Matt Ridley - The Red Queen / Мэт Ридли Красная королева: Chapter 4 (GENETIC MUTINY AND GENDER) - Генетический мятеж и половая роль

И действительно, у видов с половым процессом с помощью конъюгации, таких как реснитчатые простейшие и грибы, есть много различных полов. У видов с половым процессом с помощью слияния почти неизменно есть два пола.

cosinus 24.10.11 в 18:55

В одном особо убедительном случае есть "брюхоресничные инфузории", у которых половой процесс может происходить любым способом.

cosinus 24.10.11 в 18:58

При половом процессе слияния они ведут себя, как будто у них два пола. При половом процессе конъюгации есть много полов.
В 1991 году, в то время как он добавлял заключительный штрих в этой опрятной истории, Херст столкнулся со случаем, который, казалось, ей противоречил: формой слизевого гриба, у которой есть тринадцать полов и половой процесс слияния. Но он копнул глубже и обнаружил, что эти тринадцать полов были организованы иерархически.

cosinus 26.10.11 в 06:33

Тринадцатый пол всегда вносит органеллы, с кем бы ни он спаривался.

cosinus 26.10.11 в 06:35

Двенадцатый пол вносит их, только если спаривается с одиннадцатым и ниже.

cosinus 26.10.11 в 06:36

И так далее. Это работает точно так же, как два пола, но гораздо труднее для понимания.

СВЕДЕНИЯ О БЕЗОПАСНОМ СЕКСЕ ДЛЯ СПЕРМАТОЗОИДОВ
Вместе с большей частью царств животных и растений, мы практикуем половой процесс слияния, и у нас есть два пола.

cosinus 26.10.11 в 06:48

Но это - очень модифицированная форма полового процесса слияния. Мужчины не вносят свои органеллы, которые будут убиты; они оставляют их на границе. Сперматозоид несет только груз ядра, митохондриальный двигатель и жгутиковый пропеллер.

cosinus 26.10.11 в 06:56

Клетки, создающие сперматозоиды, делают все возможное, чтобы удалить оставшуюся цитоплазму, прежде чем сперматозоид будет готов, и повторно переварить с некоторыми потерями.

vidordure 26.10.11 в 14:44

Даже пропеллер и двигатель отбрасываются, когда сперматозоид встречает яйцеклетку; только ядро едет дальше.

cosinus 26.10.11 в 07:13

Херст объясняет это, снова поднимая вопрос болезни.

cosinus 26.10.11 в 07:15

Органеллы - не единственные генетические мятежники в клетках; есть также бактерии и вирусы.

cosinus 26.10.11 в 07:17

И к ним применима точно та же логика, что и к органеллам.

cosinus 26.10.11 в 07:18

Когда клетки сливаются, конкурирующие бактерии в каждой вступают в смертельную борьбу.

cosinus 26.10.11 в 07:21

Если бактерия, счастливо живущая в клетке, внезапно находит свой участок захваченным соперником, принесенным сперматозоидом, она должна будет конкурировать, и это может вполне означать прекращение ее латентного периода и проявление в виде болезни.

cosinus 26.10.11 в 08:51

Есть обширные данные, что болезни вновь пробуждаются благодаря другой, "конкурирующей" инфекции.

cosinus 26.10.11 в 08:54

Например, вирус, который вызывает СПИД, известный как ВИЧ, заражает клетки мозга человека, но бездействует там. Однако если цитомегаловирус, совершенно другой вид вируса, заражает мозговую клетку, уже зараженную ВИЧ, то в результате должен снова пробудиться вирус ВИЧ, который быстро распространяется.

cosinus 26.10.11 в 10:34

Это одна из причин, по которым ВИЧ , по всей вероятности, продолжает вызывать СПИД, если зараженный человек заражается второй, осложняющей инфекцией. Кроме того, одна из особенностей СПИДа - то, что все виды обычно безвредных бактерий и вирусов, такие как пневмоцистис, или цитомегаловирус, или герпес, которые живут спокойно во многих из наших тел, могут внезапно стать заразными и агрессивными во время прогрессирования СПИДа.

cosinus 26.10.11 в 10:50

Отчасти так происходит потому, что СПИД - болезнь иммунной системы, и имунный надзор за этими болезнями поэтому снят, но это также имеет эволюционный смысл.

