире растений наблюдается третий, универсальный способ размножения, основанный на полном разделении полов. Конечно, количество возможных встреч по сравнению с гер-мафродитным способом вдвое меньше, но зато какие это встречи!
ОН, осваивая внешнюю среду, является не чем иным, как средством в эволюционном совершенствовании вида. А цель - ОНА. Опыт борьбы за существование ОН передает ЕЙ для того, чтобы эти уроки были усвоены наследниками. ОН мобилен, оперативен, ОНА консервативна, живет во вчерашнем дне. ОНА - это ОН вчерашний, а ОН - это ОНА завтрашняя. Разница между э^ими двумя « днями» равна жизни одного поколения, то есть 60-80 годам. Через 60-80 лет жен- щины догонят мужчин сегодняшнего дня в росте, спортивных достижениях, привычках, даже болезнях… Таковы условия, которые нам навязаны половой дифференциацией в целях беспрестанного совершенствования: ОН - ведущий, ОНА - ведомая. И психология полов обусловлена этими эволюционными требованиями.
От НЕЕ не нужно ждать великих изобретений и открытий. Инстинкт материнства у НЕЕ всегда сильнее любознательности. Однако ОНА незаменима в скрупулезной, точной, « мелкой» работе. ОНА не глупее, не слабее и вообще не хуже его - у НЕЕ просто иные исторические задачи.
Борьба за равноправие полов надуманна и несостоятельна. Если общество хочет спокойного, консервативного, не связанного с риском правления, но без продвижения вперед - нужны лидеры-женщины. Если же требуется поиск, натиск, готовность к риску - нужны мужчины.
Итак, мужчины - оперативная память, женщины - консервативное ядро, накопитель, посредник для передачи накопленного детям. Таково распределение ролей не только в человеческом сообществе. Равновесность этой системы необходима для продолжения рода. И природа всегда выравнивает ее.
Представьте себе такую ситуацию. В фермерском хозяйстве родилось больше петухов или бычков, чем это кажется необходимым фермеру. Ему бы побольше курочек (будущие яйца), коров (молоко). Однако чем больше фермер будет забивать петушков и бычков, тем больше их будет рождаться. Так система полов отвечает на нарушение равновесия. В аквариуме с одним самцом обычно рождаются преимущественно самцы, и наоборот. Давно подмечено: чем больше на войне погибнет мужчин, тем больше рождается мальчиков.
Есть и такая закономерность: чем моложе самец или самка, тем вероятнее, что у них родится сын. Старение сопровождается скатыванием пары в консерватизм, а ЕМУ это не свойственно.
Вот такие закономерности открыла популяционная генетика - наука, возникшая на стыке генетики, информатики и кибернетики.
Итак, раздельнополый способ размножения открывает уникальные возможности для совершенствования человека, где у каждого пола свои обязанности по отношению друг к другу и потомству.
А что если бы человек мог продолжать род при помощи партеногенеза - зачатия без оплодотворения? Количество яйцеклеток у каждой женщины - 4-5 тысяч. Созревает же каждый месяц лишь одна. Значит, за 30 лет (с 15 до 45) готовы к оплодотворению 300-400 яйцеклеток, плод из которых может быть выношен максимально 25-30 раз. Выходит, из 4-5 тысяч возможностей реализуется не более 25-30 (да и то, конечно, лишь при теоретическом подходе к вопросу). Не слишком ли нерационально?
Если бы у людей был возможен партеногенез, эта цифра увеличилась бы в 100 раз. У каждой мамы могло бы быть по 2-2,5 тысячи совершенно одинаковых, как две капли на нее похожих дочек. Но нужно ли это? Служит ли такое копирование эволюции человека?
Вряд ли человеческое сообщество украсили бы ряды близнецов, да еще при резком возрастании общего числа людей. Путь совершенствования у человека другой.
В Ветхом Завете пророк Екклизиаст так определяет суть взаимоотношений полов: « Двоим лучше, чем одному… Ибо если упадет один - другой поднимет… Также, если лежат двое, то теплее им; а одному как обогреться?»
