Вызвать явление искусственного партеногенеза, т.е. девственного развития яйца без предшествовавшего оплодотворения, удавалось до настоящего времени только у беспозвоночных и у таких яйцекладущих позвоночных, как амфибии.

На млекопитающих подобных опытов никогда не производили, и по весьма простой причине: опыты вызывания искусственного партеногенеза, производившиеся до сих пор, заключались в том, что женское яйцо до оплодотворения извлекалось из яичника и подвергалось ряду физических, химических и механических воздействий, имеющих целью вызвать в нем процесс развития, а затем яйцо возвращалось в естественную среду, в пресную или морскую воду.

... (Рябов Г. А., 1994). Таким образом, синдром представляет собой группу симптомов или симптомокомплексов, которые определяются закономерностями патогенеза , и в основе своей может зависеть от различных этиологических факторов, т. е. синдром, как говорил И. В. Давыдовский (1969), отражая...

Вызвать явление партеногенеза у млекопитающих казалось совершенно невозможным, так как у них развитие яйца протекает в самом материнском организме.

Произвести подобные опыты на млекопитающих можно было бы только одним из двух совершенно различных методов. Во-первых, можно было бы воздействовать на яйцо, вводя в кровь матери те химические вещества, которыми пользуются обычно для вызывания искусственного партеногенеза: жирные кислоты и другие растворители липоидов (жироподобных веществ), а затем гипертонические растворы по методу Жака Леба; или вещества, свертывающие и растворяющие коллоиды по методу Ива Делажа. Но очевидно, что на практике это невозможно, ибо ткани материнского организма подвергались бы разрушению гораздо раньше, чем удалось бы воздействовать на яйцо.

Быть может, позволительно мечтать, что со временем будут открыты активные в этом отношении и притом не изменяющие среду ферменты или же вещества, подобные тем, которые действуют в вакцинах. Но в настоящее время их не существует, и ничто не дает нам пока права предсказывать их появление когда бы то ни было в будущем.

Второй метод, который, казалось бы, возможно применить с целью вызвать искусственный партеногенез, состоит в том, что яйцо должно быть извлечено из материнского яичника, обработано соответствующими реактивами и немедленно возвращено снова в матку. Подобный эксперимент , однако, оказывается невыполнимым при современных условиях техники опытов даже в применении к лабораторным животным. Тем более невыполнимо это по отношению к человеку.

Такое положение вопроса не помешало, однако, некоторым популяризаторам, не особенно тщательно разбиравшимся в вопросе об экспериментальной применимости этого метода, изображать проблему экспериментального партеногенеза как поддающуюся разрешению, если уже не разрешенную, в применении к человеку. В Америке после опытов Леба, во Франции после опытов Делажа периодическая печать подняла большой шум в связи с полученными ими результатами скорее в расчете удовлетворить любопытство наивного читателя, чем в добросовестных поисках истины. О партеногенезе у человека говорилось как о вопросе, разрешение которого не заставит себя долго ждать. Люди осведомленные и способные отнестись критически только пожимали плечами при виде подобных преувеличений, и автор настоящей статьи не представлял в этом отношении исключения.

Но вот ряд новых исследований перенес вопрос на несколько иную, на этот раз уже научную, почву и позволил вновь поставить проблему партеногенеза у человека. Это замечательные исследования, опубликованные за последние годы Оскаром Гертвигом.

Вот сущность исследований Гертвига.

Если подвергнуть кратковременному действию лучей радия сперматозоиды лягушки и тотчас употребить их для оплодотворения яиц, яйца начинают развиваться, но более или менее неправильно, тем сильнее уклоняясь от нормы, чем продолжительнее было действие радия. Однако при дальнейшем усилении действия радия наступает резкий перелом и теперь при увеличении продолжительности действия радия на сперматозоиды все больший и больший процент оплодотворенных ими яиц развивается вполне нормально. Еще более долговременное действие радия останавливает подвижность сперматозоидов и убивает их, вследствие чего оплодотворение яйца становится невозможным.

Этому факту, столь парадоксальному на первый взгляд, Гертвиг дает объяснение, в верности которого можно было бы усомниться, если бы автор не дал экспериментального подтверждения. В том случае, когда сперматозоид лишь в умеренной степени подвергнут действию радия, не только он сохраняет способность проникнуть в яйцо и вызвать его развитие, но даже хроматин сперматозоида сливается с ядерным хроматином яйца; в результате ядро оплодотворенного яйца содержит смешанный хроматин, половина которого подверглась изменениям при действии радия на сперматозоид. Этот измененный и уже ненормальный хроматин не потерял своей способности расти, так что в течение сегментации и дальнейшего деления отцовский хроматин продолжает наряду с материнским, здоровым хроматином множиться во всех клеточках, и вследствие влияния испорченного наполовину ядра на морфологические процессы самые эти процессы оказываются измененными, деформированными, изобилующими аномалиями и уродствами. До известного предела все эти изменения усиливаются пропорционально интенсивности изменений, вызванных радием в хроматине сперматозоида.

Однако если изменения сперматозоида зашли достаточно далеко, то способность роста хроматина прогрессивно падает, так что все меньшие количества измененного хроматина входят в состав ядра оплодотворенного яйца; в результате влияние испорченного радием хроматина на развитие зародыша ослабляется. Если действие радия доведено до того предела, когда подвижность сперматозоида и его оплодотворяющая способность почти исчезают, то исчезает совершенно и способность размножения его хроматина, который уже не принимает никакого участия в дальнейшем образовании клеток зародыша.

Автор этой статьи уже давно обращал внимание биологов на то, что процесс оплодотворения слагается из двух совершенно различных явлений; из толчка к развитию яиц и из амфимиксиса, т.е. слияния ядер, отцовского и материнского. Это различие с тех пор было доказано многочисленными примерами. Среди них примеры, приводимые Гертвигом, наиболее заслуживают внимания. Гертвигу рядом последовательных опытов удалось показать, что при той крайней степени изменения сперматозоида, о которой мы говорили, он проникает в яйцо совершенно нормально, но хроматин его вместо того, чтобы сливаться с хроматином женского ядра, остается бездейственным и наподобие инородного тела удаляется в какой-нибудь угол цитоплазмы в одном из бластомеров, не принимая никакого участия в дроблении яйца. Итак, все клетки зародыша содержат исключительно материнский, совершенно здоровый хроматин, чем и объясняется отсутствие тяжелых аномалий у потомства.

Гертвиг не без оснований рассматривает развитие зародыша при таких условиях как партеногенетическое. Он сравнивает действие сперматозоида в этом случае с механическим повреждением, как в «травматическом» партеногенезе Батальона, который вызывал девственное развитие яйца лягушки, укалывая его иглой.

Но мы не можем удовлетвориться подобным объяснением. Батальон показал, что травматического партеногенеза в чистом виде не существует и в опыте Гертвига нет ничего подобного тому, что было при прививке лимфоцитов яйцу в опытах Батальона.

Но я указывал в той работе, на которую я ссылался выше, что при нормальном оплодотворении толчок к развитию может быть сообщен тем, что у человека сперматозоид во время своего прохождения сквозь цитоплазму яйца разбухает, впитывая воду из этой последней, и обезвоживает ее, что и является толчком к развитию; обезвоживание при искусственном партеногенезе является одним из обычных методов.

В своих исследованиях Гертвиг также констатировал разбухание мужского ядра даже в тех случаях, когда оно подвергалось усиленной иррадиации. И странно, что он не попытался сделать из этого наблюдения естественный вывод.

Но, оставляя в стороне эти несущественные в данном случае частности, остановимся на существенном, в чем мы совершенно согласны с О.Гертвигом, а именно на том, что подвергшийся значительному изменению сперматозоид может обусловить партеногенетическое развитие, которое можно констатировать по тому признаку, что плод не обнаруживает следов вредного действия радия на вызвавший развитие яйца сперматозоид. Гертвиг констатировал аналогичные явления при действии на сперматозоид метиленовой синьки.

Из этих весьма интересных наблюдений Гертвига я и беру на себя смелость сделать некоторые выводы.

