Пол - молекулярное чудо
По сути пол представляет собой процесс генетического смешивания: в результате возникают уникальные наборы генов и комбинации характеристик, которых нет ни у одного из родителей. У эукариот (таких организмов, как животные и растения) молекулярный механизм рекомбинации намеренно разбивает хромосомы на части лишь для того, чтобы воссоединить фрагменты материнского и отцовского происхождения в новые сочетания, которые затем передаются потомству: своего рода процесс молекулярного волшебства, на протяжении миллиардов лет эволюционных проб и ошибок достигший своего совершенства.
Но биологов привлекает не столько выработка молекулярных рекомбинаций, сколько тот факт, что генетическое смешивание развилось в первую очередь именно в форме пола, несмотря на громоздкость и большие затраты этого предприятия. Эволюционные теоретики сходятся на том, что клонирование во многих отношениях является более эффективным способом размножения, который в мире, где правит естественный отбор, должен был без труда вытеснить пол. Бесполая самка, к примеру, произвела бы на свет в два раза больше потомства, чем та, у которой пол имеется, и ей бы не грозило бремя супружества или поиска подходящих брачных партнеров.
Пол неизвестен у бактерий — простейших и самых древних живых клеток на Земле — которые размножаются простым делением на две. Эволюционировавшие значительно позднее эукариоты построены из гораздо более крупных и очень сложных клеток, их внутренности полны органоидами и мембранными лабиринтами, где жужжат сложные молекулярные механизмы и действуют целые погрузочно-транспортные сети. В отличие от бактерий, очень не многие виды эукариот возвращаются к строгой бесполости, а те, у кого это происходит, кажется, не могут похвастаться долговечностью на эволюционной временной шкале. Пол требует больших затрат, но, как выясняется, также имеет важное значение для долгосрочного выживания в сложных условиях.
Целый ряд талантливых теоретиков стремятся понять, почему. В научных журналах и учебниках приводятся бесчисленное множество объяснений — начиная с того, что пол порождает изменения и ускоряет процесс адаптации, вплоть до математических моделей, демонстрирующих, что перетасовка генов укрепляет устойчивость к паразитам и замедляет накопление опасных генетических дефектов. Но и несмотря на огромное внимание, уделяемое этому вопросу на протяжении многих лет, он до сих пор считается неразрешенным.
Почему?
Ни одну из канонических гипотез нельзя назвать в корне неверной; напротив, многие из них подтверждаются экспериментальными данными, число которых продолжает расти. Но классические версии были разработаны на основе данных о современных эукариотах и способны объяснить лишь современную часть эволюционной загадки — почему пол продолжает существовать у современных сложных организмов. Они не говорят нам о том, почему и как он возник первоначально.
Эта несоразмерность, однако, не должна быть сюрпризом. Классические теории формулировались тогда, когда были еще не известны эволюционные сроки происхождения пола, а взгляды на происхождение самой сложной клетки могли быть ошибочными. Предположение о том, что пол возник у организмов, напоминающих современных эукариот, на самом деле выглядело вполне разумным; существовала даже группа вроде бы древних тварей — членов так называемой Archezoa, таких как лямблия — которые на один эволюционный шаг отставали от современных сложных организмов и считались одновременно эукариотами и примитивно бесполыми.
Но за последние несколько десятилетий произошел коренной сдвиг в понимании того, как на планете зародились сложные формы жизни. Все Archezoa оказались вторично упрощенными вариантами клеток, таких же сложных, как любой другой из живущих ныне одноклеточных эукариот. Анализ набора генов показал, что гены, необходимые для полового размножения, пронизывают все эукариотические группы, от животных и растений до одноклеточной амебы и даже лямблии. Последний общий предок всех эукариот и первая по-настоящему сложная клетка уже обладала полом — вот почему окончательное решение эволюционной загадки пола следует искать в происхождении самих эукариот.
