Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир

Если вам вздумается выращивать картофель на огороде, достаточно будет купить семенной картофель. Название, однако, может ввести в заблуждение. Конечно, это настоящий картофель, только ни о каких семенах речь не идет. Растения, которые развиваются из маленьких семенных клубней, представляют собой копии родительских организмов, выращенных под строгим контролем для сохранения чистоты родословной и сокращения вероятности скрещивания между различными сортами. Картофель – цветковое растение – у него, кстати, весьма симпатичные сиреневые пятилепестковые цветочки, – а основная функция цветов – половое размножение. Когда насекомые собирают с цветов питательные вещества в виде нектара, они приносят пыльцу с других растений. Пыльца в растительном мире играет роль спермы: в ней содержится половинный набор хромосом, мужская ДНК другого или даже того же самого растения. Отличительная особенность этой ДНК заключается в том, что она слегка «перемешалась» при создании пыльцы; такой же процесс происходит и при формировании яйцеклетки растения. Первичные клетки, из которых образуются гаметы, – пыльца и яйцеклетка – содержат хромосомные пары. Во время мейоза – особого процесса деления клеток, в результате которого формируются гаметы, – хромосомы каждой пары обмениваются генами. (Именно в этот момент может произойти дупликация – вспомните о множественном гене амилазы у собак.) Ген одной хромосомы может несколько отличаться от соответствующего гена в другой хромосоме. Только одна хромосома из каждой пары оказывается в пыльцевом зерне или в яйцеклетке лишь с одним из вариантов генов, полученным в результате рекомбинации от одной или другой хромосомы из первоначальной пары, – такие перекомбинированные хромосомы уже отличаются от родительских.

При слиянии пыльцевого зерна и яйцеклетки хромосомы, полученные от каждого из родительских растений, образуют пары – создается совершенно новая комбинация вариантов генов, или аллелей. Половое размножение способствует появлению новых черт и служит источником изменчивости. Но картофель также совершенно естественно размножается вегетативным способом. Именно для этого, с эволюционной точки зрения, растению и нужны клубни. Они служат вовсе не для употребления в пищу человеком (или любым другим животным), а для создания новых копий родительского растения.

Для того чтобы вырастить новый урожай картошки на следующий год, можно собрать семена, однако это не самый эффективный способ создания нового поколения растений. Гораздо проще отложить несколько маленьких клубней на посадочный материал. Помимо этого, использование семян вносит элемент неожиданности в каждый новый урожай, ведь половое размножение обеспечивает изменчивость, которая нежелательна, если необходимо сохранить конкретные характеристики растения. Использование семенного картофеля исключает такие неожиданности, ведь растения, которые вы вырастите, – совсем не новое поколение. Напротив, они являются точными копиями родительских растений. В этом и состоит суть вегетативного размножения: каждое новое растение представляет собой клон предыдущего.

На первый взгляд это неплохой вариант, если вам нужна культура с конкретными характеристиками, которые во что бы то ни стало нужно сохранить. С другой стороны, устранение изменчивости чревато опасными последствиями. Недаром множество растений и животных размножаются именно половым путем – этот способ работает. Повышение изменчивости с каждым новым поколением создает возможность для появления новых вариантов, которые могут оказаться успешными, особенно в условиях изменяющейся среды. Таким образом, изменчивость – одна из естественных гарантий выживания вида в будущем. Ведь среда обитания – это не просто физические условия жизни организма, у нее есть и биологический аспект, поскольку она включает в себя все остальные биологические элементы, с которыми может взаимодействовать животное или растение. Многие подобные биологические факторы представляют угрозу для организма: к ним относятся вирусы, бактерии, патогенные грибы, а также другие растения и животные. И эти потенциальные враги постоянно совершенствуют методы нападения и обхода защиты, которая развилась у конкретного организма под угрозой. Иными словами – настоящая гонка вооружений, в которой судьба обороняющейся стороны, не улучшающей свои методы обороны, предрешена.