Две хромосомы, ОН и ОНА - символы любви, жизни и продолжения рода. Двое, и только двое, могут уравновесить любую систему, находящуюся в постоянном движении и в полной взаимозависимости.
Что же касается непорочного зачатия, с которого мы начали этот разговор, то я бы предпочел избегать категоричности в обсуждении этой темы. В медицине описаны достоверные случаи (далеко не единичные), когда девственниц оперировали по поводу предполагаемого аппендицита, а находили внематочную беременность. Я знаком с подобным случаем, произошедшим с пятнадцатилетней лыжницей во время соревнований. Именно спортивные соревнования, танцы обычно провоцируют такие резкие боли внизу живота, принимаемые за аппендицит. Если это происходит примерно на 8-12-й день менструального цикла (то есть в период овуляции - миграции яйцеклетки), то, как это ни удивительно для всех нас, я бы не исключал возможность партеногенеза. Вспомните опыты Астаурова: две половые клетки под влиянием центробежных сил сливаются, давая начало новой жизни.
Известен ли хоть один конкретный результат партеногенеза у человека? Достоверных данных нет. Великое Таинство непорочного зачатия, как будто бы подтверждающее возможность рождения без оплодотворения, обескураживает своим результатом: ведь согласно концепции партеногенеза у Девы Марии не мог родиться мальчик! Однако не будем торопиться с выводами и на этот раз. Популяционная генетика раскрыла немало тайн и, в свою очередь, обнаружила новые загадки, на которые ей предстоит искать ответы.
Александр Унфанген
Партеногенез (Parthenogenesis - от греч. parthenos - девушка, девственница + genesis -зарождение) - форма полового размножения, при котором развитие организма происходит из женской половой клетки (яйцеклетки) без оплодотворения ее мужской (сперматозоид).
В тех случаях, когда партеногенетические виды представлены (всегда или периодически) только самками, одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпа размножения вида, так как все особи подобных видов способны оставить потомство. В тех случаях, когда из оплодотворённых яйцеклеток развиваются самки, а из неоплодотворённых - самцы, партеногенез способствует регулированию численных соотношений полов (например, у пчел).
Партеногенез следует отличать от бесполого размножения , которое осуществляется всегда при помощи соматических органов и клеток (размножение делением, почкованием и т.п.).
Различают партеногенез естественный - нормальный способ размножения некоторых организмов в природе и искусственный , вызываемый экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.
Партеногенез у животных
Исходная форма партеногенеза - зачаточный, или рудиментарный партеногенез - свойственен многим видам животных в тех случаях, когда их яйца остаются неоплодотворёнными. Как правило, зачаточный партеногенез ограничивается начальными стадиями зародышевого развития; однако иногда развитие достигает конечных стадий.
При андрогенезе ядро женской половой клетки (яйцеклетки) в развитии не участвует, а новый организм развивается из двух слившихся ядер мужских половых клеток (сперматозоидов). Естественный андрогенез встречается в природе, например у перепончатокрылых насекомых - наездников. Искусственный андрогенез используется для получения потомства у тутового шелкопряда: при андрогенезе в потомстве получаются только самцы, а коконы самцов содержат существенно больше шёлка, чем коконы самок.
В случае гиногенеза ядро сперматозоида не сливается с ядром яйцеклетки, а только стимулирует её развитие (ложное оплодотворение). Гиногенез свойствен круглым червям, костистым рыбам и земноводным. При этом в потомстве получаются одни самки.
У человека известны случаи, когда под влиянием стрессовых ситуаций высоких температур и в других экстремальных ситуациях женская яйцеклетка может начать делится, даже если не оплодотворена, но в 99, 9% случаев она вскоре погибает (по некоторым данным в истории известны 16 случаев непорочного зачатия , имевшие место в Африке и странах Европы).
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Термин «непорочное зачатие» широко распространен как в религиозной, так и в художественной литературе. Однако возможность этого явления в обычной жизни до недавнего времени отрицалась полностью. Так ли это на самом деле? Чтобы ответить на вопрос, нужно понимать основные этапы и условия зачатия.