Нам предстоит проделать долгий путь, чтобы полностью разобраться в ранней эволюции сложных форм жизни, но все же у нас есть общее представление о том, с чего все начиналось. Около двух миллиардов лет назад в мире, где правили микробы, один вид бактерий установил тесные симбиотические связи с другой простой клеткой — археей. Взаимодействие их было настолько тесным, что бактериальные симбионты в конце концов колонизировали внутренности архей и постепенно превратились в митохондрии — органеллы наших клеток, отвечающие за производство энергии. Гибридная клетка росла и расширялась, используя генетический материал обоих партнеров и ставший доступным митохондриальный источник энергии, чтобы сформировать клетку беспрецедентной сложности, по пути придумывая бесчисленные эукариотические особенности — в том числе пол.
Правда, Ник Лейн (Nick Lane), автор Power, Sex, Suicide (2005) и The Vital Question (2015), считает, что пол был чем-то гораздо большим, нежели одним из многих доэукариотических изобретений — он являлся ключом к выживанию формирующейся сложной клетки. Переход к эукариотам был сопряжен с трудностями — не только потому, что бактерии необходимо было выжить в чуждой клетке, но и из-за происходившей массивной геномной революции: фрагменты бактериальной ДНК регулярно мигрировали в геном хозяина, в то время как его кольцевые хромосомы разбивались на линейные части, каждая из которых содержала только часть жизненно важного генетического репертуара клетки.
Быстрые изменения в структуре генома имели решающее значение для образования эукариотической клетки, но они также делали генетический состав ячейки неустойчивым. Фрагментирование хромосом могло легко привести к смертоносным дефектам. Неправильное разделение вновь образованных хромосом могло бы погубить клетку при следующем делении. Возможность совершить ошибку преследовала на каждом шагу и в большинстве случаев каралась смертью.
Лейн убежден, что доэукариотической клетке удалось выжить благодаря ее способности сливаться с аналогичными клетками — навык, которыми не обладают бактерии. Частые клеточные союзы объединили несколько копий генома, каждая из которых принадлежала разным организмам и содержала различные наборы мутаций или вновь приобретенных генов симбионта. Клеточные смешения скрывали летальные дефекты и гарантировали, что хозяин всегда обладает полным набором необходимых хромосом и жизненно важных генов. Благодаря регулярной рекомбинации гибриды облегчали процесс генного смешения, стабилизировали геном и способствовало его дальнейшему распространению.
Совершенно неожиданно, эволюционная загадка пола сводится к возникновению клеточного слияния на ранних стадиях перехода к сложным формам жизни, а не только рекомбинации. Почему доэукариотические клетки начали сливаться друг с другом? Есть несколько возможных ответов. Эволюционный биолог Нил Блэкстоун (Neil Blackstone) из Университета Северного Иллинойса разработал гипотезу, согласно которой слияние клеток хозяина вызывается бактериальными симбионтами, не удовлетворенными внутренней средой их нынешнего хозяина. Мой собственный теоретический анализ показывает, что слияние развивалось для того, чтобы содействовать смешиванию внутри симбионтных популяций, cкрывая пагубные воздействия поврежденных или эгоистичных симбионтов. Если взглянуть критически, обе гипотезы предсказывают, что способность сливаться является прямым следствием бактериального вторжения в архей хозяина, которое и положило начало первому половому признаку задолго до окончательного формирования эукариотической клетки.
Независимо от того, какой могла быть первоначальная польза от полового слияния клеток, последствия оказались грандиозными. Пол спас складывающуюся эукариотическую клетку в период ее наибольшей уязвимости; без пола эволюционный переход мог попросту не состояться. Хотя пол сыграл решающую роль в долгосрочном выживании современных эукариот, сам по себе он не является изобретением эукариотической клетки. Вероятнее всего, эукариотическая клетка своим развитием обязана только тому, что пол — посредством слияния клеток и рекомбинации — был изобретен в анцестральных гибридных клеточных линиях, ведущих к последнему общему предку всех сложных форм жизни.
http://inosmi.ru/science/20160709/237129594.html
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Вероятность погибнуть от удара астероида