То, что Гертвиг доказал для действия радия и метиленовой синьки, должно без сомнения оказаться верным и для целого ряда ядов. Теперь уже намечается путь, приводящий нас к признанию возможности партеногенеза у человека.

Человек добровольно или против воли часто поглощает яды, действие которых отражается как на половых элементах, так и на зародыше, из них возникающем. В первую очередь назовем алкоголь, затем морфин, кокаин, быть может — никотин, затем сифилитический яд и многие другие. И вовсе не было бы абсурдом предположить, что то, что имеет место у лягушек в опытах Гертвига, происходит при естественных условиях и у человека.

Для ясности возьмем пример алкоголя. Сперматозоид, в умеренной степени затронутый этим ядом, поддается слиянию с яйцом, влияет на состав клеток зародыша и определяет более или менее значительные искажения. Сперматозоид же, глубоко измененный этим же самым ядом, уже не способен к амфимиксису и вызывает лишь партеногенетическое развитие наподобие всякого другого фактора, способного вызвать такое же развитие.

Как и у лягушки, это можно заметить по тому, что потомство, хотя, быть может, и слабое и меньшей величины, чем вполне нормальное, не обладает однако пороками отца и вообще совершенно лишено наследственных свойств по отцовской линии.

В своих дальнейших опытах О. Гертвиг показывает, что радий производил такое же действие на яйца, как и на сперматозоиды.

В случае, когда яйцо подвергнуто действию радия и оплодотворение произведено вполне здоровым сперматозоидом, то, что выше говорилось о роли сперматозоида, теперь приходится отнести к яйцу. При приближении к пределу, когда ядро яйца настолько сильно изменено, что неспособно уже принимать никакого участия в дальнейшем развитии, ядерный аппарат развивающегося зародыша образуется только ядром сперматозоида: здесь мы имеем дело с мужским партеногенезом.

Термин этот до известной степени подходит для описываемого явления, однако следует отметить одно существенное отличие между мужским и женским партеногенезом. При женском партеногенезе не только ядерный аппарат, но и цитоплазма зародыша принадлежит одному из производителей, а именно — матери, тогда как при мужском партеногенезе ядерный аппарат зародыша развивается из отцовского ядра, а цитоплазма всех клеток —материнского происхождения. А между тем вовсе не доказано, вопреки утверждениям некоторых авторов, и в том числе О. Гертвига, что цитоплазма не играет роли в передаче наследственных черт.

Итак, возможно, что среди людей существуют партеногенетические особи, продукты мужского или женского партеногенеза; мы постоянно встречаемся с ними, но у нас не возникает и сомнения относительно особенностей их происхождения, так как эти особенности не выражены в каких либо необычайных и необъяснимых свойствах этих особей.

Необходимо тщательное наблюдение случаев, которые кажутся партеногенетическими, чтобы составить определенное мнение на этот счет. Эта в высшей степени интересная работа должна была бы увлечь биологов, и прежде всего врачей, которые часто пользуют данную семью в течение ряда поколений и знают патологическую историю всех ее членов. Мы надеемся, что среди них найдутся интересующиеся вопросом, и когда-нибудь их наблюдения удостоверят, подтверждается ли или нет высказываемое нами предположение.

Но вопрос имеет еще одну сторону. Явления, аналогичные тем, что наблюдались у зародышей лягушки в опытах Гертвига, встречаются также и при скрещивании помесей. Если яйцо оплодотворено сперматозоидом не того же вида, но и не слишком разнящегося, то получается потомство, не обладающее никакими недостатками помимо того, что оно неспособно уже к скрещиванию. Попытки оплодотворения яиц спермой весьма отдаленного вида остаются обыкновенно безрезультатными. Но в некоторых, весьма редких, впрочем, случаях удалось получить (Купельвизеру в 1906, 1909, 1912 гг.; Лебу в 1908 г.) плод нормальный, и притом материнского вида. Эти явления совершенно правильно определялись как партеногенетические ввиду отсутствия процессов амфимиксиса при оплодотворении.

Это объяснение подтверждается опытами Герт вига с подвергшейся сильному действию радия спермой, а эти опыты, в свою очередь, могли бы опираться на более ранние опыты Купельвизера и Леба.

Итак, сводя воедино все сказанное, можно сделать общее заключение, что несоответствие между отцовским и материнским хроматином может обусловливать явление партеногенеза, причем это несоответствие может зависеть или от патологических изменений хроматина, или же от значительного видового различия. Отсюда опять-таки можно сделать вывод о второй возможности партеногенеза у человека.

Все согласны в том отношении, что все расы рода человеческого способны к взаимному скрещиванию, однако необходимы некоторые ограничения этого взгляда в смысле бесплодия или пониженной плодовитости при скрещивании некоторых весьма отдаленных рас (Брока, Дарвин). Весьма возможно, что в наиболее резких случаях этого рода несоответствие между отцовским и материнским хроматином становится столь значительным, что способно исключить возможность амфимиксиса и обусловить партеногенез. Необходимы исследования, чтобы проверить справедливость этих заключений или по крайней мере подтвердить правильность основных посылок. Быть может, это должно было бы быть сделано нами, но мы предоставляем это специалистам; мы не берем на себя смелости решать проблему, а только ставим ее.

Для полноты следует еще несколько остановиться на в высшей степени редких, но все же известных случаях полового общения между особями рода человеческого того и другого пола и животными. Видовое различие тут немного меньше, нежели между иглокожими и моллюсками, скрещивание которых дало положительные результаты у Купельвизера и Леба. Но постановка опытов и даже простого обследования тут была бы весьма затруднительна.

Итак, не разрешив ни одного из поставленных вопросов, нам, как нам кажется, удалось показать, какой большой интерес для врачей и ветеринаров, а также ботаников и садоводов представляет исследование с этой точки зрения фактов, не привлекших к себе должного внимания лишь потому, что о них мало знают. Необходимо самым тщательным образом исследовать те случаи скрещивания, когда расхождение признаков проявляется в первом поколении, в противоречии с законом Менделя.

Быть может, весь вопрос об односторонней наследственности должен быть освещен с этой точки зрения («Biologica»).

11 Марта 2009

Олег Макаров, журнал «Популярная механика» № 3-2009
(редакция выражает благодарность сайту «Вечная молодость»
за помощь в написании статьи)

Большая часть мира живого разделена пополам. По полам. На пол женский и пол мужской. Сделав производство потомства делом двух особей вместо одной, природа совершила шаг вперед, так как смешение генетического материала дает шанс на появление более жизнеспособных организмов. Но есть и обратный путь. Порой в силу разных причин женская особь, давая жизнь потомству, обходится, так сказать, без папы…

Это явление получило название «партеногенез» от двух греческих слов παρθενος – девственница и γενεσις – рождение. Вообще говоря, мы с детских лет знаем, что новые живые организмы вполне могут возникать без всяких там тычинок и пестиков. Кустик клубники, раскидывая по грядке усы, вырастит потомство в виде точно таких же кустиков, воткнутая в землю ветка (модное слово «клон» по-гречески – «черенок») превратится в новое дерево…

Исторически предшествовавшее половому бесполое размножение строится на процессе митоза – простого деления живой клетки. В результате образуются две клетки с одинаковым набором генов – точные копии родительской, сохранившие, образно выражаясь, все ее достоинства и пороки. Изменения от поколения к поколению могут происходить лишь в результате генетических мутаций. Правда, микробы прекрасно приспосабливаются к меняющимся условиям среды вроде воздействия антибиотиков, но они берут числом и скоростью размножения. И даже у них существует что-то вроде полового процесса – обмена генами между клетками одного, а иногда – и совершенно разных видов. А у подавляющего большинства растений и самых примитивных представителей животного царства (вроде дождевых червей и морских звезд), способных к вегетативному размножению, оно дополняет, но не заменяет половой процесс.