Зачатие
Под зачатием в медицине понимают слияние двух половых клеток. Именно они и дают начало зародышу. Обычная клетка человеческого организма содержит 46 хромосом. В отличие от нее, у половой этот набор уменьшен вдвое – до 23.
22 из них называются аутосомами и лишь одна – половой хромосомой. Она может быть X или Y. Первая отвечает за женский пол, вторая – за мужской.
При слиянии яйцеклетки и сперматозоида половинные наборы объединяются, и в дальнейшем все клетки зародыша несут в себе по 46 хромосом, которые называются кариотипом.
Все яйцеклетки являются носителями X-хромосомы. Со сперматозоидами дело обстоит иначе. Половина из них содержит X, а вторая половина – Y-хромосому. Образовавшаяся после оплодотворения клетка с набором XX приведет к рождению девочки, XY – мальчика.
Для человека в процессе зачатия обязательно участие мужчины и женщины, именно поэтому в религии оно считается порочным. Ведь половой акт тесно связан с понятиями греховности и порока.
Непорочное зачатие
В противовес обычному зачатию, под непорочным подразумевают такое, для которого участие мужчины необязательно. Второе его название – бессеменное.
Ярким примером непорочного зачатия является рождение Иисуса Христа, описанное в Библии. Оно лежит в основе концепции христианского богословия.
С точки зрения медицины, такое размножение лишено практического смысла, поскольку при этом плод наследует все признаки матери, является ее копией. Это значит, изменчивость человеческого организма будет невозможна в принципе, а вслед за ней и адаптация к меняющимся условиям внешней среды и выживание наиболее приспособленного организма.
Существование людей с одинаковым генотипом рано или поздно приведет к их вымиранию. Ведь спонтанные мутации в генах возникают постоянно, и они будут наследоваться каждым последующим ребенком.
Однако и в природе, и в науке на сегодняшний день непорочное зачатие встречается. Можно выделить его основные варианты:
- Партеногенез.
- Клонирование.
Партеногенез
Партеногенез относят к половому виду размножения, для которого не требуется участие особи мужского пола. Таким образом, его можно считать научным названием непорочного зачатия.
Этот тип размножения встречается у многих насекомых, беспозвоночных и даже некоторых позвоночных (например, ящериц). Существуют различные варианты и механизмы партеногенеза.
Нередко в пределах одного вида реализуется и партеногенез, и обычное зачатие. Ярким представителем такого размножения являются пчелы, самцы которых развиваются из неоплодотворенных яйцеклеток, а самки – из оплодотворенных.
Однако для млекопитающих (и человека, в частности) зачатие в виде партеногенеза в обычной жизни не свойственно. Но в условиях лаборатории ученым удалось добиться определенных успехов.
Искусственный партеногенез
Учеными неоднократно проводились различные эксперименты с целью изучения партеногенеза.
Было отмечено, что при раздражении яйцеклетки она начинала самопроизвольно делиться и даже превращалась в так называемую бластоцисту – одну из ранних преимплантационных стадий, которую проходит человеческий зародыш. Однако далее неизбежно наступала гибель клеток.
Виновником этого, по мнению ученых, считается геномный импринтинг – специальный механизм, регулирующий степень влияния определенных генов на процесс развития зародыша. Так, гены мужской особи в большей степени отвечают за формирование и развитие плаценты, в то время, как женские влияют на сам эмбрион.
Таким образом, становится понятным, что, даже если под действием какого-либо раздражителя (в том числе, и сильного стресса) яйцеклетка женщины начнет самопроизвольно делиться, имплантироваться такой «эмбрион» все равно не сможет.
На сегодняшний день победить геномный импринтинг удалось лишь в эксперименте с мышами.
Эксперимент с выключением импринтинга
В апреле 2004 года в Японии прославилась мышь по имени Кагуя. Она оказалась первым млекопитающим – потомком двух матерей. Их яйцеклетки объединились и развились в полноценный эмбрион, беременность прогрессировала и завершилась рождением здоровой мыши.