Верующие видят лицо Иисуса на Туринской плащанице

Генетическое тестирование инопланетных мумий

Заметили пробуждение сверхмассивной черной дыры

Исследование бурного прошлого Венеры

Кролики-франкенштейны захватывают США

Медленно вращающиеся ореолы темной материи

Метеорит Джорджии на 20 млн лет старше самой Земли

Механизм, который восстановит ваши глаза

НАСА призывают отправить сообщение объекту 3I/ATLAS

Одна сторона Земли теряет тепло гораздо быстрее

Описание проверки оборотней в Пентагоне

Пентагон пытается разоблачить объект Агуадильи

Полная картина ночных облаков на Марсе

Потрясающий вид на третьего межзвездного гостя

Проще ли добывать астероиды на Луне, чем сами астероиды

Разгадали тайну пропажи космической серы

Сняли невидимый глазом НЛО

Тайна катастрофы Амелии Эрхарт может быть раскрыта

Утаенные данные о вторжении НЛО на Восточное побережье

Анализ и присвоение названия новому метеориту

Встреча с зелеными человечками в Кентукки

Зафиксировали самый удаленный быстрый радиовсплеск

Зонд Люси мог бы посетить еще один астероид

ИИ научился быть злым без чьих-либо указаний

Кинолог запечатлел очень быстрый НЛО

Метеорит пробил дыру в крыше дома в Джорджии

Мужчина, выгуливая свою собаку, запечатлел НЛО

На экзолунах у Альфа Центавра может быть жизнь

Планеты, на которых нет воды, могут производить жидкости

Появление новой статуи на острове Пасхи

Пропавший самолет Амелии Эрхарт найден

Пугающая информация о таинственном межзвездном объекте

Расы инопланетян, о которых известно властям США

Сфера Дайсона поможет воскрешать мертвых

Сходство между околосмертными переживаниями и наркотиками

Туринская плащаница. Это кто-то другой, а не Иисус

Физический варп-двигатель возможен

Черный куб замечен над базой ВВС Райт-Паттерсон

Шокирующее открытие после падения метеорита в Джорджии

База инопланетян в кратере Лаут на Марсе

Видел ли Дональд Трамп НЛО

Древние постройки обнаружили на Меркурии

Завод по производству лунного кирпича

Загадочная комета, прилетевшая из другой системы

НАСА изучает загадочную межзвездную комету

Научились превращать ртуть в золото

НЛО заметили над штатом Нью-Джерси

НЛО наблюдает за семьей в Индии

НЛО оставляет дымный след над Невадой

Обнаружена самая массивная черная дыра

Обнаружены первые звезды Вселенной

Существуют четыре различных вида инопланетян

США используют технологии инопланетян

Таинственный гигант, скрывающийся за черными дырами

Три фигуры появляются на Солнце

Удивительный полет к черной дыре

Федеральный советник по науке призывает изучать НЛО

Экзопланета у ближайшей солнцеподобной звезды

Экзотические вихри на картине 'Звездная ночь'

