Чтение онлайн

Всего известно шестнадцать зафиксированных случаев партеногенеза – в Европе (в том числе и в нашей стране) и в Африке. Вольхабия способствует не только партеногенезу, но и изменению пола эмбриона. По не уточненным пока сведениям, именно экстремальные ситуации вынуждают ее включить механизм деления яйцеклетки.

В медицине описан случай француженки Анук Дидье. Эта девушка не имела никаких половых контактов с мужчинами, однако оказалась беременной. Она родила младенца женского пола. Результаты исследований показали, что бактерия вольхабия, обнаруженная в ее организме, способствовала началу деления яйцеклетки. И ребенок Анук Дидье родился действительно в результате партеногенеза. Наша соотечественница Ольга Сафронова забеременела после страшного стресса: в автомобильной аварии погибли ее родители. И у девушки тоже не было никаких сексуальных контактов. Правда, врачи не исключают, что сперма могла попасть в матку вполне естественным путем – достаточно посидеть на полотенце, которым вытирался после бани мужчина, или каким-то иным, но тоже вполне бытовым, образом.

Однако существует и такое (правда, очень редкое) явление, как наличие у мальчика только женского набора хромосом. Это противоречит теории партеногенеза, по которой возможно рождение одних лишь девочек.

Вот пример. У мальчика, о котором пойдет речь, при всех «правильных» половых признаках тем не менее «женские хромосомы», а ко всему прочему после обследований оказалось, что ребенок во всем (кроме пола) – копия своей матери. В некоторых органах ребенка были обнаружены и «мужские» хромосомы. Это поставило генетиков в тупик. Исследователи говорят: «Мы предполагаем, что оплодотворение произошло, когда яйцо уже начало свое патогенетическое развитие. Яйцеклетка успела разделиться на две части, и произошло оплодотворение одной из ее частей. Дальше обе продолжали делиться, как если бы все происходило нормальным образом. На каком-то этапе стали вычленяться органы зародыша. И в одни попал нормальный, мужской набор хромосом, а в другие – только женский. Возможно, между частями клетки шло своего рода соревнование, в результате чего кожа оказалась обычной, а кровь – нет. Как такой ребенок мог родиться и выжить – для нас пока загадка».

Но то, что партеногенез возможен и у человека, дает надежду. На самом деле – это подарок тем, кто так сильно возражает против механического клонирования. Ведь партеногенез, хоть и является по существу клонированием, происходит без пересадки ядра в другую клетку, значит, инструментального вторжения в клетку не происходит. Метод партеногенеза дает превосходный шанс выращивать необходимые клетки и избежать отторжения тканей при трансплантации. В перспективе эта технология может найти применение при лечении различных заболеваний и последствий травм, например болезни Паркинсона (при ней поражаются вырабатывающие дофамин клетки мозга), болезней сердца, диабета.

Тут стоит задать вопрос: если низшие организмы размножаются делением, то почему же при создании высших природа перешла к другому, более сложному типу размножения – половому? Ведь при партеногенезе для создания нового организма не требуется особых ухищрений: клетка делится на две, и обе вполне жизнеспособны. Не нужно никаких дополнительных «вливаний» вроде сперматозоидов. То есть можно обойтись одними женскими особями! Очень разумное, экономичное решение проблемы. Если все животные какого-то вида способны размножаться партеногенезом, то потомство будет давать не пара, а каждое из них. Численность животных вырастет вдвое по сравнению с популяцией, где размножение основано на половом способе. Но самые высокоразвитые животные – млекопитающие – отказались от партеногенеза. Это что – ошибка природы?

На самом деле все не так просто. Лет семь назад биологи из университета в Индиане решили провести компьютерный эксперимент, чтобы ответить на вопрос, почему половое размножение преимущественнее партеногенеза. Стивен Хауэрд и Кэртис Лайвели провели специальные расчеты. В своем виртуальном мире они «поселили» тысячу животных, из которых девятьсот восемьдесят размножались половым путем, а двадцать самок могли рождать детенышей при помощи партеногенеза. То есть им самец был вовсе не нужен. Конечно, если бы они на этом остановились, то «вечно беременные» двадцать самок скоро произвели бы такое количество специфического потомства, что через несколько поколений вся популяция перешла бы на этот тип размножения, как это произошло со скальными ящерицами.

Ученые ввели в свою программу два дополнительных фактора. Во-первых, их мир был населен еще и множеством бактерий и вирусов (как в реальной жизни), способных быстро размножаться и мутировать. Во-вторых, животные тоже были подвержены мутациям (и не всегда положительным). Эти мутации были незначительными и неявно выраженными (все как в жизни). Что же из этого вышло?

