Эволюционная теория пола - 6
Эволюционная теория пола - 1
Эволюционная теория пола - 2
Эволюционная теория пола - 3
Эволюционная теория пола - 4
Эволюционная теория пола - 5
Ранее рассмотренные нами петли дихронизма состоят из трех фаз. Дивергентной, когда признак эволюционирует только у мужского пола, поэтому появляется и растет половой диморфизм. Эта фаза длится много поколений, но она не может продолжаться бесконечно, иначе наступит репродуктивная изоляция и два пола превратятся в разные виды. Вторая фаза - параллельная, когда первые гены начинают попадать в женский геном. В ней эволюционируют оба пола. Третья фаза - конвергентная - эволюционирует только женский пол. В этой фазе половой диморфизм уменьшается и исчезает.
Отсюда, логика существования сугубо мужского генома - это как бы карантинная служба. В то время как другая информация, женского пола - это архив прошлых генов, которые, если вернутся определенные условия, таковы, что можно было бы без помощи мужского пола быстро получить эти признаки. Где должны находиться «карантинные» гены? Очевидно только в Y-хромосоме. А «архивные» гены? Вероятно, в каком-то участке X-хромосомы, которая идет от женщин, по женской линии, и закрыта для мужчин.
Мы знаем, что половых хромосом - только одна пара, а у человека 44 пары - это аутосомы, общие хромосомы, которые передаются от отца и матери чисто случайно или сыну, или дочери. Следовательно, 44 аутосомы - это основная масса генома. А в Y-хромосоме были вообще поначалу только два гена обнаружили: ген волосатости ушей и перепонки между пальцами ног. Одна из загадок, кстати, в том и заключалась, почему Y-хромосома пустая.
Но как «карантинным» генам добраться до аутосом? Почти две трети прошлого века господствовала парадигма постоянства генов в хромосомах. Мы знаем, как происходит передача информации между аутосомами. Они в определенный момент конъюгируют, соединяются между собой и обмениваются кусочками генов. Этот процесс называется кроссинговер, он симметричный. Туда и сюда одинаковое количество переходит. Но для того, чтобы был направленный поток генов от Y-хромосом к аутосомам, нужен неравный кроссинговер. Чтобы конъюгация икс- и игрек-хромосом происходила или конец в конец, или частично, или больше. А еще неизбежно возникает идея о том, что гены должны прыгать по длине хромосомы.
Оказалось, что это действительно так - еще в 20-30-е годы неравный кроссинговер наблюдали у гуппи. Тогда было известно около 30 генов окраски гуппи, из которых один ген был аутосомный, а 29 - гены окраски самцов. Так вот, было открыто еще 18 генов в Y-хромосоме гуппи. Из 18 генов 13 конъюгировали с X-хромосомой, а 5 генов не конъюгировали. И что самое интересное, оказалось, что эти гены переходоли от игрека к иксу в четыре раза чаще, чем в обратном направлении. То есть, был явно направленный поток. Что касается прыгающих генов, то в 51-м году американский генетик Барбара МакКлинток на кукурузе изящными экспериментами показала, что эти гены действительно прыгают по длине хромосомы. Они мобильны, двигаются. Но тогда на это никто не обращал внимания. А в конце 70-х - в 80-е годы прыгающие гены уже стали модой. Группы ученых, целые институты, начали заниматься ими и наконец-то поняли, что это действительно так.
Следовательно, можно предположить, что Y-хромосома - это роддом генов, это генератор, ворота для генов. Тогда X-хромосома получается транспортная хромосома, которая переносит эти гены на место работы: детская коляска, когда молодые гены доставляются в аутосомы, и катафалк, когда старые гены, ставшие ненужными, возвращаются назад.
Теперь, если это действительно так, как это можно проверить. Во-первых, мы можем сразу же предсказать, какие гены должны быть в половых хромосомах, в икс-игрек-хромосомах, и какие в аутосомах. Само название этих хромосом - половые хромосомы - открыл в 1901-м году МакКланг. Поскольку они определяют пол, он назвал их половыми хромосомами. Следовательно, придерживаясь такой трактовки классической генетики МакКланга, мы вправе ожидать, что здесь должны быть половые гены, тесно связанные с размножением. Если же верна новая трактовка, то должно быть совершенно по-другому. В половых хромосомах должны быть новые гены, а в аутосомах должны быть старые гены. Прежде всего, это гены гоммет, гонот, гениталиев, то есть первичных половых признаков, которые находятся в аутосомах, потому что это старые гены.