Однако такое оказалось возможным лишь в условиях лаборатории. В одной из яйцеклеток были удалены некоторые фрагменты ДНК, благодаря чему удалось нивелировать влияние геномного импринтинга и добиться нормального развития зародыша.
Кагуя оказалась классическим примером непорочного, или бессеменного зачатия. Она унаследовала генетические признаки обеих матерей. Впоследствии – после обычного скрещивания с самцом – эта мышь дала здоровое потомство.
Подобных экспериментов с женскими яйцеклетками в настоящее время не проводилось.
Клонирование
Клонирование лишь условно можно отнести к варианту непорочного зачатия. Дело в том, что этот процесс является видом бесполого размножения и без вмешательства человека у высокоорганизованных организмов невозможен.
При клонировании тело особи воссоздается полностью или частично. Наиболее известным клоном является овца по имени Долли, которая была скопирована с клетки другой взрослой особи.
Этот метод в теории позволяет восстановить редкие и исчезнувшие виды животных. Кроме того, он может с успехом использоваться в медицине, где нужно воссоздание органов.
Клонирование живых или умерших людей на сегодняшний день является серьезной этической проблемой в медицине.
Реальные случаи
Возможно ли непорочное зачатие в принципе? Существуют ли реальные случаи, подтвержденные врачами и учеными?
На сегодняшний день все известные случаи непорочного зачатия у людей относят к вымыслу. В сети можно найти множество историй, посвященных этому явлению, однако все они не выносят ни малейшей критики.
Чаще всего под непорочным зачатием подразумевают наступление беременности у девственницы. Такие случаи действительно бывают и даже не являются редкостью. Рано или поздно они встречаются в практике любого акушера-гинеколога.
Однако они всегда легко объясняются. Развитие беременности у женщины с неповрежденной девственной плевой возможно в двух случаях:
- При попадании спермы во влагалище без полноценного введения полового члена. Это бывает при петтинге и других ухищрениях или сексуальных играх.
- При плотной девственной плеве, вследствие чего не происходит дефлорация. Как правило, женщина перестает быть формальной девственницей только после родов.
Однако никакой связи с непорочным зачатием эти ситуации не имеют, поскольку мужские сперматозоиды участвуют в оплодотворении яйцеклетки.
Непорочное зачатие у людей на сегодняшний день невозможно ни при каких обстоятельствах.
Партеногенезом называется развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки. Встречается у ряда видов растений, беспозвоночных и позвоночных животных, кроме млекопитающих, у которых партеногенетические зародыши погибают на ранних стадиях эмбриогенеза. Партеногенез может быть искусственным и естественным.
Партеногенез чаще встречается у низших животных. У более высокоорганизованных его иногда удается вызвать искусственно, воздействием каких-либо факторов на неоплодотворенные яйцеклетки. Впервые его вызвал в 1885 г, русский зоолог А. А. Тихомиров у тутового шелкопряда
Искусственный партеногенез вызывается человеком путем активизации яйцеклетки воздействием на нее различными веществами, механическим раздражением, повышением температуры и т.д.
При естественном партеногенезе яйцо начинает дробиться и развиваться в эмбрион без участия сперматозоида, только под влиянием внутренних или внешних причин. Различают соматический и генеративный партеногенез. При генеративном, или гаплоидном, партеногенезе зародыш начинает развиваться из гаплоидной яйцеклетки (трутни пчел). При соматическом, или диплоидном партеногенезе зародыш начинает развиваться из диплоидной клетки: 1) или с диплоидного овоцита (мейоз не происходит), 2) или с клетки, образовавшейся в результате слияния двух гаплоидных ядер (мейоз происходит) (тли, дафнии, одуванчики).