Сначала партеногенетическое потомство стало быстро вытеснять потомство двуполых животных. За тридцать поколений количество размножающихся партеногенезом самок достигло девяноста пяти процентов от всех особей. На двуполых животных приходились лишь жалкие пять процентов, но…

Тут-то и началось самое интересное. Многочисленное потомство доминирующих самок стало стремительно сокращаться. Началась эпидемия. В ней были виновны те вирусы, которые первоначально не оказывали большего влияния на здоровье популяции. Посмотрим, почему это произошло. Как помните, у нас было двадцать «нетипичных» самок. Каждая из них на протяжении жизни породила огромное количество идентичных самой себе дочерей, эти дочери – своих дочерей, и так далее. То есть вся популяция через тридцать поколений состояла из точных копий двадцати самок, повторяющих их генетический код до последнего знака. Поэтому вирусам не составило труда «взломать» двадцать кодовых ключей, чтобы привести популяцию на грань катастрофы. Если вирус поражал какую-то одну из двадцати генетических моделей и становился для нее смертельным, то автоматически из строя выбывало все потомство, имеющее в прародительницах эту самку. Так поочередно «из игры» вышли все правнучки партеногенетических самок.

Вся беда этих доминирующих в популяции животных состояла в том, что они при рождении получали «стандартный» набор генов. У них не возникало случайного соединения генов, как это бывает при половом размножении, где в создании потомства задействованы сразу два пакета хромосом! Вирусам было сложно справиться с неизвестным генетическим кодом, в каждом случае – разным.

За время эксперимента численность виртуальных животных сократилась в пять раз. Но они не были истреблены полностью, поэтому эпидемия окончилась. Самки стали стремительно восстанавливать свою численность. Вроде бы прекрасно. Пережили одну эпидемию, переживем и другую. При партеногенезе добиться восстановления оптимальной численности можно достаточно быстро. Но, кроме вирусов, эту популяцию преследовал другой бич – мутации. Незаметные на первых порах негативные мутации постепенно набрали силу. За тридцать поколений таких мутаций накопилось вполне достаточно, чтобы убить однополых животных. У немногочисленных двуполых собратьев мутации не оказывали такого губительного действия. Ведь ни один из потомков этих животных не повторял своих родителей полностью, значит, наряду с негативными мутациями были и позитивные, улучшающие сопротивляемость животных к опасностям внешнего мира. А при мутациях у однополых «копии» оказывались слабее и хуже «самки-матрицы».

Ученые проигрывали ситуацию с разными темпами мутаций и разным количеством вредоносных паразитов. Результат оставался одним и тем же. Если мутаций и паразитов оказывалось слишком много, популяция однополых животных вымирала через семьдесят пять поколений, если мало – через двести – двести пятьдесят. Но все равно самки, способные размножаться только при помощи партеногенеза, приводили свой мир к катастрофе. Зато их двуполые родственники выживали. И увеличивали численность, несмотря ни на эпидемии, ни на мутации.

Конечно, это искусственно смоделированный мир и искусственно созданная ситуация. Но все равно мы получаем ответ на наш вопрос: почему природа, в конце концов, отказалась от партеногенеза у высших животных. Мельчайшие наши соседи по планете, вирусы и бактерии, намного агрессивнее и устойчивее, чем высокоорганизованные звери и птицы. Человек и животные не смогли бы противостоять их натиску, если бы размножались «копированием». «Эволюционного будущего за клонированием нет, – говорит директор Республиканского центра репродукции человека Минздрава России Андрей Акопян. – Сама природа в принципе избегает этого механизма. Вероятность появления идентичного потомства даже у одной пары равна одной трехсотмиллионной. Почему? Да потому, что клонирование угрожает главному двигателю эволюции – генетическому разнообразию. Генотип любого человека состоит из комбинации генов его родителей, и именно эта высокая комбинаторика позволяет виду сопротивляться окружающей среде – выживать. Половое размножение – главный человеческий феномен, шедевр биологической эволюции. Ведь те виды, которые размножались неполовым путем – амебы, гидры, – законсервировались на той стадии, на которой находились двести миллионов лет назад. К слову, если бы клонирование появилось во времена первобытных людей, человечество до сих пор не продвинулось бы дальше каменного топора». Партеногенез – аналог клонирования. Вот почему природа отказалась от партеногенеза.

Невозможным и нежелательным оказался и такой тип размножения, при котором эмбрион формируется из двух наборов мужских хромосом, – андрогенез. Сейчас объясню, поскольку для многих андрогенез – явление из области фантастики.

Обычно эмбрион формируется при слиянии двух половых клеток, имеющих по половинному набору хромосом – двадцать три хромосомы у мужской клетки (сперматозоида) и ровно столько же – у женской (яйцеклетки). Когда ядра этих клеток сливаются, создается новая клетка – эмбриональная с набором из сорока шести хромосом. Количество этих клеток у мужчин к моменту половой зрелости достигает почти миллиарда. У женщин же процесс деления яйцеклеток (мейоз) складывается так. Все они к моменту рождения получают около четырех тысяч половых клеток, которые находятся в «спящем режиме», то есть процесс их размножения и деления заблокирован. К моменту половой зрелости большая часть этих клеток погибает. Остаются триста – четыреста клеток, каждая из которых раз в месяц достигает зрелости и готова дать жизнь, если ее найдет мужская половая клетка. Тогда выделяется ее ядро с половинным набором хромосом, клетки сливаются, и развивается эмбрион. Такова биологическая картина, которую вы можете найти в любом учебнике. Но на самом деле часто все происходит по неправильному сценарию.