Встретив примеры различного числа хромосом (см. с. 55), вы, возможно, заметили определенную закономерность: число хромосом во всех приведенных случаях было чётным. Случайность? Нет, если посчитать число хромосом у любого вида животных или растений, оно всегда (за редкими исключениями, куда уж без них) будет кратно двум. Дело в том, что у многоклеточных организмов (кроме грибов) набор хромосом в каждой клетке двойной – по два экземпляра каждой хромосомы. А вот в половых клетках набор хромосом одинарный и, соответственно, их число может быть и нечётным. При образовании половых клеток каждой из них достается только один набор хромосом, а при их слиянии – оплодотворении – одинарные наборы складываются и новый организм опять получает положенный ему двойной набор хромосом. И так из поколения в поколение. Если бы перед образованием половых клеток число хромосом в них не уменьшалось, то в каждом поколении их становилось бы в 2 раза больше, и очень скоро они бы просто не помещались в ядре и вообще в клетке.

Каждая пара хромосом любого организма по своей величине и форме чем–то отличается от других пар хромосом того же организма.

image l:href="#image134.png"

Набор хромосом дрозофилы: А – самки; Б – самца

image l:href="#image135.png"

Дрозофила

Но в каждой паре обе хромосомы совершенно одинаковы и только в одной паре (в одной из 87 пар хромосом балтийской миноги, или в одной из 4 пар дрозофилы, или в одной из 23 пар хромосом человека) могут быть соединены разные хромосомы. Ученые называют их половыми хромосомами, так как именно они определяют пол их владельца.

В клетках женского организма хромосомы каждой пары, в том числе половые, идентичны. Они содержат две так называемые «X» (икс) хромосомы. У самцов пара половых хромосом содержит одну «X» и одну «Y» (игрек) хромосомы.

image l:href="#image136.png"

У некоторых животных ситуация обратная: у бабочек, ручейников и птиц половые хромосомы одинаковы не у самок, а у самцов. Например, у петуха все клетки тела содержат две мужские половые хромосомы – у птиц их обозначают буквой «Z», а у курицы клетки тела содержат хромосомы: «Z» и «W» (так обозначают женскую половую хромосому у птиц).

image l:href="#image137.png"

Ручейник

Y–хромосома у млекопитающих обычно гораздо мельче женской и несет совсем мало генетической информации. А у некоторых животных, например у кузнечиков, мужской хромосомы может и вовсе не быть. В таком случае у самок набор хромосом – XX, а у самцов не XY, а ХО, и этот «ноль», т. е. отсутствие второй половой хромосомы и заставляет молодой организм становиться самцом.

При образовании половых клеток каждой клетке, как мы уже говорили, достается одинарный набор хромосом. При этом все хромосомы делятся «честно», но половые, если они у этой особи разные (скажем, это мужчина), в принципе невозможно разделить поровну – половине сперматозоидов достанется Х–хромосома, а половине – Y.

Теперь нетрудно догадаться, как решается вопрос о том, какой организм разовьется из оплодотворенной яйцеклетки – мужской или женский. Пол зародыша определяется в момент оплодотворения. Если яйцеклетку оплодотворит сперматозоид, несущий Х–хромосому, то в каждой клетке тела зародыша будет две женские Х–хромосомы и разовьется девочка. Другое дело, если яйцеклетку оплодотворит сперматозоид, несущий мужскую Y–хромосому. Тогда в каждой клетке развивающегося зародыша будут разные половые хромосомы – «X» и «Y» и зародыш будет мужского пола.

image l:href="#image138.png"

Половые хромосомы человека: 1 – X; 2 – Y

Женщина по обязанности

У человека и других млекопитающих пол определяется набором хромосом, то есть фактически в момент оплодотворения. Но можно привести немало примеров, когда пол животных определяется не генетически, а в результате воздействия внешних условий, при которых происходит развитие. У кольчатого червя бонеллии появившиеся на свет* личинки еще не имеют пола. У них есть право выбрать, кем быть, и всем хочется получить мужской пол, правда, далеко не всем это удается. Почему мужской? Сейчас разберемся, но сначала нужно рассказать, кто такая бонеллия и какие у этих червей взаимоотношения между полами.

Живет бонеллия в Средиземном море. Этот удивительный червь не похож на «обычного» в нашем представлении червя. Больше всего бонеллия похожа на лимон, подвешенный на длинной веревке. «Лимон» – это мешковидное тело бонеллии, а «веревка» – ее хоботок длиной более метра. Хоботок наверху разделен на две лопасти. Вместе с хоботком бонеллия «может иметь в длину 115 сантиметров.

image l:href="#image139.png"

Бонеллия: 1 – плавающая личинка; 2 – женская личинка; 3 – взрослая самка; 4 – самец из половых органов самки; 5 – личинки на хоботе самки

Тело бонеллии обычно спрятано в грунте и практически всю жизнь сохраняет неподвижность, лишь хоботок торчит наружу. В теле червя есть обширная полость, а в хоботке два внутренних канала и одна внешняя бороздка, играющая роль незамкнутого канала. Когда вода из полости тела нагнетается во внутренние каналы, они превращаются в гидравлический скелет и хоботок распрямляется. Питается бонеллия илом.

Так выглядит взрослая самка бонеллии. Самцы всю жизнь остаются маленькими и на самку совсем не похожи.

Чтобы стать «мужчиной», личинка должна оказаться на хоботке бонеллии. Если ей это удастся, то уже через три дня она превратится в маленького, почти микроскопического самца.

Тело самцов покрыто многочисленными ресничками, с помощью которых они могут плавать и ползать по твердому субстрату. Теперь новоявленным самцам необходимо отцепиться от хоботка и по его бороздке спуститься вниз к половому отверстию самки. Пробравшись через него в полость тела, самцы забираются в орган, где хранятся зрелые яйца самки. Тем, кому удастся пробраться внутрь, обеспечена спокойная жизнь. Здесь самцы живут на полном иждивении у супруги. У них даже отсутствует кишечник и некоторые другие органы. Всё, что необходимо для жизни, они получают от самки. От них требуется только оплодотворять ее яйца. Неудивительно, что все личинки «мечтают» стать самцами. (Что–то подобное мы уже наблюдали у удильщиков, с той лишь разницей, что у них пол личинки все–таки жестко определялся генами.)

В одиночку малышу трудно справиться со своими «мужскими» обязанностями, но самка предоставляет и стол, и дом многим самцам. Находили бонеллий, в теле которых обитало до 85 самцов. Вероятно, это рекорд многомужества. Тем же личинкам, которым не повезло столкнуться со взрослой самкой, уготована другая судьба. Они обязаны сами превратиться в самок, добывать свой хлеб, обороняться от врагов и думать о детях и многочисленных нахлебниках–мужьях.

От чего вымерли динозавры?

Пол большинства ящериц и змей, как и млекопитающих, зависит от половых хромосом. Однако в некоторых группах рептилий, в частности у большинства черепах и всех крокодилов, пол определяется температурой, при которой развиваются яйца. Если кладка черепахи развивалась при температуре не выше +28°С, то все вылупившиеся из яиц этой кладки черепашки окажутся самцами.