Если развитие яйцеклетки происходит без участия ядра сперматозоида (некоторые рыбы, круглые черви), то такая разновидность партеногенеза называется гиногенезом . При гиногенезе яйцеклетка стимулируется к развитию сперматозоидом мужской особи, пусть даже другого вида. Потом сперматозоид бесследно рассасывается в цитоплазме яйцеклетки, которая начинает развитие. В результате появляются однополые популяции, состоящие из одних самок. Гиногенез описан у мелкой тропической рыбки моллиенезии, нашего серебряного карася (икра его развивается при стимуляции спермой карпа, гольяна и других, одновременно нерестящихся рыб, в этом случае при дроблении зиготы отцовская ДНК разрушается, не оказывая влияния на признаки потомства), а также у некоторых саламандр. Его можно вызвать искусственно, воздействуя на зрелые икринки спермой, убитой рентгеновским облучением. В потомстве, естественно, получаются точные генетические копии самок.Однако именно сперматозоид стимулирует начало дробления яйцеклетки, хотя и не оплодотворяет ее.
Если развитие яйца происходит только за счет генетического материала сперматозоидов и цитоплазмы яйцеклетки, то в этом случае говорят об андрогенезе . Этот тип развития может осуществляться в том случае, если ядро яйцеклетки погибает еще до оплодотворения, а в яйцеклетку попадает не один, а несколько сперматозоидов (тутовый шелкопряд) При андрогенезе, наоборот, ядро яйцеклетки не развивается. Развитие организма идет за счет двух слившихся ядер сперматозоидов, попавших в нее (естественно, в потомстве получаются только одни самцы). Советский ученый Л. Астауров получил андрогенетических самцов тутового шелкопряда, оплодотворив спермой нормального самца яйцеклетки, ядра в которых были убиты облучением или высокой температурой. Совместно с В. А. Струнниковым он разработал методы искусственного получения андрогенетического потомства у тутового шелкопряда, что имеет большое практическое значение, так как гусеницы-самцы дают при образовании коконов больше шелка, чем самки.
Все же у высших животных партеногенетическое развитие чаще всего не идет до конца и развивающийся зародыш в конце концов погибает. Но некоторые виды и породы позвоночных более способны к партеногенезу. Например, известны партеногенетические виды ящериц. В последнее время была выведена порода индеек, неоплодотворенные яйца которых с высокой вероятностью проходят развитие до конца. Любопытно, что при этом потомство получается мужского пола (обычно при партеногенезе получаются самки). Загадка разгадывается легко: если, например, у человека и дрозофилы набор половых хромосом у женского пола XX (две хромосомы X), а у мужского XУ (хромосомы X и У), у птиц наоборот - самец имеет две одинаковые хромосомы 22, а у самки хромосомы разные (ХУ2). Половина неоплодотворенных яиц имеет одну хромосому XУ, половина - 2. В развивающейся партеногенетической яйцеклетке число хромосом удваивается. Полово́й диморфи́зм (от др.-греч. δι- - два, μορφή - форма) - анатомические различия между самцами и самками одного и того же биологического вида, исключая различия в строении половых органов. Половой диморфизм может проявляться в различных физических признаках
Размер. У млекопитающих и многих видов птиц самцы более крупные и тяжёлые, чем самки. У земноводных и членистоногих самки, как правило, крупнее самцов.
Волосяной покров. Борода у мужчин, грива у львов или бабуинов.
Окраска. Цвет оперения у птиц, особенно у утиных.
Кожа. Характерные наросты или дополнительные образования, такие как рога у оленевых, гребешок у петухов.
Зубы. Бивни у самцов индийского слона, более крупные клыки у самцов моржей и кабанов.
