Каждой твари – по паре: Секс ради выживания

Доктор Татьяна, здравствуйте!

Я, кажется, единственный представитель мужского пола во всем своем виде зеленых пресноводных водорослей Chlamydomonas moewusii. Я вырабатываю маленькие, аккуратные половые клетки, а у всех остальных они огромные и бесформенные. Однако быть единственным мужчиной тоже не сахар. Большие и неуклюжие половые клетки, похоже, могут сливаться друг с другом, так что я тут не особенно кому-то нужен; более того, мне кажется, что мои половые клетки подвергаются дискриминации. Но это нечестно! Что же происходит?

Сутяга из Таллахасси

Думаю, ты – мужчина, чье время еще не пришло. Вместо того чтобы стать отцом великого племени зеленых морских водорослей, ты можешь умереть, так и не оставив потомства. Почему? Дело в том, что твой вид изогамен, а ты – просто мутант, производящий половые клетки меньшего размера, чем у остальных. Когда твоя клетка соединится с другой, традиционной для вашего вида, получившаяся клетка, называемая зиготой, будет меньше обычного. Это почти наверняка уменьшит ее шансы на выживание.

Тебе просто не повезло. Виды, включающие мужской и женский пол, вновь и вновь эволюционировали из изогамных видов. И хотя изогамия уже давно вышла из моды среди растений и животных, их дальние предки все еще остаются изогамными. В чем же кроется секрет перехода двуполого изогамного вида к делению на мужчин и женщин? Признаюсь, на эту тему существует много догадок, однако определенного ответа до сих пор нет.

Главная проблема в понимании эволюции мужского и женского пола – обнаружить силы, которые благоприятствуют индивидам, производящим либо большие, либо маленькие половые клетки, а не среднего размера. На первый взгляд, нетрудно понять, что выигрывает организм с мелкими половыми клетками: их можно производить в больших количествах, а тот, кто вырабатывает больше половых клеток, чем соперники, имеет больше шансов слить свои клетки с другими. Трудность, однако, в том, что, как ты уже почувствовал на собственной шкуре, производство большого числа мелких половых клеток не имеет смысла, если малый размер этих клеток снижает шансы зиготы на выживание. В самом деле, если мы вполне логично предположим, что для лучшей выживаемости зигота должна быть по крайней мере не меньше той, которая образовалась после слияния двух изогамных клеток, мы поймем: вид может разделиться на мужчин и женщин только в том случае, если наряду с производителями более мелких клеток появляются и производители более крупных.

Однако что может заставить организм производить половые клетки в меньшем количестве, но большего размера? Об этом догадаться куда сложнее. Наиболее правдоподобное объяснение гласит, что в бескрайних просторах океана, где, должно быть, плавали первые мужчины и женщины, крупную клетку легче обнаружить: отчасти потому, что на нее проще наткнуться случайным образом, отчасти потому, что она будет более мощно испускать природные аттрактанты – то есть с помощью собственной химии кричать: «Я здесь! Я здесь!»

Если ты читал мою переписку со слизевиком, тебе, возможно, интересно, связано ли эволюционное развитие больших и маленьких половых клеток с контролем над наследованием митохондрий и хлоропластов. Эта мысль напрашивается сама собой, тем более что яйцеклетка содержит большое количество цитоплазмы, а сперматозоид – нет. Таким образом, возможно, она передает агрессивные генетические элементы, а он – мужское начало.

Однако, возможно, эта догадка неверна. Действительно, у большинства видов, состоящих из особей мужского и женского пола, эти элементы наследуются лишь от одного из родителей. С другой стороны, этот родитель – вовсе не обязательно мать. На самом деле не существует никаких свидетельств того, что контроль наследования митохондрий и хлоропластов имеет хоть какое-то отношение к эволюции сперматозоидов и яйцеклеток. Так что, дорогой, боюсь, митохондрии – не главная твоя проблема. Если хочешь, найди себе адвоката, специализирующегося на случаях половой дискриминации. Но не рассчитывай выиграть этот процесс.

* * *