Почему два пола?

На нашей планете обитает несколько миллионов видов животных. Одни живут в воде, другие на суше, одни любят холод, другие предпочитают тепло, некоторым необходимо высокое давление, есть и такие, что могут жить почти в вакууме. Но как ни различны между собою отдельные виды животных, у всех них есть нечто общее: представители большинства видов делятся на мужские и женские особи. Только очень примитивные существа не имеют пола.

Зачем же понадобилось природе разделить все живое на две группы? С выполнением какой задачи не мог справиться один организм?

Чтобы размножиться, нет необходимости делиться на мужские и женские особи. Прекрасно размножаются примитивные организмы, у которых нет такого деления. Микробы, амебы, инфузории и другие одноклеточные существа размножаются делением на две части. Такой способ размножения удобен главным образом для одноклеточных существ. Другим способом бесполого размножения – почкованием – пользуются многоклеточные организмы. Он состоит в том, что от родительского организма отделяется небольшая группа клеток, из которой впоследствии вырастает новая особь.

Некоторые организмы размножаются путем образования спор. Если речь идет об одноклеточных существах, образованию спор предшествует деление тела на несколько, иногда на очень большое количество частей. Из них формируются споры. Они малы, не похожи на родительский организм и заключены в прочную защитную оболочку, которая предохраняет их от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Благодаря этому споры могут переносить разные превратности судьбы: высушивание, сильное нагревание или охлаждение. Из спор, попавших в благоприятную обстановку, развивается новый организм. Так в крови человека размножаются возбудители малярии – плазмодии.

Любой вид животных для своего существования нуждается в постоянном появлении на свет достаточного количества детенышей. Если отбросить некоторые исключения, то можно утверждать, что количество детенышей зависит главным образом от количества самок. Большое число самцов для этого совсем не обязательно. Известно много видов животных, семьи которых, как у котиков, состоят из одного самца и множества самок.

Какую же роль играют самцы? Они, оказывается, отвечают за качество детенышей. Обзавестись семьей способен далеко не каждый самец. Чтобы найти себе пару, самцу приходится выдержать жесткую конкуренцию. Семьянинами становятся в первую очередь хорошо приспособленные к жизни самцы. Речь, безусловно, идет о физической силе. Она совершенно необходима, чтобы получить и удержать гнездовой участок или выйти победителем из "рыцарских" турниров, которые устраивают самцы многих видов животных. Но необходим и ум, и способность приспосабливаться к неблагоприятным условиям жизни. Дети всегда бывают похожи на родителей, и более приспособленные самцы, естественно, дадут более приспособленное к жизни потомство.

Чтобы выполнить эту задачу, они не должны быть одинаково хорошо приспособленными ко всевозможным ухудшениям условий жизни. Вполне достаточно, чтобы каждый из них оказался отлично приспособленным к чему–нибудь одному: к ухудшению климата, к уменьшению привычной пищи, к поискам ее замены, к выработке способов спасения в случае появления новых хищников.

Поэтому самцы бывают очень разными. К тому же они, а вовсе не самки, как это принято считать, являются слабым полом. Даже человек ничем в этом отношении не отличается от остальных существ. Если взять хотя бы продолжительность жизни, то у всех народов она гораздо выше у женщин, чем у мужчин. В любой стране среди столетних людей от 60 до 85% женщин. Однако рекорды по долгожительству чаще всего дают мужчины. В своей массе, сильно отличаясь друг от друга, они всегда выдвинут одного–двух, способных стать чемпионами.

Как же самцы обеспечивают качество детенышей? Когда происходят серьезные изменения условий жизни, большинство самцов вымирает, а самки, как сильный пол, в основном выживают. Если бы выживали плохо приспособленные самцы, их дети тоже оказались бы плохо приспособленными к новым условиях жизни, и данный вид животных мог бы захиреть или даже вымереть.

Однако на самом деле остаются лишь немногие самцы, сумевшие приспособиться к новым условиям. Это серьезно не отразится на количестве вновь появляющихся детенышей, ведь у большинства видов животных самцы способны образовывать по нескольку семей или семьи с большим количеством самок. При этом дети, унаследовав от своих отцов те качества, которые позволили им приспособиться к неблагоприятным изменениям условий жизни, сами окажутся хорошо приспособленными, и вид в целом будет процветать.