Некоторые животные, прежде всего рыбы, демонстрируют половой диморфизм только во время спаривания. Согласно одной из теорий, половой диморфизм выражен тем больше, чем различнее являются вклады обоих полов в уход за потомством. Также он является показателем уровня полигамии
Признаки, по которым отличаются особи разных полов делятся на первичные и вторичные. Первичные половые признаки это те, которые обеспечивают образование гамет и соединение их в процессе оплодотворения. У всех млекопитающих, в том числе собак, это половые железы (гонады), половые пути и наружные половые органы (гениталии). К вторичным половым признакам относят признаки и свойства организма, не обеспечивающие непосредственно процессы образования половых клеток, спаривания и оплодотворения, но играющие важную роль в половом размножении
Под влиянием половых гормонов внешний вид самцов, а у некоторых видов – самок, заметно преображаетсяНекоторые рыбы приобретают необыкновенно яркую окраску, у самцов копытных отрастают рога, у некоторых обезьян – гривы, усы и борода. У птиц образуются совершенно невероятные наряды из перьев, отрастают гребни, набухают сережки. У некоторых видов эти изменения сохраняются в течение всей жизни, у других же подобные наряды служат признаки готовности к размножению и проявляются только в брачный сезон. Подобные ритуальные органы обнаруживаются у представителей любой другой группы животного мира. Таковы, в частности, броские, яркие отметины и экстравагантные, удлиненные, расширенные или причудливо вырезанные перья многих птиц, видоизмененные плавники рыб, меняющие окраску кожные «воротники» рептилий. Все эти «украшения» явно демонстрируются перед прочими особями своего вида, перед самкой или соперником за счет специфических форм демонстративного поведения. С приближением сезона размножения под воздействием половых гормонов, животные начинают демонстрировать свои половые признаки. Они поднимают и опускают хохлы, распускают хвосты, как, например, павлины, производят множество ритуальных движений, в общих чертах весьма похожих у представителей разных таксономических групп. Очевидно, в ходе эволюции и сами украшения, и способы их показа развивались параллельно. Демонстрирование этих сигнальных структур несет жизненно важную информацию, которая указывает другим особям на половую принадлежность демонстрирующего животного, на его возраст, силу, право собственности на данный участок местности и т. д.
Половой диморфизм - явление общебиологическое, широко распространенное среди раздельнополых форм животных и растений . В некоторых случаях половой диморфизм проявляется в развитии таких признаков, которые явно вредны для их обладателей и снижают их жизнеспособность. Таковы, например, украшения и яркая окраска самцов у многих птиц, длинные хвостовые перья самца райской птицы, птицы-лиры, мешающие полету. Громкие крики и пение, резкие запахи самцов или самок также могут привлечь внимание хищников и ставят их в опасное положение. Развитие таких признаков казалось необъяснимым с позиций естественного отбора. Для их объяснения в 1871 г. Дарвином была предложена теория полового отбора. Она вызывала споры ещё во времена Дарвина. Неоднократно высказывалось мнение, что это самое слабое место дарвиновского учения[
Наличие морфофизиологических различий между особями мужского и женского пола проявляется в широком спектре соматических, физиологических и поведенческих различий. Его сущность в особенностях процессов воспроизведения и собственно размножения. В нём отражается природная целесообразность - наиболее оптимальный механизм в воспроизведении, когда на генетическом уровне происходит не просто копировка, но создаётся возможность биологического контроля и выбраковывания невыгодных и отбор более выгодных видовых качеств. При этом женский пол олицетворяет устойчивость, через него действует стабилизирующий отбор, а мужской пол несёт функции подвижного начала и создаёт поле для эволюционной изменчивости. Современная биология объясняет наличие половых различий на всех уровнях развития и функционирования организма, но вместе с тем наряду с взаимоисключающими свойствами (один и тот же индивид не может в норме одновременно обладать мужскими и женскими гениталиями) существует множество бисексуальных качеств, присущих особям обоего пола. Это верно для соматических и поведенческих свойств, которые часто не совпадают. Понятие полового диморфизма первоначально не различало генетической, гормональной, морфологической, поведенческой и психологической дифференцировки индивидов. Предполагалось, что все эти измерения совпадают и детерминируются одними