Необходим ли пол?

На первый взгляд кажется, что пол необходим. Для большинства животных и многих высших растений половое размножение служит средством сохранения своих генов в популяции. Однако при более тщательных исследованиях оказывается, что многие организмы продолжают свое существование, не прибегая к половому размножению.

У многих низших растений, бактерий, грибов и протистов, которые обычно размножаются различными бесполыми способами, т. е. без яйцеклеток и сперматозоидов, оно встречается относительно редко.
У многих одноклеточных организмов бесполое размножение сводится к простому делению на две более мелкие идентичные клетки. Обычной формой бесполого размножения у животных является почкование, состоящее в том, что от родительской особи отпочковываются идентичные ей особи более мелких размеров, которые в конечном итоге отрываются от нее (рис. 8.2); кроме того, встречается партеногенез-развитие новой особи из неоплодотворенного яйца (см. рис. 8.5). У многих растений образующиеся новые особи также вначале прикреплены к родительскому растению, но, достигнув достаточно больших размеров, отрываются и начинают самостоятельную жизнь. При всех этих способах бесполого размножения образуются клоны генетически идентичных особей (если, конечно, исключить мутации).
Каковы селективные преимущества и недостатки полового и бесполого размножения? Почему ни один из этих типов Не взял верх над другим в процессе эволюции и не стал общим для всех живых существ? Мы можем ответить на эти вопросы, по крайней мере частично, рассмотрев два аспекта како-





го-либо типа размножения, а именно: сколько при этом расходуется энергии и как организм адаптируется к среде, в которой он обитает.
При бесполом размножении за один раз обычно образуется всего один или несколько потомков, причем эти потомки часто остаются связанными с родительской особью до тех пор, пока они не достигнут относительно больших размеров (рис. 8.3). При бесполом размножении на образование каждого потомка затрачивается относительно большое количество энергии: материал, из которого строится тело потомка, содержит энергию в виде запасенных питательных веществ, накопленных родительской особью; вдобавок требуется еще энергия для перемещения этого материала и формирование из него новой особи. Зато энергия эта используется эффективно, поскольку почти вся она идет на рост новой особи. Кроме того, поскольку потомки имеют относительно крупные размеры, вероятность того, что они доживут до репродуктивного возраста довольно велика.
Рис. 8.3. Куст земляники. Его усы образуют новые растения, генетически идентичные родительскому растению.

(William Camp.)


Рис. 8.4. Ухаживание и спаривание. Вверху. Эти две бабочки, находящиеся в процессе ухаживания, в солнечный день проводят большую часть послеполуденного времени, летая вместе по саду и возвращаясь время от времени к этому розовому георгину за нектаром. Внизу. Самец бабочки вводит сперму самке; таким образом, у этих бабочек внутреннее оплодотворение (William Camp).
По сравнению с этим при половом размножении энергия используется очень неэффективно. Если сперматозоиды, пыльца или яйцеклетки выделяются в воду или в воздух, где их встреча друг с другом зависит от случая, то миллионы их либо не находят партнера, либо становятся жертвой других организмов, так что энергия на их образование затрачивается впустую. Для некоторых организмов характерно внутреннее оплодотворение, при котором сперма вводится непосредственно в половые пути самки, поблизости от яйцеклеток. При внутреннем оплодотворении потери гамет меньше, но организму приходится затрачивать энергию на обеспечение других условий. Например, растения образуют цветки и вырабатывают нектар, чтобы привлечь животных, которые переносят пыльцу на женские части других цветков, а животные затрачивают много времени и энергии на поиски брачных партнеров и ухаживание (рис. 8.4). Затем приходится расходовать много энергии на заботу о потомстве, поскольку при половом размножении потомки бывают вначале такими мелкими, что многие из них гибнут от хищников, от голода или просто от неблагоприятной погоды. Итак, при бесполом размножении затраты энергии меньше, чем при половом.
Ввиду такой большой энергетической эффективности, организм, размножающийся бесполым путем, например растение земляники, может в среднем произвести за один сезон больше потомков, которые выживут, чем другое сходное с ним растение с половым размножением (несмотря на то что послед
нее может вначале иметь больше потомков). Почему все же столь многие организмы затрачивают так много времени и энергии и так много пропадающих попусту клеток, размножаясь половым путем? Этот, казалось бы, расточительный способ размножения, очевидно, обладает колоссальной адаптивной ценностью; в противном случае он не мог бы сохраниться и получить такое широкое распространение.
Помимо вопроса о том, для чего нужно половое размножение, возникает вопрос о причинах, по которым данный организм обладает половой системой именно такого, а не какого-либо другого типа; вариации в данном случае почти бесконечны. Здесь мы рассмотрим некоторые из возможных причин эволюции отдельных типов половых систем, а в конце главы выскажем некоторые предположения о происхождении половой системы человека. 

Еще по теме Необходим ли пол?:

1. Пол и возраст. 
2. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПЕРЕКИСНОГО (СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО) ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ  
3. 15.4.7. ПЕРЕПЕЛА
4. 6.1.2. Роль наследственных и средовых факторов в определении половой принадлежности организма
5. Беспривязное содержание
6. Ивермектины
7. Потребности и взаимодействия в экосистемах
8. Литература
9. Другие виды Lonicera
10. Родословная
11. Английские легавые
12. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ
13. Проблема внутрихромосомной локализации генов
14. Британская короткошерстная кошка
15. Самцы общественных перепончатокрылых
16. Болезни копыт
17. 1-7. Изменчивость, отбор и законы познания