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
Семь лайфхаков для бодрого утра Семь лайфхаков для бодрого утра

Даже если вы не жаворонок, можно вставать по утрам легко и с удовольствием

Здоровье
Литература или физика? Какой ты школьный предмет по знаку зодиака Литература или физика? Какой ты школьный предмет по знаку зодиака

Сейчас мы тебе расскажем, какой ты предмет по знаку зодиака!

VOICE
7 главных скандалов с королевой Елизаветой II 7 главных скандалов с королевой Елизаветой II

Все связанные с королевой Елизаветой II скандалы относятся к нарушению этикета

Maxim
Разделённые Разделённые

Сегодня разделённые страны составляют значительную часть современной карты мира

Дилетант
«Японские мифы». От кицунэ и екаев до «Звонка» и «Наруто» «Японские мифы». От кицунэ и екаев до «Звонка» и «Наруто»

Отрывок из книги «Японские мифы. От кицунэ и екаев до "Звонка" и "Наруто"»

N+1
10 вещей из детства, которые твой ребенок запомнит на всю жизнь 10 вещей из детства, которые твой ребенок запомнит на всю жизнь

Как создать ребенку счастливое детство?

Лиза
В черной-черной Русалочке: почему мы так реагируем на смену расы персонажа В черной-черной Русалочке: почему мы так реагируем на смену расы персонажа

Откуда столько ненависти к черной Русалочке?

VOICE
В испражнениях викингов был найден древнейший паразит, заражающий людей и по сей день — узнайте, как обезопасить себя В испражнениях викингов был найден древнейший паразит, заражающий людей и по сей день — узнайте, как обезопасить себя

Как власоглавы заражают людей?

ТехИнсайдер
Патологические лжецы: что заставляет их врать? Патологические лжецы: что заставляет их врать?

Почему они все время обманывают и как с этим бороться?

Psychologies
«Это ненадолго, мы скоро вернемся»: отрывок из мемуаров об отъезде из России «Это ненадолго, мы скоро вернемся»: отрывок из мемуаров об отъезде из России

Отрывок из мемуаров «Холодная весна. Годы изгнаний: 1907–1921»

Forbes
«Приходится доказывать, что мы не слабее и не хуже»: истории женщин-хирургов «Приходится доказывать, что мы не слабее и не хуже»: истории женщин-хирургов

Женщины, которые выбрали хирургию вопреки гендерным стереотипам

Forbes
«Счастье — это когда тебя понимают»: отрывок из книги Станислава Ростоцкого «Счастье — это когда тебя понимают»: отрывок из книги Станислава Ростоцкого

Глава из книги «Счастье — это когда тебя понимают» Станислава Ростоцкого

СНОБ
Секс как форма внутренней дисциплины Секс как форма внутренней дисциплины

Зачем нужны два пола?

СНОБ
Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо? Пассивная система охлаждения в ноутбуках: это хорошо или плохо?

Ноутбуки с пассивной системой охлаждения — что это за «зверь»?

CHIP
В начале 20 века водители давили на газ, чтобы… остановиться В начале 20 века водители давили на газ, чтобы… остановиться

Автомобили марки De Dion-Bouton оснащались педалью деселератора

ТехИнсайдер
Запутывание атомных часов увеличило их точность Запутывание атомных часов увеличило их точность

Физики измерили разность частот у двух оптических атомных часов

N+1
Первый оргазм, запрет на секс или сублимация: психолог о сексуальной жизни после 60 Первый оргазм, запрет на секс или сублимация: психолог о сексуальной жизни после 60

У желаний нет возраста

Psychologies
Что делают с кровью, слитой из трупов перед погребением? Что делают с кровью, слитой из трупов перед погребением?

Как готовят тело к похоронам

ТехИнсайдер
Детское автокресло: как выбрать и какой штраф за отсутствие Детское автокресло: как выбрать и какой штраф за отсутствие

Какие существуют детские кресла и как выбрать наиболее безопасное?

РБК
В начале было слово: как нейросети научились создавать искусство из букв и предложений В начале было слово: как нейросети научились создавать искусство из букв и предложений

Революция нейросетей произошла практически мгновенно, и на то есть причины

ТехИнсайдер
Палеогенетики диагностировали бруцеллез у итальянского блаженного монаха XIV века Палеогенетики диагностировали бруцеллез у итальянского блаженного монаха XIV века

Палеогенетики исследовали останки итальянского монаха XIV века

N+1
Зачем жирафы пьют мочу, а курицы меняют пол: 5 странных повадок животных, о которых вы раньше не знали Зачем жирафы пьют мочу, а курицы меняют пол: 5 странных повадок животных, о которых вы раньше не знали

Крокодилы заглатывают ведро камней, жирафы пьют мочу. Зачем они это делают?

ТехИнсайдер
Кто такой Хаби Лейм и почему его называют королем Тиктока? Кто такой Хаби Лейм и почему его называют королем Тиктока?

«Разрушителю лайфхаков» Хаби Лейму удалось стать самым популярным тиктокером

ЖАРА Magazine
Телесный низ на экзистенциальной высоте Телесный низ на экзистенциальной высоте

Эротические эксперименты русского рока

Weekend
«Можно есть за двоих»: 5 главных мифов о беременности «Можно есть за двоих»: 5 главных мифов о беременности

Эксперты комментируют распространенные мифы о том, что можно и нельзя беременным

Psychologies
Кто в доме хозяин Кто в доме хозяин

Почему в любовных отношениях возникает борьба за власть (и можно ли с этим жить)

Лиза
Вечный поиск: почему только единицы находят призвание Вечный поиск: почему только единицы находят призвание

Почему люди годами не могут найти свое призвание?

Psychologies
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
Самый жестокий маньяк Японии: история «убийцы с руками вампира» Цутому Миядзаки Самый жестокий маньяк Японии: история «убийцы с руками вампира» Цутому Миядзаки

Люди не могли поверить, что существует настолько жестокий монстр

VOICE
Открыть в приложении