Игра природы

При половом размножении чертеж нового организма, заложенный в его ДНК, создается случайным сочетанием генетического материала двух родителей. Игральные кости брошены на стол. Какая комбинация выйдет в итоге, повышающая или понижающая шансы на выигрыш в борьбе за существование – дело случая, но без постоянной перетасовки генов и отбора их оптимальных комбинаций сложные многоклеточные организмы не смогли бы эволюционировать.

Если продолжить ассоциацию с азартными играми, геном эукариотических (имеющих клеточное ядро) организмов, от дрожжей до человека, составлен из двух «колод» – парных генов (аллелей), расположенных на парных хромосомах. Соматические (телесные, от греч. «сома» – тело) клетки при росте организма и замещении отмерших клеток размножаются тем же простым делением – митозом, при котором набор хромосом передается неизменным от родительской клетки дочерним. Мутации в соматических клетках могут привести к различным (обычно неприятным) последствиям, но в следующее поколение они не передаются.

Половые клетки образуются в результате намного более сложного процесса деления – мейоза, при котором из первичных половых клеток – оогониев (женских) и сперматогониев (мужских) образуются соответственно в яйцеклетки и сперматозоиды. При этом диплоидная (несущая в себе полный набор генетической информации в двух парах хромосом) первичная половая клетка превращается в гаплоидную, с одной хромосомой из каждой пары и, соответственно, одним из каждой пары родительских генов. Во время мейоза парные хромосомы обмениваются участками, и каждой яйцеклетке или сперматозоиду достается случайный набор генов, полученных от бабушки и дедушки будущего младенца (или бабочки, цветочка и любого другого способного к половому размножению организма). Две половые клетки сливаются в одну – зиготу, которая некоторое время спустя начнет делиться митотическим способом, развиваясь в зародыш. Но и неоплодотворенная яйцеклетка может начать делиться – именно это и называется партеногенезом. Следует сразу уточнить: партеногенез является не бесполым размножением, а разновидностью полового (с присущими ему биологическими процессами) однако с участием лишь женских половых клеток.

Целомудренные коловратки

Партеногенез в живой природе не является чем-то исключительным. Коловратки – крошечные (от 40 мкм до 2 мм) обитатели пресноводных водоемов, выделенные в систематике в отдельный тип царства «Животные» – уже 40 миллионов лет представлены только женскими особями, производящими потомство исключительно путем партеногенеза. При всей прогрессивности полового размножения вариант с происхождением потомства от одной особи имеет свои плюсы. Например, когда среда благоприятствует быстрому размножению вида и вокруг достаточно пищи для многочисленного потомства, партеногенез дает выигрыш в скорости заселения этой среды. В этом случае можно пожертвовать генетическим разнообразием (потомство несет в себе лишь хромосомы матери), зато мобилизовать на размножение весь потенциал вида. Когда условия изменятся в неблагоприятную сторону, естественный отбор отсеет менее приспособленные организмы. Но коловратки – это скорее исключение из правил. У многих видов растений, членистоногих, земноводных, рептилий и даже птиц существует не облигатная (обязательная) форма партеногенеза, а факультативная – при подходящих обстоятельствах. Например, у некоторых видов тлей переход к партеногенезу и обратно имеет характер сезонных колебаний.

Затосковавшая акула

Удивительно, однако, что порой к партеногенезу прибегают виды живых организмов, которые раньше, что называется, не были в этом замечены. В последние годы описаны несколько поразительных случаев партеногенеза у акул, у которых до этого партеногенеза никогда не наблюдали. В 2001 году в зоопарке Henry Doorly в штате Небраска (США) малоголовая рыба-молот (малоголовая – это видовое название, а не дразнилка) произвела на свет детеныша после длительного пребывания в резервуаре с водой, где не было самцов. Это «непорочное зачатие» поначалу поставило ученых в тупик. В числе прочих рассматривался вариант с длительным сохранением спермы от давнего полового контакта – такое явление «ложного партеногенеза» порой наблюдается в природе. Расставить точки над «i» помог несчастный случай: выросший детеныш погиб от укола ската. Результат ДНК-анализа однозначно показал, что в клетках детеныша не было никакого генетического материала, кроме материнского. Некая программа, спрятанная в ДНК акулы, которая в естественных условиях размножается исключительно через оплодотворение, включила резервный механизм сохранения вида – партеногенез. Таким образом, причиной партеногенетического размножения может стать и отсутствие самцов, например, на границе ареала вида.

Похожий случай произошел в 2002 году в океанариуме г. Детройт (США), а затем в Венгрии. В 2006 году в лондонском зоопарке партеногенетический детеныш вылупился из яйца самки коммодского варана. На воле коммодские вараны также не были замечены в склонности к партеногенезу.

Однако можно ли сказать, что эти детеныши были клонами, точной генетической копией материнских организмов? Нет, в данном случае это не так.

Дело в том, что биологически партеногенез осуществляется в основном двумя путями. Один из них заключается в том, что первичная женская половая клетка, не проходя стадию мейоза, начинает делиться митотическим путем, создавая собственную копию. В случае же с высокоразвитыми животными полученная в ходе мейоза яйцеклетка, имеющая, как мы помним, гаплоидный – половинный – набор хромосом, сливается с другой яйцеклеткой, тоже с половинным, но по-другому скомбинированным набором «бабушкиных» и «дедушкиных» хромосом. В обоих случаях из-за перетасовки аллелей генов, происходящей при образовании гаплоидной яйцеклетки, генотип и определяемые им свойства родившегося с помощью партеногенеза организма будут в той или иной степени отличаться от материнского.

И у акул, и у варана партеногенетические детеныши имели женский пол, что естественно для живых организмов, у которых мужской пол передается через Y-хромосому, находящуюся только в мужских половых клетках. У некоторых видов живых существ наследование пола осуществляется иначе: например, у одной из пород индеек многие яйца развиваются партеногенетически, и из них появляются только самцы. У пчел и муравьев партеногенез используется для регулирования соотношения полов: из оплодотворенных яиц развиваются самки, а из неоплодотворенных – самцы. А некоторые виды костистых рыб «соблазняют» самцов другого вида. Сперматозоид при этом не проникает в яйцеклетку, а только стимулирует удвоение ее хромосом и деление.

Соперники бога

В рассуждениях о партеногенезе неизбежно всплывает тема одного из главных догматов христианства – непорочного зачатия Девы Марии. Не хранят ли евангельские предания свидетельство о партеногенетическом рождении человека? Но в этом случае младенец должен был бы родиться девочкой из-за отсутствия в яйцеклетке Y-хромосом, а участие в непорочном зачатии Св. Духа в компетенцию науки не входит. Однако если вынести за скобки вмешательство сверхъестественных сил, то не только человек, но и любое другое млекопитающее к «непорочному зачатию» неспособны. На пути партеногенеза человека природой воздвигнут мощный заслон, имя которому – геномный импринтинг.

Смысл этого мудреного термина заключается в том, что для развивающегося зародыша млекопитающего, образно говоря, небезразлично, от кого достался тот или иной ген – от мамы или от папы. Ген, отвечающий за развитие какого-нибудь жизненного важного органа, просто не будет проявлять себя, если он имеет неправильный половой маркер. Именно поэтому, даже если яйцеклетка млекопитающего начнет делиться, скажем, под действием неких внешних раздражителей, нет никаких шансов на то, что в результате на свет появится жизнеспособный организм. Геномный импринтинг заблокирует развитие зародыша на ранних стадиях. Если, конечно, в дело не вмешается генная инженерия.

Добиться первого партеногенетического рождения млекопитающих удалось в 2004 году ученым из Токийского сельскохозяйственного университета. Японцы применили разработанную ими технологию гаплоидизации, то есть искусственного (без мейоза) превращения соматических клеток самки мыши в гаплоидные (подобные то ли мужским, то ли женским гаметам) клетки. Затем в лабораторных условиях удалось добиться слияния этих клеток, «обманув» при помощи особых технологий геномный импринтинг. И, наконец, уже в материнском организме, из клетки начал развиваться зародыш.