cosinus 26.10.11 в 10:56

Если Ваш хозяин собирается умереть, Вы должны размножаться с максимально возможной скоростью.

cosinus 26.10.11 в 10:57

Так называемые оппортунистические инфекции тут же поражают Вас, когда Вы ослаблены. В связи с этим один ученый предположил, что перекрестная отвечаемость иммунной системы (инфекция одного штамма вызывает иммунитет к другому штамму паразита того же вида) могла бы быть способом паразита захлопнуть двери перед конкурирующим представителем своего вида, как только тот оказывается внутри.

cosinus 26.10.11 в 11:13

Если паразиту имеет смысл стараться изо всех сил, когда появляется конкурент, то хозяину имеет смысл не допускать перекрестной инфекции двух штаммов паразита.

cosinus 26.10.11 в 11:19

И никогда риск перекрестной инфекции не велик настолько, как во время полового процесса.

cosinus 26.10.11 в 11:23

Сперматозоид, сливающийся с яйцеклеткой, рискует принести в нее также груз бактерий и вирусов; их появление пробудило бы собственных паразитов яйцеклетки и стало бы причиной битвы за территорию, из которой яйцеклетка вышла бы больной или мертвой. Поэтому, чтобы избежать этого, сперматозоид пытается избегать приносить в яйцеклетку материалы, которые могли бы приютить бактерии или вирусы.

cosinus 26.10.11 в 11:32

Он передает в яйцо только ядро. Действительно, безопасный секс.
Доказательство этой теории будет трудно раздобыть, но многообещающая поддержка поступила от парамеции, простейшего, которое спаривается конъюгацией - пропуская дополнительное ядро через узкую трубку. Процедура гигиенична в том смысле, что только ядра перемещаются через трубку. Две парамеции остаются связанными лишь в течение приблизительно двух минут, не больше, и цитоплазма также прошла бы через трубку. Трубка слишком узка даже для ядра, которое едва протискивается. И не может быть случайностью, что парамеция и его близкие формы являются единственными существами, обладающими такими крошечными ядрами, которые используются как склады генов ("закодированные хранилища", как их назвали), и с которых сделаны большие, действующие копии для каждодневного использования.

cosinus 26.10.11 в 12:09

ВРЕМЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ
Пол, затем, был изобретен как средство разрешения конфликта между цитоплазматическими генами двух родителей.

cosinus 26.10.11 в 14:04

Вместо того, чтобы позволять такому конфликту разрушать потомство, было достигнуто разумное соглашение. Все цитоплазматические гены исходят от матери, ни один от отца.

cosinus 26.10.11 в 14:07

Так как это сделало гаметы отца меньшими, они могли специализироваться в том, чтобы быть более многочисленными и мобильными, более искуссными в обнаружении яйцеклеток.

cosinus 26.10.11 в 14:11

Пол - это бюрократическое решение антиобщественной привычки.

cosinus 26.10.11 в 14:15

Это объясняет, почему существуют два пола, один с маленькими гаметами, другой с большими. Но это не объясняет, почему каждый организм не может иметь сразу оба пола. Почему люди не гермафродиты? Будь я растением, этот вопрос не возник бы. Большинство растений - гермафродиты. Существует общая закономерность, что подвижные виды раздельнополы (обладают отдельными полами), а неподвижные виды, такие как растения и морские желуди, гермафродиты. В этом есть своего рода экологический смысл.

vidordure 26.10.11 в 15:53

Учитывая, что пыльца легче, чем семя, у цветка, который производит только семена, может быть только локальное потомство. Тот, который производит также пыльцу, может породить растения, которые распространяются повсеместно. Закон уменьшения доходов применяется к семенам, а не к пыльце.

cosinus 26.10.11 в 14:31

Но это не объясняет, почему животные следовали различным путями. Ответ заключаются в тех ворчащих органеллах, которые были оставлены за воротами, когда сперматозоид вошел в яйцеклетку. У самцов любой ген в органелле находится в безвыходном положении, потому что он будет оставлен сперматозоидом.

cosinus 26.10.11 в 14:48

Все органеллы в вашем теле и все гены в нем достались вам от матери; ни один не достался от отца. Это - дурные вести для генов, делом всей жизни которых, помните - это перейти в следующее поколение. Каждый мужчина - тупик для генов органеллы.

cosinus 26.10.11 в 14:54

Не удивительно, что у таких генов есть "искушение" придумывать решения своих трудностей (то есть, те, которые действительно решают проблему распространеиня за счет тех, которые не решают). Самое заманчивое решение для гена органеллы у гермафродита состоит в том, чтобы отвлекать все ресурсы хозяина от воспроизводства самцов на воспроизводство самок.

cosinus 26.10.11 в 15:07

Это не чисто фантазии.

