Ученые пока не знают, какую выгоду получают животные от температурного регулирования пола. Скорее всего, это должно приносить им одни неудобства. Представьте себе, что там, где обитает какой–нибудь вид черепах, много лет подряд летом стоит жара с очень высокой температурой, и из яиц вылупляются только самки. Это определенно грозило бы черепахам вымиранием. В связи с этим родилась даже гипотеза: а не вымерли ли динозавры из–за того, что на Земле изменился климат, произошло временное потепление или похолодание, и у динозавров в потомстве стали появляться только самцы или только самки, которые из–за отсутствия особей противоположного пола не смогли оставить потомства? Правда, никто не знает, как определялся пол у динозавров (хотя они родственны крокодилам, так что вполне возможно, что у них были сходные механизмы определения пола), а кроме того, эта гипотеза не объясняет, почему же вместе с динозаврами не вымерли черепахи и крокодилы, у которых пол точно определяется температурой.
Зачем так сложно?
Не только примитивные амёбы, но и высокоразвитые позвоночные животные иногда размножаются бесполым путем. На Кавказе, например, обитает примерно 15 видов скальных ящериц, у которых нет самцов. То есть вообще нет, никогда и нигде! Эти скальные ящерицы все до единой являются самками. И ничего: каждый год весной самостоятельно производят на свет множество вполне здоровых детей.
Мы уже говорили о черве бонеллии и глубоководных рыбах удильщиках, у которых самцы в целях экономии драгоценной пищи стали карликовыми придатками своих жен. Так ведь скальные ящерицы, казалось бы, придумали еще лучше – вообще обходиться без «дармоедов»–самцов. Почему же таким образом не размножаются все другие животные? Почему большинство видов «согласно» тратить дефицитные ресурсы на самцов, от которых всего–то и требуется, чтобы они доставили сперматозоиды к яйцеклеткам? Еще понятна роль самцов у общественных животных. У волков, например, самец охотится и кормит самку и детенышей, пока те еще беспомощные и их нельзя оставить в логове одних. Кормление и воспитание потомства входит в число «мужских» обязанностей и у многих других видов зверей и птиц. Но у большинства–то животных самцы не принимают никакого участия в заботе о детях, более того – при встрече могут и закусить сыном или дочерью, не успевшими вовремя убраться с дороги отца.
image class="underline" href="#image141.png"
Скальная ящерица
Чтобы ответить на вопрос, зачем нужны самцы, нужно поставить вопрос шире: зачем вообще нужен половой процесс, почему большинство существ не могут обойтись только бесполым размножением?
А дело тут вот в чем: бесполые существа менее приспособлены к жизни в переменчивом мире. Дети скальных ящериц, как и других животных, среди которых отсутствуют самцы, удивительно похожи друг на друга, а также на свою маму, бабушку, прабабушку и так далее. Почему так происходит известно давно. Каким будет зарождающийся организм, зависит от того, какие гены он получил от родителей. От них зависит внешний вид и размер ррганизма, цвет его волос и глаз, группа крови, возбудимость нервной системы, в общем – все особенности. Эти гены новый организм получает от родителей, причем половину от отца, половину от матери, поскольку, как вы помните, половые клетки содержит одинарные наборы хромосом, а у образующейся при их слиянии зиготы восстанавливается нормальный двойной набор.
Дети двуполых организмов получаются немного (а иногда и не немного) разными, ведь часть генов они получили от мамы, а часть от папы. Например, один ребенок может получить гены цвета волос и формы носа от мамы, а гены формы зубов и интенсивности обмена веществ – от папы, а его брат – наоборот или вообще другую комбинацию. Не существует никаких правил или законов, которые определяли бы, какие гены ребенку следует получать от отца, а какие от матери. Здесь действует слепой случай. Благодаря этому дети двуполых организмов бывают немножко похожи на папу и немножко на маму и при этом хоть в чем–то, да отличаются друг от друга. (Исключение, конечно, составляют однояйцевые близнецы, о которых мы уже говорили (см. с. 182).)
Другое дело – скальные ящерицы. У них у всех совершенно одинаковые гены, ведь без второго пола и полового размножения они никак не могут их «перетасовать». Все ящерицы когда–то давным–давно получили этот набор генов от своей далекой прародительницы, так сказать, от Евы скальных ящериц, и с тех пор без изменений (за исключением редких и, как правило, вредных мутаций) передают их своим дочкам, внучкам и правнучкам.
Что лучше, когда у всех животных данного вида совершенно одинаковые гены или когда каждый организм имеет собственный неповторимый набор? Совершенно очевидно, что второй вариант предпочтительнее. Случись, например, на Кавказе резкое изменение климата в сторону похолодания, и все скальные ящерицы вымрут, так ни у одной из них не найдется генов, обеспечивающих возможность приспособиться к более суровому климату. Двуполые ящерицы, например агамы, живущие на том же Кавказе, могут выжить, так как среди них обязательно найдутся те, у кого имеются такие гены. Носители и носительницы этих генов не погибнут и постепенно расплодятся, снабдив большинство своих детей нужным геном. Вот почему приспосабливаться к резким изменениям жизни способны лишь двуполые животные, каждый представитель которых обладает собственным уникальным набором генов. Оказывается, самцы предназначены для того, чтобы обеспечить данному виду организмов высокую устойчивость к изменениям окружающей среды, обезопасить его от всяких случайностей.
Кроме того, обмен, «перетасовка» генов в процессе полового размножения позволяет не толькр. приспосабливаться к меняющимся условиям, но и эволюционировать, даже если условия остаются неизменными: ведь при перекомбинации генов могут возникнуть их новые сочетания, повышающие приспособленность.
Хорошо ли когда много?
Ответ на этот вопрос, как кажется, очевиден. Если неприятностей, то лучше, чтобы их было поменьше. Ну а если чего–то хорошего, то можно и побольше!
Для зиготы, в ядре которой оказалось хромосом больше нормы, это обстоятельство чревато большими неприятностями. А такое иногда случается. Появление лишних хромосом в зиготе может произойти даже при оплодотворении яйцеклетки одним сперматозоидом, но только чуть позже, когда клетка начинает делиться. Случается так, что во время деления яйцеклетки хромосомы ее ядра не разделятся и попадут в одну из двух образовавшихся клеток. При этом бесхромосомная и безъядерная клетка погибнет, а вторая станет нести не двойной, а четверной набор хромосом. И у всех остальных клеток организма, если он разовьется из этой клетки, будет четыре набора хромосом.
Если такое несчастье происходит с яйцеклеткой какого–нибудь животного, она, как правило, гибнет, в крайнем случае, успеет сделать несколько делений. Может быть, это объясняется путаницей при определении пола. (Помните о половых хромосомах X и Y?) Нормального расхождения хромосом при этом не происходит, деление яйцеклетки нарушается, и она гибнет. А вот яйцеклетки однополых животных и растений, если в них окажется больше хромосом, чем нужно, развиваются нормально, как будто с ними ничего необычного не произошло.
Растения и животные, развившиеся из яйцеклеток с четверным набором хромосом, называются полиплоидными. Соответственно, организмы с двойным набором – диплоидными, а с одинарным – гаплоидными. Особенно широко полиплоидия развита у растений. Для них увеличение числа хромосом обычно оказывается очень полезным. Клетки полиплоидных растений крупнее, чем у обычных. Это приводит к тому, что размер растений, в том числе его семян и плодов, тоже сильно увеличивается. Полиплоидные растения особенно широко распространены в горах и других экстремальных районах. Видимо, большое число хромосом способствует более интенсивному протеканию всех процессов обмена веществ.