Вот одна из причин появления двух различных полов.

Прежде чем познакомиться с процессами, в результате которых решается вопрос, быть ли будущему организму мальчиком или нет, давайте выясним, что представляет собой яйцеклетка и как начинается ее развитие.

У всех организмов, в клетках тела которых находятся ядра, в том числе и у человека, клеточные ядра содержат особые, очень длинные молекулы сложного органического вещества с длинным и трудно произносимым названием: дезоксирибонуклеиновая кислота. Для удобства употребления название сократили, образовав новое из первых букв входящих в него слов. В результате такой операции название вещества превратилось в ДНК.

Молекулы ДНК имеют вид длинной цепочки атомов. Это молекулы–великаны. У микроба кишечной палочки они достигают в длину полутора миллиметров, а у человека и многих позвоночных животных, – одного метра! Правда увидеть эту цепочку атомов даже в самый сильный микроскоп не удастся, так как она очень тонка. Молекула ДНК как бы состоит из двух соединенных между собой цепочек атомов, на которые, как на нитку ожерелья, нанизаны в определенном порядке "бусинки" – пары небольших молекул четырех типов веществ. Эти молекулы–"бусинки" используются в качестве букв, с помощью которых записаны все сведения об организме: о том, как он должен быть устроен, как должны функционировать клетки и органы его тела. Там же содержится и подробная инструкция, как из яйцеклетки построить тело взрослого вещества.

У высших организмов молекулы ДНК находятся в клеточных ядрах всех клеток тела. Они окружены молекулами белковых веществ. Упакованная подобным образом молекула ДНК называется хромосомой. Обычно хромосомы по родственному принципу объединены в пары. В каждой паре одна из хромосом имеет материнское, а другая – отцовское происхождение. У любого вида организмов клетки тела содержат строго определенное, присущее только им число хромосом, иными словами, строго определенное количество молекул ДНК. У человека – 46, у стрекозы–коромысла – 6, а у аскариды 2.

Все клетки тела имеют одинаковое количество хромосом, все, кроме половых клеток. В каждой половой клетке находится только половина этого количества, по одной хромосоме из каждой пары. Следовательно, половые клетки человека имеют по 23 хромосомы. Когда в процессе оплодотворения женской половой клетки она сольется с мужской половой клеткой, в ней восстановится необходимое количество хромосом, и все они воссоединятся в пары по родственному признаку.

Теперь вернемся к вопросу о том, как становятся существами мужского и женского пола высокоразвитые животные и человек. Итак, у человека 46 хромосом, сгруппированных в 23 пары. В каждой из 22 пар входящие в них хромосомы, иными словами молекулы ДНК, совершенно одинаковы, и только на 23–ю пару это правило не распространяется. У девочек эта пара, как ей и полагается, содержит две Х–хромосомы, но у мальчиков она дефектная. В нее входят две разные хромосомы: X и Y. Таким образом, из эмбрионов с нормальными хромосомными парами развиваются существа женского пола, а при наличии в клетках тела какой–то необычной, видимо, дефектной, хромосомы Y, для которой нет идентичной пары, развитие эмбриона пойдет по мужскому типу.

Наличие у мальчиков Y–хромосомы никакими особыми неприятностями ему не угрожает. Однако иногда из–за неправильного развития половых клеток в клетках будущих мальчиков оказываются три половые хромосомы: XYY. Медики заметили, что среди мужчин с таким набором хромосом чаще, чем среди прочих, встречаются умственно отсталые и психически неполноценные люди.

У ряда животных механизм возникновения самцов обходится без мужской половой хромосомы. Если клетки развивающегося зародыша содержат по две женских Х–хромосомы, из него разовьется существо женского пола, а если только одну, такой неполноценный эмбрион превратится в существо мужского пола.

Интересно, что у птиц, бабочек, некоторых амфибий и рептилий все наоборот. У них "неполноценными" существами • являются самки. У петуха в каждой клеточке его тела имеется пара, состоящая из двух одинаковых половых хромосом. Если в куриное яйцо попали две половые хромосомы, развивающийся в нем цыпленок станет петухом, но если в клетках яйца лишь одна половая хромосома, то цыпленок, который из него разовьется, станет курицей.