О том, насколько тяжело далось генетикам вмешательство в святая святых живой природы, говорят цифры. Около 500 искусственно гаплоидизированных клеток дали возможность вызвать всего 24 беременности, из которых только две привели к родам. Развиться в полноценный организм удалось лишь одному детенышу. Впрочем, для начала результат не так уж плох: у овечки Долли на стадии оплодотворенной яйцеклетки было почти 300 сестёр.

Просто фантастика

Клонирование приматов из-за особенностей развития их оплодотворенных яйцеклеток во время самых первых делений технически всё еще невозможно. И ни один серьезный ученый не ставил перед собой задачу репродуктивного клонирования человека. Многочисленные попытки научиться выращивать человеческие эмбрионы методом переноса клеточного ядра – того же самого, с помощью которого родилась Долли – нужны для терапевтического клонирования.

Аферист-первопроходец
С терапевтическим клонированием связан один из крупнейших за последние годы научных скандалов. В феврале 2004 г. журнал Science опубликовал статью одного из ведущих специалистов в области клонирования, корейского ученого У-Сук Хвана и его коллег, о сенсационном результате: впервые в мире получен клонированный человеческий эмбрион, из которого выделена жизнеспособная культура стволовых клеток. В мае 2005 в том же Science появилась вторая сенсация – о создании в лаборатории Хвана уже одиннадцати линий человеческих эмбриональных стволовых клеток, также полученных методом переноса ядра соматической клетки. А уже в конце года среди ученых и журналистов поползли сначала слухи, потом – достаточно обоснованные подозрения… В конце концов Хван признался в том, что все эти результаты были фальсифицированы, ушел со всех официальных постов, и в телевизионном выступлении принес извинения научной общественности и корейскому народу. Правда, под его руководством продолжаются работы по клонированию животных – но в частных компаниях.

При этом, как и при получении культур эмбриональных стволовых клеток из «отходов» экстракорпорального оплодотворения – оплодотворенных про запас яйцеклеток, эмбрион из яйцеклетки с пересаженным ядром донора предполагается разрушать на ранней стадии. Такие клетки не будут отторгаться при клеточной терапии и пересадке донору ядра изготовленных из них тканей и даже целых органов. Но и работы с обычными клетками человеческих эмбрионов, и любое, даже терапевтическое, клонирование человеческих клеток вызывают сопротивление со стороны религиозных фундаменталистов и других блюстителей морали. Это – одна из причин, по которым некоторые специалисты пытались пойти обходными путями, например, получить химерные эмбрионы из ядра соматической клетки человека и яйцеклетки коровы или кролика. Все эти окольные тропы привели в тупики, кроме одной: в июле 2007 г. группе ученых из московского Центра акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН и американской корпорации Lifeline Cell Technology удалось вырастить 6 линий полипотентных (способных, как и эмбриональные, превращаться в любые ткани организма) стволовых клеток из неоплодотворенных человеческих яйцеклеток. Достижение впечатляющее, хотя таким методом можно получать культуры терапевтических клеток только для женщин детородного возраста. И, похоже, это направление развиваться не будет: уже в ноябре того же 2007 г. две группы ученых – из Висконсинского и Киотского университета – одновременно объявили о разработке методов получения искусственно индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) из фибробластов, обычных клеток кожи. Для того, чтобы взрослые клетки «впали в детство», в них пришлось с помощью вирусного носителя ввести работающие копии четырех генов, активных во время эмбрионального развития и заблокированных во взрослом организме. Новую методику уже опробовали во многих лабораториях, а в феврале 2009 человеческие iPSC впервые были использованы для восстановления поврежденного спинного мозга – пока у мышей, но можно надеяться, что через несколько лет дело дойдет до первых клинических исследований на людях.

Возможно, именно эти эксперименты поставят жирную точку на биоэтических спорах, оставив тему партеногенеза авторам фантастических романов, предвещающих появление мира без мужчин. К счастью, пока не похоже, чтобы женщины к такому миру сильно стремились.

И сотворил Бог человека… мужчину и женщину сотворил их.

(Бытие, 1:27)

Все, что ползает, летает, ходит и прыгает, а также просто растет из земли, обладает способностью производить себе подобных существ. Этот процесс назван размножением, потому что он служит не просто восполнению естественной убыли живых существ, но и увеличению их численности. В деле воспроизводства каждый изощряется как может, но основной принцип одинаков для большинства: наличие двух полов, мужского и женского.

Великая Тайна Жизни: двое…

Двуполый способ размножения наиболее распространен в животном мире и считается традиционным. Подавляющее большинство позвоночных, к которым относится и человек, размножается при непосредственном участии двух полов.

Каждый из нас имеет свою собственную неповторимую наследственность. Цветом волос, склонностью к болезням, способностями к рисованию нас награждают родители. У каждого из нас их двое – мать и отец. Ежедневно во всем мире миллионы мужчин усердно трудятся над тем, чтобы передать свой генетический материал женщинам. Миллионы женщин во всем мире бережно принимают этот дар, сохраняют его, доводят до совершенства и воспроизводят результат совместного труда – рожают детей.

С точки зрения эргономичности, это далеко не самый простой вариант размножения. До сих пор лучшие умы человечества ищут ответ на детский вопрос: а для чего, собственно, матушке-природе понадобилось создавать два пола? Ведь с позиций эволюции наличие двух полов в животной природе – существенный промах, поскольку смысл развития вида состоит в стремлении к универсальности за счет приспособляемости. Казалось бы – чего мудрить, был бы один-единственный пол, этакий унисекс, который производил бы себе подобных каким-нибудь безобидным способом типа почкования. Неинтересно, зато какая выгода: не нужно тратить время и силы на поиск партнера, ни конкуренции тебе, ни неразделенной любви, все счастливы. Не существовало бы дискриминации при приеме на работу, да и дискриминации по половому признаку вообще. Между прочим, и подарки к 8 Марта и 23 февраля не опустошали бы наш бюджет, не говоря уже о таком разорительном деле, как свадьба! И разводов тоже не было бы, кстати.

Можно ли обойтись без мужского пола?

Можно! Науке неизвестны примеры, чтобы самцы могли приносить потомство без участия самки или хотя бы без того, чтобы самим не стать таковой. Даже андрогенез на начальной стадии требует наличия яйцеклетки. А вот наоборот – сколько хочешь. Некоторые животные вообще ограничились наличием у себя особей исключительно женского пола.

Небольшие скальные ящерицы, которых можно встретить на берегах озера Сиваш, известны тем, что они откладывают яйца, не оплодотворенные самцами, но вполне способные развиваться. Из этих яиц на свет появляются тоже только дамочки. Долгое время считалось, что биологический вид скальных ящериц представлен исключительно самками. Позднее настырные биологи все же обнаружили представителей сильного пола в других популяциях этого вида, но, как выяснилось, ящерицы-мужчины в большинстве своем были бесплодны. Так что самки, страдающие от острой нехватки мужского внимания, научились обходиться без них.

Гранд-систер скальных ящериц – самки комодского варана – точно так же способны приносить потомство без участия мужских особей.

Самки комодских варанов изредка, но все же могут обходиться без самцов

Серебристый карась, живущий в озерах Кавказа, в некоторых популяциях не имеет мужского пола вообще. Все до единой рыбы мечут икру и надеются на лучшее: чтобы потомство начало развиваться, достаточно самцу любого другого вида рыб выпустить поблизости сперму. Не оплодотворяя икринок (настоящего слияния половых клеток не происходит), сперма чужака выступает в роли катализатора и, лишь касаясь генетического материала, стимулирует развитие мальков. Но и это еще не все!

В роли папочки будущих серебристых карасят может выступить какое-нибудь химическое вещество, повышение температуры окружающей среды или. предмет. Если икринку лягушки уколоть иглой, то она начнет развиваться, не будучи оплодотворенной, и произведет на свет копию мамаши. Чтобы заставить яйцеклетки некоторых морских животных начать деление, достаточно как следует встряхнуть их. В некоторых случаях такого же результата можно достичь, добавляя в воду определенные кислоты или соли.

Тутового шелкопряда на шелкопрядильных фабриках разводят путем нагревания яиц до температуры 46 °C: из них выходят полноценные самки – клоны своих матерей.