Гигантский пузырь звезды-сверхгиганта удивляет

Когда марсианский грунт распадется на части

Космическая гонка касается не только крупных стран

Криптотерриториальная гипотеза

Литологические особенности ландшафта Марса

Молодая звезда начинает взрываться

НАСА спешит разместить ядерные реакторы на Луне и Марсе

НАСА ускоренно разрабатывает лунный реактор

Недавние вулканические и термальные изменения на Марсе

Поиск жизни на Марсе был явной целью астросообщества

Почему кабинет Трампа дает разные ответы о НЛО

С помощью ChatGPT пишется все больше научных статей

Самая ранняя черная дыра во Вселенной

Свидетельства о кровавом ритуале на Туринской плащанице

Столкновение облаков приводит к вездообразованию

Тайна Бермудского треугольника раскрыта

Тайны космического винограда

Тайны протопланетных дисков

Что нужно знать о Лох-Несском чудовище

Шестеро преемников могли бы исследовать Марс

Бесконечная зима в Европе все ближе

Библейские руины - ключ к тайне Ковчега завета

Библейское море становится кроваво-красным

Власти США знают о четырех расах инопланетян

Изображение Плащаницы сделано со скульптуры

Конгрессмен рассказал об инопланетянах

Миру следует разработать политику в области НЛО

На Марсе нашли совершенно новый минерал

Наблюдение за НЛО в Уилтшире

Новые подсказки в поисках Восьмого чуда

Обнаружена экзопланета в обитаемой зоне Альфы Центавра

Популярные места для наблюдения НЛО в США

Страх охватил деревни в Австралии из-за НЛО

Существо в реке Хан в Сеуле стало вирусным

Тайна Атлантиды становится все более загадочной

Тайна человеческого сердца Леонардо да Винчи

Тулси Габбард возрождает теорию заговора о НЛО

Ученые предсказывают Конец света

Центр изучения НЛО открывает набор учителей

Что означает интерес Джей Ди Вэнса к НЛО

Безумный план посетить черную дыру

Загадочные временные явления в тени Земли

Загадочный межзвездный обьект - инопланетный корабль

Закрыли изучавший телепортацию институт МГУ

Заметили облако в форме рестлера Халка Хогана

Затонувший город расскажет о Ноевом ковчеге

Межзвездная экспедиция к черной дыре

Межзвездный объект имеет разумный дизайн

Мрачное предупреждением о 15 годах антиутопии

НЛО сняли в холмах Малверн

Новое открытие в Туринской плащаницы

Новый вид физики, не виданный ранее

Новый окрас кошек противоречит генетическим ожиданиям

Пилот уверен, что нашел самолет Амелии Эрхарт

Признаки древней жизни на Красной планете

Самое странное кольцо Сатурна

Суперинтеллект роботов может привести к Апокалипсису

Существуют другие видео маневров НЛО у Нимица

Сфера Буга - часть скрытой планетарной сети

Таинственные шары требуют научного изучения

Мраморные памятники фото и цена

Автомобилист принял телескоп за НЛО

Великая пирамида на тысячелетия старше фараонов

Вера в возможность существования внеземной жизни

Давайте сохраним Луну

Директор национальной разведки рассказала о НЛО

Доказательство приземления НЛО тысячи лет назад

ИИ ChatGPT превратили в похитителя данных

ИИ вскоре получит контроль над ядерным оружием

Инопланетный зонд нужно изучить

Инопланетяне живут рядом с нами

Направляясь к системе Проксимы Центавра

Огромный подводный город недалеко от Ноева ковчега

Орбита - игровая площадка для миллиардеров

Планеты-изгои могут образовывать планетные системы

Познакомьтесь с черными дырами среднего размера

Путешествие к экзопланете может занять 250 лет

Суперсталь выведет термоядерный синтез на новый уровень

Там могут быть инопланетяне

Теории о происхождении темной материи

Футуристический корабль для полета к звездам

Безумная теория астрофизика

Бесследное исчезновение самолета у Австралии

Взгляните на индонезийский фестиваль НЛО

Все люди могут быть пришельцами с Марса

Деревушка в Шотландии - столица НЛО Великобритании

Зеленый НЛО, похожий на кальмара, над Далласом

Кто первым построит ядерный реактор на Луне

Люди развили две ноги не для того, чтобы бегать

Металлический шар над вулканом в Мексике

Мужчина установил связь с умершим сыном

Нечто в доме приставало по ночам к девочкам

НЛО оказался зеркалом телескопа

НЛО потерпел крушение у Стокгольма

Стоит ли бояться приближающейся кометы

Странное лицо на горе в Чили

Страшное предупреждение Хокинга об НЛО

Таинственный межзвездный объект неестественен

Уфологи пытаются реформировать Великобританию

Хокинг нас предупреждал

Хронология Великой пирамиды не верна

Перепланировка нежилого помещения. Законность и порядок действий

Библейское предупреждение о конце света

Вращение Земли таинственным образом ускорилось

Загадочное лицо на вершине горы в Чили

ИИ самостоятельно обнаружил уязвимости в ПО

Конгрессмена проинформировали об инопланетянах

Консультация, данная разоблачителю Дэвиду Грушу

Криптозоолог занялся политикой

Лох-Несское чудовище выглядит иначе

НЛО вызвали переполох в Индии

Отпечаток пальца библейского персонажа

Повернуть время вспять и стереть ошибки

Провал ключевой для колонизации Луны миссии

Связь между депрессией и датой рождения

США намерены оккупировать Луну

Теория о подозрительной активности в космосе

Трюк с квантовой запутанностью

Уфолог ушел в политику

Уфологи обнаружили базу инопланетян

Фильм 'Пришельцы в Америке - дело Паскагулы'

Экзопланеты подсказали размер и состав Планеты Х

Aвcтpaлийcкaя aнoмaльнaя зoнa нaпoминaeт o ceбe

Будущее астрономии на Луне

Вирусное видео с НЛО над Далласом

Вице-президент США хочет исследовать феномен НЛО

Наверх
Яндекс.Метрика