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

6 фетишей, о существовании которых ты не знал 6 фетишей, о существовании которых ты не знал

Прочитай об этих фетишах в компании своих любимых стеков, плеток и наручников

Maxim
Народный артист России Вадим Репин — о дисциплине и вдохновении Народный артист России Вадим Репин — о дисциплине и вдохновении

Cкрипач Вадимом Репиным — о фестивалях и любви к автомобилям

РБК
Правые силы Правые силы

Площадки современного искусства и проекты домов моды вдоль правого берега Сены

Seasons of life
8 способов сделать игрушку для собаки своими руками: развлекаем питомца просто и недорого 8 способов сделать игрушку для собаки своими руками: развлекаем питомца просто и недорого

Как сделать игрушку для собаки, не потратив ни копейки

ТехИнсайдер
«Вы теряете навыки, оставаясь на одном месте»: эйчар рассказала, как часто надо менять работу «Вы теряете навыки, оставаясь на одном месте»: эйчар рассказала, как часто надо менять работу

Почему айтишники часто переходят из компании в компанию?

VC.RU
5 способов улучшить работу мозга в любом возрасте 5 способов улучшить работу мозга в любом возрасте

Пять способов улучшить здоровье мозга уже сегодня

Inc.
Скулшутинг: почему люди становятся «стрелками» и как обезопасить от них своих детей? Скулшутинг: почему люди становятся «стрелками» и как обезопасить от них своих детей?

Можно ли подготовить детей к возможному нападению на школу?

Psychologies
Мужчина и женщина: 5 подсказок, чтобы понять друг друга Мужчина и женщина: 5 подсказок, чтобы понять друг друга

Подсказки, которые помогут мужчинам и женщинам друг друга понять

Psychologies
Августейшая хозяйка Твери Августейшая хозяйка Твери

Портрет Екатерины был создан во время пребывания сестры Александра I в Твери

Дилетант
Гены опасных токсинов обнаружили у стафилококков из общепита по всей России Гены опасных токсинов обнаружили у стафилококков из общепита по всей России

Исследователи просеквенировали геном 35 образцов золотистого стафилококка

N+1
Паника, тревожность и стресс. Как помочь психике в сложной ситуации Паника, тревожность и стресс. Как помочь психике в сложной ситуации

Что делать с паникой, тревожностью и стрессом, как поддержать близких?

СНОБ
Чистокровный Чистокровный

Чистокровный люксовый кроссовер

Автопилот
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
Злопамятный маньяк: история Анатолия Уткина, который охотился на женщин, но сделал «исключение» для одного мужчины Злопамятный маньяк: история Анатолия Уткина, который охотился на женщин, но сделал «исключение» для одного мужчины

«Ульяновский маньяк» вошел в историю СССР как один из самых жестоких убийц

VOICE
Одна вокруг света: заброшенный город и рояль в фургоне Одна вокруг света: заброшенный город и рояль в фургоне

186-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Парагвай

Forbes
Дел невпроворот: как научиться справляться с рабочими завалами Дел невпроворот: как научиться справляться с рабочими завалами

Глава из книги «Дизайн работы мечты»

Psychologies
Декомпозиция цели: инструмент, который упрощает жизнь и помогает добиться желаемого Декомпозиция цели: инструмент, который упрощает жизнь и помогает добиться желаемого

Как добиться цели: какие шаги предпринять и сколько ресурсов задействовать?

Psychologies
Оксана Пономарева Оксана Пономарева

Муза движения креативного прагматизма Оксана Пономарева

Собака.ru
За себя и за того парня За себя и за того парня

Как перестать работать за других

Лиза
Зачем Петр I издал эти указы? 5 самых странных и необычных реформ российского императора Зачем Петр I издал эти указы? 5 самых странных и необычных реформ российского императора

Зачем Петр I реформировал алфавит и летоисчисление?

ТехИнсайдер
Опять начинается Опять начинается

Как мужчине перестать жалеть о том, что он почему-то не сделал в юности

VOICE
Ненужная, но вездесущая ртуть Ненужная, но вездесущая ртуть

Употреблять щуку в пищу, оказывается, может быть небезопасно

Наука и жизнь
Потепление климата ускорило разложение древесины термитами Потепление климата ускорило разложение древесины термитами

По мере повышения температуры термиты станут активнее разлагать валежник

N+1
Энтомологи насчитали 20 квадриллионов муравьев на Земле Энтомологи насчитали 20 квадриллионов муравьев на Земле

Общая биомасса муравьев составила 20 процентов биомассы человечества

N+1
Любителям полежать в ванной посвящается: бомбочку для ванны вы можете сделать своими руками! Любителям полежать в ванной посвящается: бомбочку для ванны вы можете сделать своими руками!

Как изготовить бомбочку для ванны с минимальными затратами

ТехИнсайдер
Как Корнелия Сорабджи стала первой женщиной-адвокатом в Индии Как Корнелия Сорабджи стала первой женщиной-адвокатом в Индии

Рассказываем историю первой индийской женщины-адвоката

Forbes
Алмаз помог измерить нейронную активность мозга на микромасштабе Алмаз помог измерить нейронную активность мозга на микромасштабе

Квантовый сенсор в алмазе измерил нейронную активность среза мозга мыши

N+1
Разгрызенный полуостров Разгрызенный полуостров

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

Дилетант
Счастье с детства Счастье с детства

Реконструкция старого детского сада

SALON-Interior
Ушёл в историю Ушёл в историю

Почему в России никогда не будет второго Горбачёва и второй перестройки

Дилетант
Открыть в приложении