Следовательно, верна новая трактовка, а не старая. А гены, которые не имеют никакого отношения ни к полу, ни к размножению, н-р, волосатость ушей и перепонки между пальцами ног, - находятся как раз в игрек-хромосоме. И многие загадки, связанные с игрек-хромосомой, которые были известны из литературы, - повышенное разнообразие, дисперсия, зависимость от разных условий, экологического стресса и так далее, - многие факты подтверждают новую теорию.
Известно, что в 50-е годы было открыто так называемое «тельце Барра». Это только в женских клетках наблюдаются такие точечки, которые являются не чем иным, как одной конденсированной Х-хромосомой. Лайен объяснила конденсацию одной икс-хромосомы тем, что это компенсация дозы генов. Поскольку у мужчин одна доза икс генов, и у женщин должна быть одна доза. Но если это так, то у птиц, у которых обратная конституция, эти, как их еще называют, барабанные палочки должны быть у петуха, а не у курицы. И что вы думаете, ничего подобного. Опять у курицы. То есть, конденсируется единственная икс-хромосома генома курицы. Какая же это компенсация? Возможно, это явление следует рассматривать как изоляцию каких-то хромосом. Впрочем, тут еще до полной ясности очень далеко.
Когда была завершена программа «Геном человека», за 12-13 лет было потрачено 5 миллиардов долларов. Президент программы Коллинз рассказал журналист о трех сенсациях. Первая сенсация состоит в том, что у человека оказалось не 100 тысяч генов, а 32 тысячи. Вторая сенсация - многие гены у человека общие с низшими животными - с мухами, дождевыми червями и прочими. И, наконец, он назвал третью сенсацию: большинство новых мутаций появляются в Y-хромосоме. А это как раз то, о чем Виген Геодакян написал сорок лет тому назад. Что ж, будем ждать следующих «сенсаций». Хотелось бы, чтобы не сорок лет.
Эволюционная теория пола - 2
Эволюционная теория пола - 3
Эволюционная теория пола - 4
Эволюционная теория пола - 5
Ранее рассмотренные нами петли дихронизма состоят из трех фаз. Дивергентной, когда признак эволюционирует только у мужского пола, поэтому появляется и растет половой диморфизм. Эта фаза длится много поколений, но она не может продолжаться бесконечно, иначе наступит репродуктивная изоляция и два пола превратятся в разные виды. Вторая фаза - параллельная, когда первые гены начинают попадать в женский геном. В ней эволюционируют оба пола. Третья фаза - конвергентная - эволюционирует только женский пол. В этой фазе половой диморфизм уменьшается и исчезает.
Отсюда, логика существования сугубо мужского генома - это как бы карантинная служба. В то время как другая информация, женского пола - это архив прошлых генов, которые, если вернутся определенные условия, таковы, что можно было бы без помощи мужского пола быстро получить эти признаки. Где должны находиться «карантинные» гены? Очевидно только в Y-хромосоме. А «архивные» гены? Вероятно, в каком-то участке X-хромосомы, которая идет от женщин, по женской линии, и закрыта для мужчин.
Мы знаем, что половых хромосом - только одна пара, а у человека 44 пары - это аутосомы, общие хромосомы, которые передаются от отца и матери чисто случайно или сыну, или дочери. Следовательно, 44 аутосомы - это основная масса генома. А в Y-хромосоме были вообще поначалу только два гена обнаружили: ген волосатости ушей и перепонки между пальцами ног. Одна из загадок, кстати, в том и заключалась, почему Y-хромосома пустая.
Но как «карантинным» генам добраться до аутосом? Почти две трети прошлого века господствовала парадигма постоянства генов в хромосомах. Мы знаем, как происходит передача информации между аутосомами. Они в определенный момент конъюгируют, соединяются между собой и обмениваются кусочками генов. Этот процесс называется кроссинговер, он симметричный. Туда и сюда одинаковое количество переходит. Но для того, чтобы был направленный поток генов от Y-хромосом к аутосомам, нужен неравный кроссинговер. Чтобы конъюгация икс- и игрек-хромосом происходила или конец в конец, или частично, или больше. А еще неизбежно возникает идея о том, что гены должны прыгать по длине хромосомы.