Hustler35 24.06.11 в 13:09

Гермафродиты пребывают в состоянии постоянной борьбы с мятежными генами органелл, которые пытаются разрушить их мужские органы. Гены-убийцы, поражающие особи мужского пола, были обнаружены у более чем 140 видов растений. У них вырастают цветы, но мужские пыльники недоразвиты или повреждены. Они дают семена, но не образовывается пыльца. Причиной стерильности всегда является ген, который находится в органелле, а не в ядре. Убивая пыльники, этот мятежный ген перенаправляет большую часть ресурсов растения в феминизированные семена, через которые они могут наследоваться

vidordure 26.10.11 в 17:53

У ядра нет такой необъективности в отношении женского пола; в самом деле, если бы мятежники достигли своей цели во многих особях одного вида, то ядро бы существенно выиграло, будучи единственным растением на большом участке земли, способным вырабатывать пыльцу. Поэтому, где бы гены мужской стерильности не появились, их вскоре блокируют ядерные гены-восстановители фертильности. Например, у кукурузы в органеллах есть два гена мужской стерильности, которые подавляются отдельными ядерными генами-восстановителями.

vidordure 26.10.11 в 18:03

У табака имеется не менее восьми пар подобных генов.

vidordure 26.10.11 в 18:04

Гибридизируя различные сорта кукурузы, растениеводы-селекционеры могут выключить подавление ядром генов мужской стерильности, так как гены-супрессоры одного родителя не распознают мятежника, полученного от другого родителя.

vidordure 27.10.11 в 08:53

Они стремятся это делать, потому что поле кукурузы с мужской стерильностью не может само себя опылить.

vidordure 27.10.11 в 08:55

Высаживая на нем различные сорта, обладающие мужской фертильностью, растениеводы могут получить гибридное семя.

vidordure 27.10.11 в 08:57

И в результате гибридное семя, извлекая пользу из загадочного повышения жизнеспособности, называемого гетерозисом, дает больший урожай, чем его родители. Сорта подсолнечника, сорго, капусты, помидоров, кукурузы и других культур, обладающие мужской/женской фертильностью, являются главной опорой фермеров по всему миру.

vidordure 27.10.11 в 09:04

Очень легко определить, когда работают гены мужской стерильности.

vidordure 27.10.11 в 09:05

Существует два типа растений: гермафродиты и женские особи.

vidordure 27.10.11 в 09:16

Такие популяции растений называют гинодвудомными; андродвудомные растения, только с мужскими особями и гермафродитами, практически неизвестны.

vidordure 27.10.11 в 09:27

Например, у тимьяна ползучего почти половина растений обычно женского пола, остальные - гермафродиты.

vidordure 27.10.11 в 09:29

Единственный способ объяснить тот факт, что они остановились на полпути на улице с односторонним движением, это предположить, что борьба между генами-убийцами органелл, поражающими особей мужского пола, и ядерными генами-восстановителями фертильности продолжается

vidordure 27.10.11 в 09:39

При определенных условиях борьба зайдет в тупик; любое дальнейшее продвижение вперед одной стороной даст другой преимущество и возможность оттеснить ее обратно. Чем больше становится генов-убийц, тем больше генов-восстановителей получат преимущество, и наоборот.

vidordure 27.10.11 в 09:49

Подобная логика не применима к животным, многие из которых не гермафродиты.

kostya91 27.10.11 в 09:04

Генам органелл выгодно убивать мужские особи, только если в результате этого какая-то часть энергии или ресурсов будет разделена между сестрами убитых, поэтому убийство мужского пола встречается реже.

vidordure 27.10.11 в 09:53

У растений-гермафродитов

kostya91 27.10.11 в 09:44