Если коконы тутового шелкопряда нагреть до 46 °C, из них вылупятся только самки

В 2001 году в зоопарке города Омаха (штат Небраска, США) молотоголовая акула произвела на свет детеныша.

Событие само по себе не привлекало внимание, если бы не одна деталь: ни одна из акул в этой группе никогда не общалась с самцами. Генетический тест дал удивительный результат: у детеныша не обнаружилось отцовских генов. Это первый официально признанный случай партеногенеза у хрящевых рыб. Второй произошел в штате Вирджиния. Умерла одна из обитательниц местного океанариума, акула по кличке Тидбит. Последние восемь лет своей жизни она не видела ни одного самца. А на вскрытии выяснилось, что покойная была беременна (эти акулы живородящие) – в ее чреве ученые обнаружили эмбрион. Этот случай девственного размножения был подтвержден и ДНК-тестом. Выходит, до партеногенеза акул довело беспросветное одиночество. Да, на что только ни готова пойти женщина, чтобы завести ребенка!

Самка рыбы-молота принесла потомство с помощью партеногенеза

В лабораторных условиях иногда удается спровоцировать деление неоплодотворенной яйцеклетки кролика. Ее извлекают из организма самки и подвергают химическому или механическому воздействию, после чего возвращают на место. Бывает, что после такого эксперимента самка благополучно беременеет и рожает крольчонка-девочку. В лабораторных условиях таким же образом было получено потомство от мыши. Ученые заставили также делиться яйцеклетки макак, обработав их препаратом, способствующим партеногенетическому делению, – 4 из 28 яйцеклеток образовали эмбрионы.

Яйцеклетка может начать деление после химического или механического воздействия

А теперь самое интересное. Возможен ли партеногенез у человека? Ученые единогласно говорят: «Нет!» Однако на сегодня известно о 16 случаях подобной «безотцовщины» у людей. Наиболее интересным представляется описанный в медицине случай с 17-летней француженкой Анук Дидье. Девушка, не имевшая половой близости с мужчинами, что было подтверждено экспертизой, забеременела непонятным образом и родила девочку.

Бактерия вольбахия – настоящая мужененавистница!

Кстати, остальные эпизоды самопроизвольных зачатий, как выяснилось со временем, все же были результатами генетических и физиологических аномалий и произошли не без вмешательства мужчин. А некоторые такие истории и случаи – всего лишь вымысел.

Весьма любопытна легенда о графине Маргарите Геннебергской, родившейся в 1234 году и выданной через 15 лет замуж за графа Германа Геннебергского. Некоторые летописные источники утверждают, что на Пасху 1276 года графиня родила 365 детей одними родами. Согласно преданию, однажды Маргарита увидела женщину, шедшую по дороге с несколькими близнецами. Для графини, истинной дочери темного Средневековья, наличие близнецов неопровержимо свидетельствовало о том, что встречная женщина имела одновременно несколько любовников. Разумеется, набожная графиня стала громогласно обвинять несчастную в грехе прелюбодеяния. Женщина возмутилась и, призвав в свидетели Всевышнего, пожелала графине за один раз родить столько детей, сколько дней в году. Вскоре после этого события графиня оказалась беременной и на Пасху родила 365 младенцев, чей размер не превышал размеров мыши, но при этом все они имели человеческие черты. Мать вскоре после родов скончалась, и ее дети последовали за нею. В летописях говорится, что графиня забеременела без участия мужчины. С точки зрения партеногенеза, этот факт представляется весьма сомнительным. При партеногенезе могут быть зачаты исключительно девочки, а у графини, если верить легенде, родились и мальчики. Теоретически этот эпизод можно рассматривать только как обычное зачатие, которое под силой внушения дало три с половиной сотни младенцев.

Женщины могут размножаться без мужчин! Но почему-то совсем не стремятся к такому способу воспроизводства. Да и большинство из тех существ, которые выбрали для себя в качестве способа размножения партеногенез, при благоприятных условиях все же пользуется услугами самцов. Выходит, все-таки без мужчин никуда. И мало того что никуда – ученые утверждают, что если бы не мужской пол, то ни эволюция не достигла бы такого размаха, ни человечество как биологический вид не смогло бы занять положенную ему самую высокую ступень развития среди всех живых организмов. Ни один из биологических видов, использующих альтернативные способы размножения, не может похвастаться наличием у своих представителей интеллекта или физических способностей. Жертвы партеногенеза в эволюционном театре занимают галерку, уступив партер и ложи тем, кто размножается двуполым способом. Значит, наличие мужского пола дает живым существам значительные выгоды, с лихвой окупающие все моральные и материальные издержки.

Вместе с тем и без партеногенеза в природе существует достаточное количество альтернативных способов размножения. Насекомые, моллюски, рыбы и даже некоторые виды пресмыкающихся выбрали их для себя, с успехом пользуются, заполняют свой ареал обитания и не жалуются. Каким же еще способом, кроме традиционного, можно воспроизвести себе подобных?

Гермафродитизм

Гермафродитизм занимает почетное второе место в списке этих способов после классического двуполого размножения.

Имя гермафродитизму дал древнегреческий мифологический персонаж по имени Гермафродит, рожденный богиней красоты Афродитой от очередного божественного любовника, распутника и ловеласа Гермеса (надо сказать, что греческие небожители вели довольно распутную жизнь, изменяя своим супругам и налево, и направо, и богиня любви тоже не отличалась высокой нравственностью). Когда юному незаконнорожденному божку исполнилось пятнадцать, он отправился путешествовать по миру. Тут-то и оказалось, что юноша был очень красив, и, как водится, смазливая физиономия его и погубила. Однажды Гермафродита увидела одинокая нимфа Салмакида и пожелала соединиться с ним. Дождавшись, когда молодой красавец решит искупаться в озере, она бросилась к нему, обхватила руками и ногами и стала умолять богов соединить их навечно. И боги вняли просьбе нимфы. Тела Салмакиды и Гермафродита смешались в одно целое, и получился человек третьего пола, бывший сразу и мужчиной, и женщиной. С тех самых пор живых существ, обладающих одновременно и мужскими, и женскими половыми признаками, стали называть гермафродитами.

Гермафродитизм крайне распространен среди червей, моллюсков и рыб. К таким оригиналам относятся очень многие рыбки, населяющие коралловые рифы. Например, черные гуазеты при встрече после кратковременного ритуала ухаживания сплетаются в клубок таким образом, что хвост одной особи оказывается над головой другой. Одна рыбка откладывает икру, вторая выпускает на нее сперму. Затем они меняются ролями, и теперь уже первая рыбка становится папой.

К таким же уникумам можно отнести карпозубых рыб и некоторых глубоководных обитателей морей. Вероятно, причина их гермафродитизма кроется в том, что из-за сложных условий обитания самкам и самцам трудно найти себе пару, вот и приходится оплодотворять собственную икру своей же спермой.

Императорские рыбы-ангелы – гермафродиты

Еще один коронный ход, придуманный живыми организмами в ответ на сложные условия жизни, – смена пола в зависимости от сложившихся обстоятельств, или так называемый последовательный гермафродитизм. Тягой к перемене пола обладает как минимум 350 видов рыб, причем большинство из их – обитатели коралловых рифов. Видимо, оказывает влияние романтическая обстановка.

О семейной жизни амфиприонов, более известных как рыбы-клоуны, необычайно популярных благодаря пиксаровскому мультику о приключениях Немо, детям лучше не рассказывать. Эти очаровательные рыбы – транссексуалы. В колонии самая крупная рыба становится самкой, вторая по размерам – самцом. Остальные рыбы остаются незрелыми и неспособными к размножению. Но если самка гибнет, ее муж тут же подается в дамы, а один из недорослей становится самцом.

Семейная пара рыб-клоунов. Та, что помельче, – самец, та, что крупнее, – самка, еще недавно бывшая самцом

Похожим образом обстоят дела и у синеголовых губанов, соседей рыб-клоунов по рифу. У них все мальки от рождения – самки. В группе главенствует один крупный самец, оплодотворяющий икру всех жен своего гарема. Когда он гибнет, самая крупная самка тут же, всего за несколько дней, меняет пол, резко увеличиваясь в размерах и изменяя окраску, и становится новым предводителем в бабьем батальоне. Впрочем, если дам в окружении самца становится слишком много и он перестает справляться с супружеским долгом, превращение нескольких самок в самцов тоже возможно.