и теми же причинами, а по телосложению индивида можно судить и о его гормональной конституции, и о его ориентации психосексуалъной. На самом деле половые различия в психике не обязательно совпадают с морфологическими, соматическими признаками. Различают половую идентичность, то есть первичную идентификацию индивида с соответствующим полом, и полодиморфическое, т. е. связанное с полом, поведение. Мальчики, как правило, более активны, чаще участвуют в силовых играх, возне и т. д. Им свойственны драчливость, соревнования. В то же время девочки больше играют в куклы, "дом", семейные отношения, охотнее ухаживают за младшими детьми и т. д. Полодиморфическим является общение со сверстниками: предпочтение партнёров своего или другого пола, стиль взаимоотношений в группе и т. д. Существенные половые различия наблюдаются также в способах заботы о своей внешности, в украшениях и т. д.; определённые, хотя и не всегда строго фиксируемые, половые различия отмечаются в познавательных процессах, скорости психических реакций, обучаемости, специфических интеллектуальных способностях и т. д., в сексуальных ориентациях, эротическом влечении к представителям того или иного пола. следует рассматривать как взаимообусловленность и дополнительность мужских и женских качеств, которые генетически направлены на формирование физического и психологического взаимовлечения мужчины и женщины, что в свою очередь объективно выражает необходимость оптимального физического и духовного воспроизведения человека. , как и всё структурно-функциональное содержание половой любви, имеет определённую направленность - воспроизводство через поколения. Поэтому всё привносимое в половые отношения культурой может соответствовать или не соответствовать природной направленности и поэтому должно подвергаться анализу: насколько те или иные нормы полового поведения соответствуют природе сексуальности человека, так как всякое несоответствующее ведёт либо к болезненным отклонениям, либо к последствиям, отражающимся на состоянии здоровья и судьбе детей. Половая мораль должна строиться и отражать не только опыт поколений, но и прогнозировать и отметать всё непригодное и поощрять всё необходимое, полезное. Отсюда вытекает искусственная ограниченность единой морали (для оценки полового поведения мужчин и женщин), в то время как двойная мораль соответствует правилам полового диморфизма и нуждается в возрождении и развитии ^
Половой диморфизм в телосложении и гормональном статусе.
Общие размеры и пропорции тела. Следует отметить, что половой диморфизм проявляется, прежде всего, в общих размерах тела. В различных популяциях Земного шара разница в длине тела составляет в среднем 9-10 см. Примерно так же отличается и вес тела. Вообще о природе полового диморфизма в размерах тела человека нет единого мнения. Высказывалась гипотеза о полигинном (полигамном) происхождении этого явления (от греч. polys – многий, gyne – жена, т.е. многоженство). Как известно, у многих видов млекопитающих, в том числе и приматов, самцы крупнее самок. У человека половой диморфизм может быть отражением потенциально полигинного взаимоотношения полов, однако в сообществах людей с полигинной брачной системой половой диморфизм даже слабее, чем в моногамных, практикующих единобрачие. Согласно другой точки зрения, бóльшая величина тела мужчин объясняется их преимущественным занятием охотой в палеолите, которое требовало значительной силы, но такая тенденция не прослеживается при сравнении сообществ современных охотников и собирателей, да и мустьерские охотники – (рассмотренные нами) неандертальцы – характеризовались скорее сглаженным половым диморфизмом в телосложении при малом росте. Высказывается так же мнение, что половой диморфизм является прямой генетической функцией увеличения размеров тела. Еще возможно, что выраженность полового диморфизма человека зависит от условий жизни: известно, что мужчины сильнее, чем женщины реагируют на неблагоприятные факторы среды. Половой диморфизм в пропорциях тела можно выявить разными способами, например, сравнением мужчин и женщин одинакового роста (как низкорослых, так и высокорослых). Такие исследования показали, что при одинаковой длине тела у мужчин выше отношение длины рук и ног, у них больше обхват грудной клетки, а ширина таза больше у женщин
В преддверии христианского праздника Пасхи я хотел бы рассмотреть тему, которая с научной точки зрения подходит к одному новозаветному чуду.
По приданию Пресвятая Дева Мария, без всякого оплодотворения, забеременела и родила Царя Иудейского Иисуса Христа – мессию, приход которого был предсказан в ветхом завете.