Оказалось, что это действительно так - еще в 20-30-е годы неравный кроссинговер наблюдали у гуппи. Тогда было известно около 30 генов окраски гуппи, из которых один ген был аутосомный, а 29 - гены окраски самцов. Так вот, было открыто еще 18 генов в Y-хромосоме гуппи. Из 18 генов 13 конъюгировали с X-хромосомой, а 5 генов не конъюгировали. И что самое интересное, оказалось, что эти гены переходоли от игрека к иксу в четыре раза чаще, чем в обратном направлении. То есть, был явно направленный поток. Что касается прыгающих генов, то в 51-м году американский генетик Барбара МакКлинток на кукурузе изящными экспериментами показала, что эти гены действительно прыгают по длине хромосомы. Они мобильны, двигаются. Но тогда на это никто не обращал внимания. А в конце 70-х - в 80-е годы прыгающие гены уже стали модой. Группы ученых, целые институты, начали заниматься ими и наконец-то поняли, что это действительно так.
Следовательно, можно предположить, что Y-хромосома - это роддом генов, это генератор, ворота для генов. Тогда X-хромосома получается транспортная хромосома, которая переносит эти гены на место работы: детская коляска, когда молодые гены доставляются в аутосомы, и катафалк, когда старые гены, ставшие ненужными, возвращаются назад.
Теперь, если это действительно так, как это можно проверить. Во-первых, мы можем сразу же предсказать, какие гены должны быть в половых хромосомах, в икс-игрек-хромосомах, и какие в аутосомах. Само название этих хромосом - половые хромосомы - открыл в 1901-м году МакКланг. Поскольку они определяют пол, он назвал их половыми хромосомами. Следовательно, придерживаясь такой трактовки классической генетики МакКланга, мы вправе ожидать, что здесь должны быть половые гены, тесно связанные с размножением. Если же верна новая трактовка, то должно быть совершенно по-другому. В половых хромосомах должны быть новые гены, а в аутосомах должны быть старые гены. Прежде всего, это гены гоммет, гонот, гениталиев, то есть первичных половых признаков, которые находятся в аутосомах, потому что это старые гены.
Следовательно, верна новая трактовка, а не старая. А гены, которые не имеют никакого отношения ни к полу, ни к размножению, н-р, волосатость ушей и перепонки между пальцами ног, - находятся как раз в игрек-хромосоме. И многие загадки, связанные с игрек-хромосомой, которые были известны из литературы, - повышенное разнообразие, дисперсия, зависимость от разных условий, экологического стресса и так далее, - многие факты подтверждают новую теорию.
Известно, что в 50-е годы было открыто так называемое «тельце Барра». Это только в женских клетках наблюдаются такие точечки, которые являются не чем иным, как одной конденсированной Х-хромосомой. Лайен объяснила конденсацию одной икс-хромосомы тем, что это компенсация дозы генов. Поскольку у мужчин одна доза икс генов, и у женщин должна быть одна доза. Но если это так, то у птиц, у которых обратная конституция, эти, как их еще называют, барабанные палочки должны быть у петуха, а не у курицы. И что вы думаете, ничего подобного. Опять у курицы. То есть, конденсируется единственная икс-хромосома генома курицы. Какая же это компенсация? Возможно, это явление следует рассматривать как изоляцию каких-то хромосом. Впрочем, тут еще до полной ясности очень далеко.
Когда была завершена программа «Геном человека», за 12-13 лет было потрачено 5 миллиардов долларов. Президент программы Коллинз рассказал журналист о трех сенсациях. Первая сенсация состоит в том, что у человека оказалось не 100 тысяч генов, а 32 тысячи. Вторая сенсация - многие гены у человека общие с низшими животными - с мухами, дождевыми червями и прочими. И, наконец, он назвал третью сенсацию: большинство новых мутаций появляются в Y-хромосоме. А это как раз то, о чем Виген Геодакян написал сорок лет тому назад. Что ж, будем ждать следующих «сенсаций». Хотелось бы, чтобы не сорок лет.