В холодных неприветливых водах Северной Атлантики обитает моллюск, относящийся к виду морских блюдечек (именно так называются моллюски, живущие в больших плоских раковинах). В юности, еще на личиночной стадии, все особи в колониях блюдечек бесполые. Как только одна из личинок закрепляется на какой-нибудь твердой поверхности, она тут же с помощью запаха сообщает об этом находящимся поблизости сородичам. Те устремляются к ней и начинают громоздиться одна на другую, устраивая сущую свалку. Особь, которая ухитрится оказаться в самом низу пирамиды, вырастая, превращается в самку, а все, кто оказался в этой куче сверху, незамедлительно начинают отращивать себе мужское достоинство, размер которого может поразить самое смелое воображение: при пятисантиметровом диаметре раковины пенис самца может достигать длины в несколько десятков сантиметров! Ну еще бы, попробуй дотянись до жены через все разнообразие конкурентов! Когда самка-основательница умирает, первый находящийся на ее раковине самец меняет пол на женский… И так до бесконечности.

Практически все моллюски – гермафродиты

Иногда сменить или выбрать свой пол животным приходится не по своей воле. Не могу не упомянуть в связи с этим обычных огородных слизней. Эти не очень приятные существа по своей природе – гермафродиты. Когда парочка слизней-самцов случайно встречается где-нибудь в зарослях салата, между ними начинается яростная схватка. Оба слизня сцепляются друг с другом, и каждый стремится. откусить партнеру пенис. Кому достоинство оттяпали – тот и мамка.

За внешностью слизня, которая кажется воплощением вселенского спокойствия, скрывается агрессивная, беспощадная к представителям своего вида натура

Некоторые виды рыб используют для процесса воспроизводства все имеющиеся возможности. Например, популяция рыб-попугаев одновременно включает в себя самок, которые так и будут самками до конца своих дней, самцов, которые так и останутся самцами, гермафродитов и самцов, выросших из самок, – не сообщество, а кошмарный сон для любого сексолога!

В порядке исключения последовательный гермафродитизм случается у птиц.

Обычно смена пола у пернатых происходит под влиянием какого-то мощного стресса. Самой собой, у диких птиц зарегистрировать такое явление сложно, а вот у домашних – вполне можно. В старину, кстати, считалось, что если такое чудо на подворье произошло – быть беде. На Руси таких недокур (или недопетухов?) называли «курий».

Не так давно в итальянской Тоскане фермерский петух поменял пол. Петушок Золотой Гребешок исправно обслуживал свой гарем, как вдруг в курятник пробралась лисица и передавила всех кур. Петух остался один и вскоре… начал нести яйца. С горя и тоски, не иначе. Несколькими годами ранее аналогичный случай наблюдали и в России. Правда, повод к смене пола у нашего Петьки был другой – он наелся отравленных крысиным ядом зерен. Помереть не помер, а вот яйца нести сподобился.

Пережив стресс, Петя-петушок может превратиться в Курочку Рябу

Партеногенез

Кое-кто пошел еще дальше и освоил-таки в рамках целого биологического вида размножение путем партеногенеза – девственно, без участия особи противоположного пола. Любой садовод знает, с какой астрономической скоростью способна размножаться тля. Удивительно, но за редким исключением эти твари, пожирающие наши розы, представлены одними самками. Без какого-либо участия самца тля способна ежедневно производить на свет до 30 дочерей, своих точных генетических копий, при этом каждая без исключения будет нести в себе заряд боеприпасов – непрерывный конвейер воспроизведения продолжится, количество новых букашек будет расти в геометрической прогрессии. Откуда же берутся самцы у тлей? После осенних любовных утех, во время которых самцы допускаются в общество этих крылатых амазонок, самки могут принести потомство мужского пола.

Каждый день – по тридцать новорожденных! Самка садовой тли с дочерями

Дубовые орехотворки тоже предпочитают непорочное зачатие – вышедшие ранней весной из чернильных орешков бескрылые самки откладывают неоплодотворенные яйца, из которых в разгар лета выйдут крылатые особи женского пола и разлетятся по лугам и полям теперь уже в поисках партнера.

Многие виды ящериц способны размножаться партеногенезом

Партеногенез в природе встречается значительно реже, чем гермафродитизм. Всего биологам известно 70 видов позвоночных, способных к такому способу размножения, в процентах же это всего одна десятая от общего числа – к ним относятся некоторые виды ящериц, рыб и птиц. Гораздо чаще он встречается у насекомых и простейших: пчел, тли, балянуса, коловраток, дафний, тихоходок.

Между прочим, существует и мужской партеногенез – андрогенез. Это очень редкий способ размножения, при котором новый организм несет в себе только отцовские признаки. При андрогенезе в делении участвует ядро мужской половой клетки и цитоплазма женской. Такое случается, если ядро женской клетки оказалось поврежденным или погибло. В лабораторных условиях андрогенеза добиваются, механически устраняя женское ядро или уничтожая его ионизирующим излучением, обрабатывая ядами, сильно нагревая. Иногда андрогенез происходит, когда две мужские половые клетки одновременно проникают в яйцеклетку и сливаются между собой. В результате такого размножения рождаются особи только мужского пола с полным генотипом отца.

Почкование

Почкование относится к бесполым видам размножения, при котором новый организм появляется за счет выростов на материнском теле. Половые клетки в нем не участвуют. Просто в определенный момент в теле взрослой особи клетки начинают самопроизвольно делиться, образуется почка, которая растет, увеличивается и, наконец, становится бугорком, а потом – отростком. В конце концов, отросток приобретает форму миниатюрной копии матери, отпочковывается от ее организма и начинает жить собственной жизнью. Этот способ нашли очень привлекательным простейшие, губки, некоторые виды червей, коралловые полипы.

Морские губки пошли по самому простому пути – размножаются почкованием

Некоторые животные выбрали этот метод как запасной. Пресноводная гидра способна размножаться двумя способами: традиционным половым путем осенью, в другое время года – почкованием. Была одна – стало две. Куда как хорошо! И голову ломать не надо, тем более что ее нет.

Деление – излюбленный способ размножения у простейших. Амебы, бактерии, инфузории, простейшие грибы избрали для продолжения рода именно деление.

Простейшие размножаются посредством деления

Поскольку эти микроорганизмы по сути представляют собой фактически всего одну клетку, то почковаться там, само собой, нечему. В определенный момент у клетки образуется перемычка, она разделяет исходный организм пополам и получаются уже две клетки, готовые тут же продолжить размножаться. Амебы и бактерии могут делиться на сколько угодно экземпляров, если только какой-либо фактор извне не уничтожит их. В каком-то смысле они бессмертны.

…и другие варианты

Есть еще один очень интересный способ размножения, сходный по механизму с почкованием, – размножение фрагментацией, или регенерация. Все наслышаны о том, что если дождевого червя разрезать на две части, то в итоге получится два дождевых червя.

Оторванный луч морской звезды тоже может развиться в полноценную самостоятельную особь.

Пресноводная гидра способна восстановиться из одной двухсотой своей части.

Способ, прямо скажем, экстремальный, ведь по доброй воле рвать себя на клочки никто не станет даже ради продолжения рода.

Если морской звезде оторвать луч, она вырастит себе новый, а из оторванного может развиться еще одно животное

На самопроизвольную фрагментацию решаются только самые смелые из морских кольчатых червей. Больше желающих нет. Но если на тебя напал хищник и откусил какую-нибудь важную часть тела – подойдет и этот способ самовосстановления. В чрезвычайных ситуациях все средства хороши! А такой оригинал, как малярийный плазмодий, размножается методом шизогонии – в его клетке образуется несколько ядер, которые потом распадаются на новые, точно такие же плазмоиды.