«Без оплодотворения? Не возможно!» – возразят некоторые. Но такое явление возможно. Деву Марию по-гречески называют «Агни Партене», переводится «Чистая Дева».
Вот от слова «партене» – дева, девственница — образован термин партеногенез.
Размножение партеногенезом
Партеногенез – это процесс, при котором размножение происходит из неоплодотворенной .
Но не следует путать это с размножением.
Размножение партеногенезом – это форма полового размножения, так как образуются женские гаметы .
Одними из первых партеногенез стали изучать шведский натуралист Шарль Бонне и немецкий зоолог Карл Зибольд .
Партеногенез делится на два вида: на мейотический и амейотический .
При амейотическом партеногенезе яйцеклетки остаются диплоидными, так как не претерпевают мейоза.
При мейотическом партеногенезе организм развивается либо из гаплоидной яйцеклетки, и сам является гаплоидным , либо яйцеклетка восстанавливает диплоидность и организм получается диплоидным .
Восстановление диплоидности может осуществляться по-разному: яйцеклетка может слиться с полярным тельцем (это похоже на копуляцию гамет) или может произойти эндомитоз .
Эндомитоз – процесс удвоения . Как при , только не растворяется ядерная оболочка и не делится клетка.
Какие же организмы могут размножаться партеногенезом?
Вот несколько классических примеров
Тли . Они таким образом быстро, без особых затрат увеличивают свою численность. Партеногенетически размножаются летом. В результате получаются только самки . Это своеобразная подготовка к неблагоприятным условиям, направленная на то, чтобы как можно больше особей выжили. С приближением осени на свет появляются другого типа гаметы, из которых могут появиться как самцы, так и самки. И насекомые начинают размножаться обыкновенным половым путем.
Дафнии . В течение лета размножаются амейотическим партеногенезом. Когда понижается температура водоема, сокращается световой день, появляются гаплоидные самцы. Популяция переходит к обыкновенному половому размножению.
Коловратки . Не удивляйтесь, если это название вам не знакомо, насколько мне известно, их нет в школьной программе. Если кратко: коловратки – это целый отдельный тип . Они многоклеточные организмы, но размеры их очень малы. У коловратки, так же как и тли и дафнии, размножаются партеногенезом в благоприятных условиях, а при наступлении неблагоприятных переходят к обыкновенному половому размножению. Есть даже некоторые виды типа коловратки, которые достигли «совершенства»: эти виды образованы только самками, которые размножаются партеногенезом. В таких случаях, когда партеногенез является единственным способом размножения, он называется облигатным . А когда наблюдается чередование партеногенеза и другого способа размножения партеногенез называется циклическим (как у дафний и тлей).
Пчелы . У пчел развитие яиц идет по двум схемам: некоторые оплодотворяются, некоторые нет. Из неоплодотворенных яиц (1n) развиваются самцы – трутни. Поэтому соматические клетки трутней гаплоидны (об этом не нужно забывать, если вдруг в задаче по генетике попадется что-нибудь на эту тему ).
Из оплодотворенных яиц развиваются самки – рабочие пчелы либо матка. В таком случае, когда яйца могут развиваться и в результате оплодотворения, и партеногенетически, партеногенез называют факультативным.
Благодаря способности к факультативному партеногенезу у пчел осуществляется контроль численности особей каждой касты (рабочие, трутни).
Род Скальные включает несколько видов, способных к партеногенезу. Перед в половых клетках этих ящериц происходит митотическое увеличение числа хромосом, поэтому после нормального цикла мейоза яйцеклетки получаются диплоидными и готовы образовать новый организм. Скальные ящерицы живут на камнях и иногда перебраться с одного на другой проблематично, в таких условиях как раз нужен партеногенез.
Обнаружен партеногенез у комодских варанов . Самки имеют половые хромосомы: ZW, а самцы: ZZ. Поэтому в результате партеногенеза должны получиться организмы: ZZ либо WW, но WW нежизнеспособны. Поэтому у комодских варанов в результате партеногенеза могут развиться только самцы.