В каких случаях половое размножение оказывается благом?
Основное биологическое различие между половым и бесполым размножением состоит в том, что при половом размножении в популяции создается более высокая генетическая изменчивость. Организм, размножающийся бесполым путем, передает все свои гены всем своим потомкам.
У организмов с половым размножением также могут возникать мутации, но изменчивость этих организмов, часто достигающая крайне высокого уровня, обусловлена перераспределением генов, происходящим в процессе формирования яйцеклеток, сперматозоидов или пыльцевых зерен и во время оплодотворения. Каждый из нас получает половину генов от матери и половину от
Рис. 8.5. Тли принадлежат к числу насекомых, питающихся соком, который они высасывают из растений. Они производят за лето несколько пар геногенетических поколений; при партеногенезе неоплодотворенные яйца развиваются в теле матери, и молодь появляется на свет в виде миниатюрных копий родительской особи,-При перенаселении или других неблагоприятных обстоятельствах тли могут начать откладывать яйца, из которых развиваются крылатые самцы и самки, расселяющиеся на новые места.
Рис. 8.6. Одуванчики размножаются бесполым путем; семена образуются у них из неоплодотворенных яйцеклеток. Поэтому все потомки данного растения содержат идентичные гены, если не считать изменчивости, обусловленной мутациями. (Biophoto Associates.)
отца (при оплодотворении), причем в процессе формирования сперматозоидов и яйцеклеток эти гены перетасовываются (см. разд. 16.4 и 16.6). Именно по этой причине между родителями и детьми, а также между братьями и сестрами существуют многочисленные генетические различия.
Некоторые организмы могут размножаться как половым, так и бесполым путем. При изучении этих организмов было обнаружено, что иногда генетическая изменчивость, создаваемая половым размножением, выгодна, а иногда невыгодна. У многих протистов, водорослей и членистоногих (насекомые и родственные им группы) летом наблюдается бесполое размножение, а затем осенью, когда температура становится ниже, а дни короче, происходит переключение на половое размножение. Как показали лабораторные эксперименты, изменяя условия среды, можно заставить организмы перейти от бесполого к половому размножению. Такой переход часто удается вызвать, лишая животных пищи, тепла, света или кислорода (рис. 8.5).
В том, что изменение условий среды вызывает переход от бесполого размножения к половому, имеется определенный смысл. При такой системе организм, хорошо приспособленный к своей среде, может производить летом, пока внешние факторы остаются постоянными, многочисленные одинаково хорошо приспособленные копии самого себя.
Многие виды бактерий и других «низших» организмов распространены по всему земному шару, встречаясь в самых разнообразных местообитаниях, и некоторые из них совершенно не изменились за более чем 500 млн. лет своего существования. Эти организмы устойчивы к широкому диапазону условий. Трудно представить себе такое катастрофическое и крупномасштабное изменение во внешней среде, которое могло бы привести к их вымиранию. Большинство же высокоорганизованных растений и животных специализированы и населяют лишь те немногие местообитания, которые способны обеспечить необходимые им условия. Продолжительность существования отдельных ви-
Рис. 8.7. Разнообразие сортов георгинов демонстрирует огромную генетическую изменчивость, возможную у вида, размножающегося половым путем.
дов составляет всего несколько миллионов лет (что совсем немного в масштабах эволюционного времени).
Вид, размножающийся только бесполым путем (хорошим примером служит широко распространенный одуванчик), может процветать в течение некоторого времени, но в конечном счете он обречен на вымирание, которое для него гораздо более вероятно, чем для вида с половым размножением. Если в данной среде возникнет изменение, вызывающее гибель одуванчиков, то погибнут все одуванчики, потому что все они генетически очень сходны.
Организмам необходима генетическая изменчивость, создающаяся в результате полового размножения, для того чтобы могло происходить образование новых видов, адаптированных к новым средам. Если новые виды не образуются, вся группа может вымереть. Мы рассматриваем некогда господствовавших на земле рептилий (к ним относились, в частности, динозавры) как большую группу высших животных, которая вымерла. А между тем потомки этих рептилий - птицы выжили и процветают в настоящее время, распространившись по всему земному шару. Если бы рептилии не обладали способностью к половому размножению, они не могли бы оставить таких разнообразных и процветающих потомков.
Таким образом, половое размножение неэффективно для организмов, живущих во многих различных областях и легко переносящих изменения условий среды. Что же касается более специализированных видов, то они живут под постоянной угрозой вымирания, рискуя не оставить потомков, если они не обладают генетическим разнообразием, которое обеспечивает половое размножение.
Еще по теме В каких случаях половое размножение оказывается благом?:
- 5.2. ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
- 5.2.1. Чередование поколений с бесполым и половым размножением
- Адаптации самого полового размножения как такового и порожденные им адаптации
- 2. О некоторых обстоятельствах, оказывающих влияние на прорезывание
- ФИЗИОЛОГИЯ ПОЛОВЫХ ОРГАНОВ САМОК И САМЦОВ ПОЛОВАЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗРЕЛОСТЬ
- ФИЗИОЛОГИЯ ПОЛОВЫХ ОРГАНОВ САМОК И САМЦОВ ПОЛОВАЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗРЕЛОСТЬ
- Выводы классического физика, будучи далеко не тривиальными, оказываются неверными
- Сьюэлл Райт, адаптивные ландшафты и случай
- Случаи с гостя ми-охотника ми и браконьерами
- Известно немало случаев возвращения лошадей...
- Центры круглосуточной неотложной ПОМОЩИ в случае отравления
- Директор лесного хозяйства без охотничьего билета — случаи с охотниками и охотвластями
- 5.1. СПОСОБЫ И ФОРМЫ РАЗМНОЖЕНИЯ
- Размножение лошадей
- Размножение свиней
- Размножение
- Система органов размножения