Если пресноводную гидру разорвать на двести частей, она восстановится из каждой из них

Все перечисленные альтернативные виды размножения хороши тем, что все без исключения (или за очень малым исключением) особи способны приносить потомство, в то время как у раздельнополых животных давать потомство может только условная половина. Это дает особо изобретательным популяциям фору в скорости завоевания жизненного пространства и способствует быстрому распространению вида.

Что же касается растений, то у них вообще при самооплодотворении (без участия так называемых мужских цветов) вдвое повышается количество производимого потомства! Все потомки без исключения сохраняют свои первоначальные признаки, и виду не грозит растворение среди других. Внешне все выглядит более чем благополучно. Просто, не хлопотно, безопасно, не надо заморачиваться всякими брачными играми, да и результат замечательный. И зачем, спрашивается, в таком случае нам нужны мужчины?

Партеногенезом называется развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки. Встречается у ряда видов растений, беспозвоночных и позвоночных животных, кроме млекопитающих, у которых партеногенетические зародыши погибают на ранних стадиях эмбриогенеза. Партеногенез может быть искусственным и естественным.

Партеногенез чаще встречается у низших животных. У более высокоорганизованных его иногда удается вызвать искусственно, воздействием каких-либо факторов на неоплодотворенные яйцеклетки. Впервые его вызвал в 1885 г, русский зоолог А. А. Тихомиров у тутового шелкопряда

Искусственный партеногенез вызывается человеком путем активизации яйцеклетки воздействием на нее различными веществами, механическим раздражением, повышением температуры и т.д.

При естественном партеногенезе яйцо начинает дробиться и развиваться в эмбрион без участия сперматозоида, только под влиянием внутренних или внешних причин. Различают соматический и генеративный партеногенез. При генеративном, или гаплоидном, партеногенезе зародыш начинает развиваться из гаплоидной яйцеклетки (трутни пчел). При соматическом, или диплоидном партеногенезе зародыш начинает развиваться из диплоидной клетки: 1) или с диплоидного овоцита (мейоз не происходит), 2) или с клетки, образовавшейся в результате слияния двух гаплоидных ядер (мейоз происходит) (тли, дафнии, одуванчики).

Если развитие яйцеклетки происходит без участия ядра сперматозоида (некоторые рыбы, круглые черви), то такая разновидность партеногенеза называется гиногенезом . При гиногенезе яйцеклетка стимулируется к развитию сперматозоидом мужской особи, пусть даже другого вида. Потом сперматозоид бесследно рассасывается в цитоплазме яйцеклетки, которая начинает развитие. В результате появляются однополые популяции, состоящие из одних самок. Гиногенез описан у мелкой тропической рыбки моллиенезии, нашего серебряного карася (икра его развивается при стимуляции спермой карпа, гольяна и других, одновременно нерестящихся рыб, в этом случае при дроблении зиготы отцовская ДНК разрушается, не оказывая влияния на признаки потомства), а также у некоторых саламандр. Его можно вызвать искусственно, воздействуя на зрелые икринки спермой, убитой рентгеновским облучением. В потомстве, естественно, получаются точные генетические копии самок.Однако именно сперматозоид стимулирует начало дробления яйцеклетки, хотя и не оплодотворяет ее.

Если развитие яйца происходит только за счет генетического материала сперматозоидов и цитоплазмы яйцеклетки, то в этом случае говорят об андрогенезе . Этот тип развития может осуществляться в том случае, если ядро яйцеклетки погибает еще до оплодотворения, а в яйцеклетку попадает не один, а несколько сперматозоидов (тутовый шелкопряд) При андрогенезе, наоборот, ядро яйцеклетки не развивается. Развитие организма идет за счет двух слившихся ядер сперматозоидов, попавших в нее (естественно, в потомстве получаются только одни самцы). Советский ученый Л. Астауров получил андрогенетических самцов тутового шелкопряда, оплодотворив спермой нормального самца яйцеклетки, ядра в которых были убиты облучением или высокой температурой. Совместно с В. А. Струнниковым он разработал методы искусственного получения андрогенетического потомства у тутового шелкопряда, что имеет большое практическое значение, так как гусеницы-самцы дают при образовании коконов больше шелка, чем самки.

Все же у высших животных партеногенетическое развитие чаще всего не идет до конца и развивающийся зародыш в конце концов погибает. Но некоторые виды и породы позвоночных более способны к партеногенезу. Например, известны партеногенетические виды ящериц. В последнее время была выведена порода индеек, неоплодотворенные яйца которых с высокой вероятностью проходят развитие до конца. Любопытно, что при этом потомство получается мужского пола (обычно при партеногенезе получаются самки). Загадка разгадывается легко: если, например, у человека и дрозофилы набор половых хромосом у женского пола XX (две хромосомы X), а у мужского XУ (хромосомы X и У), у птиц наоборот - самец имеет две одинаковые хромосомы 22, а у самки хромосомы разные (ХУ2). Половина неоплодотворенных яиц имеет одну хромосому XУ, половина - 2. В развивающейся партеногенетической яйцеклетке число хромосом удваивается. Полово́й диморфи́зм (от др.-греч. δι- - два, μορφή - форма) - анатомические различия между самцами и самками одного и того же биологического вида, исключая различия в строении половых органов. Половой диморфизм может проявляться в различных физических признаках

Размер. У млекопитающих и многих видов птиц самцы более крупные и тяжёлые, чем самки. У земноводных и членистоногих самки, как правило, крупнее самцов.

Волосяной покров. Борода у мужчин, грива у львов или бабуинов.

Окраска. Цвет оперения у птиц, особенно у утиных.

Кожа. Характерные наросты или дополнительные образования, такие как рога у оленевых, гребешок у петухов.

Зубы. Бивни у самцов индийского слона, более крупные клыки у самцов моржей и кабанов.

Некоторые животные, прежде всего рыбы, демонстрируют половой диморфизм только во время спаривания. Согласно одной из теорий, половой диморфизм выражен тем больше, чем различнее являются вклады обоих полов в уход за потомством. Также он является показателем уровня полигамии

Признаки, по которым отличаются особи разных полов делятся на первичные и вторичные. Первичные половые признаки это те, которые обеспечивают образование гамет и соединение их в процессе оплодотворения. У всех млекопитающих, в том числе собак, это половые железы (гонады), половые пути и наружные половые органы (гениталии). К вторичным половым признакам относят признаки и свойства организма, не обеспечивающие непосредственно процессы образования половых клеток, спаривания и оплодотворения, но играющие важную роль в половом размножении

Под влиянием половых гормонов внешний вид самцов, а у некоторых видов – самок, заметно преображаетсяНекоторые рыбы приобретают необыкновенно яркую окраску, у самцов копытных отрастают рога, у некоторых обезьян – гривы, усы и борода. У птиц образуются совершенно невероятные наряды из перьев, отрастают гребни, набухают сережки. У некоторых видов эти изменения сохраняются в течение всей жизни, у других же подобные наряды служат признаки готовности к размножению и проявляются только в брачный сезон. Подобные ритуальные органы обнаруживаются у представителей любой другой группы животного мира. Таковы, в частности, броские, яркие отметины и экстравагантные, удлиненные, расширенные или причудливо вырезанные перья многих птиц, видоизмененные плавники рыб, меняющие окраску кожные «воротники» рептилий. Все эти «украшения» явно демонстрируются перед прочими особями своего вида, перед самкой или соперником за счет специфических форм демонстративного поведения. С приближением сезона размножения под воздействием половых гормонов, животные начинают демонстрировать свои половые признаки. Они поднимают и опускают хохлы, распускают хвосты, как, например, павлины, производят множество ритуальных движений, в общих чертах весьма похожих у представителей разных таксономических групп. Очевидно, в ходе эволюции и сами украшения, и способы их показа развивались параллельно. Демонстрирование этих сигнальных структур несет жизненно важную информацию, которая указывает другим особям на половую принадлежность демонстрирующего животного, на его возраст, силу, право собственности на данный участок местности и т. д.

