Марина Нарицына (naritsyna) wrote,
Марина Нарицына
naritsyna

О 3 конференции 27 марта: секс в природе - многоклеточные

Выкладываю далее в качестве отчетов план-конспекты НН к конференциям. Сегодня - конференция № 3, секс в природе у многоклеточных.

"Продолжаем наше осторожное продвижение вдоль рубежа Юма к пониманию человеческой сексуальности. Много великих умов не заметили, как переступили этот рубеж, и скатились в пропасть «так дОлжно быть»: в болото умозрительной схоластики, основанной ещё Аристотелем и Платоном. По сегодняшней теме я постоянно встречаю у разных авторов, рассуждения о том, какие цели и задачи ставила эволюция, усложняя строения организмов и разрабатывая копулятивный секс.
Понятно, что ни Тея, ни Гея ничего такого не планировали, у них Земля и Луна сами так получились.

Попробуем быстренько перелистать первые 3,5 миллиарда лет истории нашей Земли, жизни на ней и подвести первые итоги того, что есть. А есть у нас под ногами огромный пласт биогенных минералов, состоящий из останков палеобактерий, возрастом немного моложе нашей планеты. Мы также можем, привлекая данные разных наук, восстановить процесс того, как неживое создало живое. Для удобства определимся, что живым мы будем считать нечто самовоспроизводящееся по некоей генетической программе. Сразу же по возникновении эта жизнь стала интенсивно обмениваться этими программами-генами (заниматься сексом) и продолжает делать это до сих пор. Если бы мы могли бы видеть невооружённым глазом микробы, то везде вокруг увидели бы огромное множество совокупляющихся прокариотов. То есть обмен генами (секс) живой природе столь же свойствен, как и обмен веществ.

Следующий итог. За первые миллиарды лет Луна достаточно удалилась от Земли и перестала так интенсивно гонять по её поверхности приливную волну, что практически прекратило создание нового живого из неживого. К этому времени жизнь вышла на уровень самовоспроизводства и сама стала менять окружающую неживую среду. Опять же, ни о чём не думая. Атмосфера стала голубой из-за наличия кислорода и азота. Значительно упало содержание углекислого газа. Упало атмосферное давление. Температура стала постепенно падать до того, что вся поверхность планеты на 1,5 - 2 миллиона лет покрылась километровым слоем льда. Получилась планета – снежок, что-то похожее на спутник Юпитера – Европу. Выжили те формы жизни, которые имели потенциал - выживать. (Кстати, именно Европа является первым кандидатом на наличие внеземной жизни). Примерно 900 миллионов лет назад значительная часть ледника растаяла. И на Земле, как это потом повторится не раз, жизнь возродилась уже на новом эволюционном уровне. Сложно сказать, как жили прокариоты до полного оледенения, однако их окаменелые останки во множестве представлены в минералах той эпохи.

Эукариоты (что появились незадолго до полного оледенения) - по сложности практически многоклеточные, состоящие из прокариотов. Есть различные спорные гипотезы возникновения эукариот. К примеру, предполагается, что большая клетка просто поглощала меньшую, но вместо того, чтобы быть переваренной, поглощенная могла стать паразитом или симбионтом, специализирующимся на определенных функциях. Подтверждением этого является тот факт, что у митохондрий сохраняется собственная ДНК, которая тоже копируется и передаётся по наследству. Эукариоты, увеличенные более чем в сотню раз и заполненные различными органеллами (вероятно, когда-то бывшими прокариотами, вышедшими на уровень симбиоза друг с другом), стали значительно сложнее и выжили только вследствие того, что спрятали свою принципиально усложнённую генетическую программу в отдельную «органеллу» - ядро клетки. В ядре уже содержится двойной набор ДНК. Соответственно изменился и механизм секса. У простейших эукариот чаще это копуляция. Сначала клетка делится без обычного удвоения хромосом. Образуются клетки с половинным набором ДНК – гаметы. Тот процесс, где гаметы одинаковые по размеру (меньше родительских клеток), называют изогамией. Только после слияния двух гамет образуется новый организм – зигота. После непродолжительного периода фертилизации (у человеческой зиготы этот период – трое суток) начинается серия митотических делений, приводящих часто не к двум, а к 8; 16; 32 пока ещё не разделившихся клеток (шизогония). И уже после разделения начинается дальнейшее развитие и рост самостоятельных одноклеточных организмов, далее продолжающих некоторое время размножаться простым делением. Не разделившиеся клетки - это уже прототип многоклеточных, например, вольвокс. Такой большой организм стало не просто скушать одноклеточному хищнику, что естественно закрепляет естественный отбор.

Примитивные многоклеточные тоже могут размножаться бесполым методом, но механизм рейд-массивов (двойная ДНК спираль) уже существует, работает, охраняет вид от вымирания из-за случайных, чаще вредных, мутаций. Полезные мутации, к примеру, специализация клеток и их дальнейшая кооперация в едином макроорганизме - тоже преимущество в выживании. Даже если одна из клеток вдруг запустит программу копулятивного размножения и станет гаметой, она выпадет из макроорганизма и отправится в свободное плавание, где случайно может встретить такую же гамету того же вида макроорганизма и дать начало новой жизни. Так осуществляют половое размножение полипы кораллов.

Дальнейшее течение эволюции давало преимущество в сохранении вида тем, у кого случайные мутации создавали механизмы, повышавшие вероятность адекватной встречи.
На протяжении последующих 900 миллионов лет методом стохастической саморегуляции возникали и закреплялись естественным отбором эти самые механизмы. Но сначала мы попробуем перечислить препятствия на путях счастливой встречи гамет.

1. Первая попавшаяся гамета, вероятнее всего, будет рождена всё тем же организмом и будет нести в себе всё те же мутации.
2. Во внешней среде всякий хищник может скушать маленькую гамету.
3. Гамета может просто заблудиться и бесславно погибнуть с голоду.
4. Может вступить в связь с гаметой чужого вида и не оставить способного к репродукции потомства.
5. Может создать зиготу тогда, когда уже исчерпались ресурсы для дальнейшего развития нового организма.

Первая и частично третья и пятая проблема решается переходом от изогамии к анизогамии и даже к овогамии. В результате последнего образуются совершенно разные гаметы: маленькие, подвижные спермии (их много) и малоподвижные, но большие и несущие в себе достаточный стартовый запас энергетического строительного материала (своеобразный венчурный капитал) яйцеклетки. То есть возникает двуполость на уровне гамет. Последняя в естественном отборе закрепилась сильно различающимися овогенезом и сперматогенезом. Все эти процессы имеют различные вариации у различных живых организмов. Но двуполость на планете стала самым распространённым вариантом полового размножения многоклеточных. За время эволюции многоклеточных слепой экспериментатор природа, контролируемый естественным отбором, наработала множество механизмов преодоления других упомянутых препятствий на пути обмена генами. Многие из них впоследствии стали использоваться в несексуальных целях. На следующих беседах мы попробуем быстренько пробежаться по огромному разнообразию половой жизни "братьев наших меньших".


Tags: наши скайп-конференции
Subscribe

Posts from This Journal “наши скайп-конференции” Tag

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 0 comments