Половой диморфизм - явление общебиологическое, широко распространенное среди раздельнополых форм животных и растений . В некоторых случаях половой диморфизм проявляется в развитии таких признаков, которые явно вредны для их обладателей и снижают их жизнеспособность. Таковы, например, украшения и яркая окраска самцов у многих птиц, длинные хвостовые перья самца райской птицы, птицы-лиры, мешающие полету. Громкие крики и пение, резкие запахи самцов или самок также могут привлечь внимание хищников и ставят их в опасное положение. Развитие таких признаков казалось необъяснимым с позиций естественного отбора. Для их объяснения в 1871 г. Дарвином была предложена теория полового отбора. Она вызывала споры ещё во времена Дарвина. Неоднократно высказывалось мнение, что это самое слабое место дарвиновского учения[

Наличие морфофизиологических различий между особями мужского и женского пола проявляется в широком спектре соматических, физиологических и поведенческих различий. Его сущность в особенностях процессов воспроизведения и собственно размножения. В нём отражается природная целесообразность - наиболее оптимальный механизм в воспроизведении, когда на генетическом уровне происходит не просто копировка, но создаётся возможность биологического контроля и выбраковывания невыгодных и отбор более выгодных видовых качеств. При этом женский пол олицетворяет устойчивость, через него действует стабилизирующий отбор, а мужской пол несёт функции подвижного начала и создаёт поле для эволюционной изменчивости. Современная биология объясняет наличие половых различий на всех уровнях развития и функционирования организма, но вместе с тем наряду с взаимоисключающими свойствами (один и тот же индивид не может в норме одновременно обладать мужскими и женскими гениталиями) существует множество бисексуальных качеств, присущих особям обоего пола. Это верно для соматических и поведенческих свойств, которые часто не совпадают. Понятие полового диморфизма первоначально не различало генетической, гормональной, морфологической, поведенческой и психологической дифференцировки индивидов. Предполагалось, что все эти измерения совпадают и детерминируются одними и теми же причинами, а по телосложению индивида можно судить и о его гормональной конституции, и о его ориентации психосексуалъной. На самом деле половые различия в психике не обязательно совпадают с морфологическими, соматическими признаками. Различают половую идентичность, то есть первичную идентификацию индивида с соответствующим полом, и полодиморфическое, т. е. связанное с полом, поведение. Мальчики, как правило, более активны, чаще участвуют в силовых играх, возне и т. д. Им свойственны драчливость, соревнования. В то же время девочки больше играют в куклы, "дом", семейные отношения, охотнее ухаживают за младшими детьми и т. д. Полодиморфическим является общение со сверстниками: предпочтение партнёров своего или другого пола, стиль взаимоотношений в группе и т. д. Существенные половые различия наблюдаются также в способах заботы о своей внешности, в украшениях и т. д.; определённые, хотя и не всегда строго фиксируемые, половые различия отмечаются в познавательных процессах, скорости психических реакций, обучаемости, специфических интеллектуальных способностях и т. д., в сексуальных ориентациях, эротическом влечении к представителям того или иного пола. следует рассматривать как взаимообусловленность и дополнительность мужских и женских качеств, которые генетически направлены на формирование физического и психологического взаимовлечения мужчины и женщины, что в свою очередь объективно выражает необходимость оптимального физического и духовного воспроизведения человека. , как и всё структурно-функциональное содержание половой любви, имеет определённую направленность - воспроизводство через поколения. Поэтому всё привносимое в половые отношения культурой может соответствовать или не соответствовать природной направленности и поэтому должно подвергаться анализу: насколько те или иные нормы полового поведения соответствуют природе сексуальности человека, так как всякое несоответствующее ведёт либо к болезненным отклонениям, либо к последствиям, отражающимся на состоянии здоровья и судьбе детей. Половая мораль должна строиться и отражать не только опыт поколений, но и прогнозировать и отметать всё непригодное и поощрять всё необходимое, полезное. Отсюда вытекает искусственная ограниченность единой морали (для оценки полового поведения мужчин и женщин), в то время как двойная мораль соответствует правилам полового диморфизма и нуждается в возрождении и развитии ^

Половой диморфизм в телосложении и гормональном статусе.

Общие размеры и пропорции тела. Следует отметить, что половой диморфизм проявляется, прежде всего, в общих размерах тела. В различных популяциях Земного шара разница в длине тела составляет в среднем 9-10 см. Примерно так же отличается и вес тела. Вообще о природе полового диморфизма в размерах тела человека нет единого мнения. Высказывалась гипотеза о полигинном (полигамном) происхождении этого явления (от греч. polys – многий, gyne – жена, т.е. многоженство). Как известно, у многих видов млекопитающих, в том числе и приматов, самцы крупнее самок. У человека половой диморфизм может быть отражением потенциально полигинного взаимоотношения полов, однако в сообществах людей с полигинной брачной системой половой диморфизм даже слабее, чем в моногамных, практикующих единобрачие. Согласно другой точки зрения, бóльшая величина тела мужчин объясняется их преимущественным занятием охотой в палеолите, которое требовало значительной силы, но такая тенденция не прослеживается при сравнении сообществ современных охотников и собирателей, да и мустьерские охотники – (рассмотренные нами) неандертальцы – характеризовались скорее сглаженным половым диморфизмом в телосложении при малом росте. Высказывается так же мнение, что половой диморфизм является прямой генетической функцией увеличения размеров тела. Еще возможно, что выраженность полового диморфизма человека зависит от условий жизни: известно, что мужчины сильнее, чем женщины реагируют на неблагоприятные факторы среды. Половой диморфизм в пропорциях тела можно выявить разными способами, например, сравнением мужчин и женщин одинакового роста (как низкорослых, так и высокорослых). Такие исследования показали, что при одинаковой длине тела у мужчин выше отношение длины рук и ног, у них больше обхват грудной клетки, а ширина таза больше у женщин

Партеногенез (Parthenogenesis - от греч. parthenos - девушка, девственница + genesis -зарождение) - форма полового размножения, при котором развитие организма происходит из женской половой клетки (яйцеклетки) без оплодотворения ее мужской (сперматозоид).

В тех случаях, когда партеногенетические виды представлены (всегда или периодически) только самками, одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпа размножения вида, так как все особи подобных видов способны оставить потомство. В тех случаях, когда из оплодотворённых яйцеклеток развиваются самки, а из неоплодотворённых - самцы, партеногенез способствует регулированию численных соотношений полов (например, у пчел).

Партеногенез следует отличать от бесполого размножения , которое осуществляется всегда при помощи соматических органов и клеток (размножение делением, почкованием и т.п.).

Различают партеногенез естественный - нормальный способ размножения некоторых организмов в природе и искусственный , вызываемый экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.

Партеногенез у животных

Исходная форма партеногенеза - зачаточный, или рудиментарный партеногенез - свойственен многим видам животных в тех случаях, когда их яйца остаются неоплодотворёнными. Как правило, зачаточный партеногенез ограничивается начальными стадиями зародышевого развития; однако иногда развитие достигает конечных стадий.

При андрогенезе ядро женской половой клетки (яйцеклетки) в развитии не участвует, а новый организм развивается из двух слившихся ядер мужских половых клеток (сперматозоидов). Естественный андрогенез встречается в природе, например у перепончатокрылых насекомых - наездников. Искусственный андрогенез используется для получения потомства у тутового шелкопряда: при андрогенезе в потомстве получаются только самцы, а коконы самцов содержат существенно больше шёлка, чем коконы самок.

В случае гиногенеза ядро сперматозоида не сливается с ядром яйцеклетки, а только стимулирует её развитие (ложное оплодотворение). Гиногенез свойствен круглым червям, костистым рыбам и земноводным. При этом в потомстве получаются одни самки.

У человека известны случаи, когда под влиянием стрессовых ситуаций высоких температур и в других экстремальных ситуациях женская яйцеклетка может начать делится, даже если не оплодотворена, но в 99, 9% случаев она вскоре погибает (по некоторым данным в истории известны 16 случаев непорочного зачатия , имевшие место в Африке и странах Европы).

Материал подготовлен на основе информации открытых источников