Читати онлайн Що таке життя автора Шредінгер Ервін - RuLit - Сторінка 39
Редукційний поділ (мейоз) та запліднення (сингамія)
Незабаром після початку розвитку особи одна група клітин резервується для утворення на пізніх стадіях так званих гамет, тобто сперміїв або яйцевих клітин (залежно від статі особи), необхідних для розмноження індивідууму в зрілості.
"Резервуються" - це означає, що вони в цей час не служать іншим цілям і відчувають значно менше мітотичних поділів. Що відбувається в них винятковий, редукційний поділ є тим розподілом, яким завершується розвиток гамет у зрілої особини з цих резервованих клітин. Цей поділ, як правило, відбувається лише незадовго перед тим, як має місце сингамія. У мейозі подвійний хромосомний набір батьківської клітини просто поділяється на два одиничні набори, кожен з яких йде в одну з двох дочірніх клітин-гамет. Іншими словами, мітотичне подвоєння кількості хромосом не має місця в мейозі, кількість їх залишається постійним, і таким чином кожна гамета отримує лише половину, тобто лише одну повну копію коду шифрування, а не дві, наприклад у людини тільки 24, а не 2* 24 = 48.
Клітини, що мають лише один хромосомний набір, називаються гаплоїдними (від грецького àπλοδς, єдиний). Таким чином, гамети гаплоїдні, а звичайні клітини тіла диплоїдні (від грецького διπλοδς, подвійний). Іноді зустрічаються індивідууми з трьома, чотирма. або, взагалі кажучи, з багатьма хромосомними наборами у всіх клітинах їхнього тіла, і вони тоді називаються триплоїдами, тетраплоїдами, . поліплоїдами.
В акті сингамії чоловіча гамета (сперматозоїд) та жіноча гамета (яйце) - та та й інша гаплоїдні клітини - з'єднуються, щоб утворити запліднену яйцеву клітину, яка, отже, диплоїдна. Один із їїхромосомних наборів приходить від матері та один від батька.
Фотографії на табл. I дають нам деяке уявлення у тому, як виглядають хромосоми під мікроскопом. Я зобов'язаний ними д-ру Дарлінгтону, в книзі якого "Робота з хромосомами"[16] читач, що цікавиться, знайде набагато більше документів такого ж роду і безпрецедентної краси. На кольоровій табл. II я пробую дати схематичний огляд трьох основних процесів - мітозу, мейозу і сингамії у маленької плодової мушки Drosophila, яка має гаплоїдне хромосомне число 4 і як об'єкт експериментування відіграє таку визначну роль у сучасній генетиці. Чотири різні хромосоми умовно відзначені різним кольором: зеленим, чорним, червоним та синім. У вставці (а) хромосомний набір диплоїдної клітини тіла показано у великому масштабі. Це служить тільки для пояснення діаграм (b), (с) та (dj, які дано в зменшеному масштабі і суто схематично. Дозвольте мені очистити свою совість визнанням, що у разі мейозу я, як у попередньому описі, так і в діаграмі, припустився) деяке спрощення, яке, однак, для нашої мети зовсім несуттєве[17]
Таблиця I. хромосоми, що зблизилися попарно, в материнських клітинах пилку двох видів Tradescantia. Справа - шість пар у клітинах, фіксованих та пофарбованих в ацеторсеїні. Зліва - дванадцять пар у живій клітці, сфотографованій в ультрафіолетовому світлі (* 1000)
Таблиця I. Голодні хромосоми[18]у пилкових зернах Fritillaria pudica, отримані шляхом впливу холодом. Бліді смуги - інертні сегменти (X 1800)
Гаплоїдні особини
Застереження потребує ще одного пункту. Хоча гаплоїдні він і не є суттєвим для нашої особи мети, він, проте, дійсно цікавий, оскільки показує, що в кожному одиничному наборіХромосом міститься абсолютно повний код шифрування всього "плану" організму.
Є приклади мейозу, за яким запліднення слідує не відразу, і гаплоїдна клітина ("гамета") піддається у цей час великій кількості мітотичних клітинних поділів, внаслідок чого виникає ціла гаплоїдна особина. Це випадок самців бджоли – трутнів, які розвиваються партеногенетично, тобто з незапліднених і тому гаплоїдних яєць цариці. Трутень немає батька! Усі клітини його тіла гаплоїдні.
Якщо хочете, можна назвати його величезним сперматозоїдом і, дійсно, відомо, що функціонувати як таке є його єдиним життєвим завданням. Однак, можливо, це не серйозна точка зору. Бо цей випадок не є поодиноким. Є сімейства рослин, де гаплоїдні клітини, які утворюються при мейозі і називаються спорами, падають на землю як насіння і розвиваються в справжні гаплоїдні рослини, які можна порівняти за розміром з диплоїдними. На рис. 5 зображено грубий малюнок моху, добре відомого в наших лісах.
С.D.Darlington, The Handling of Chromosomes. Allen and Unwin, 1942.
Насправді мейоз є не одним розподілом без подвоєння числа хромосом, а двома поділами, що майже зливаються одне з одним, але тільки з одним подвоєнням. Результат просто той, що в один і той же час утворюються не дві гаплоїдні гамети, а чотири.
Тут очевидно нуклеиповокислое голодування, застосовуваний із єдиною метою одержання найдосконаліше фарбующихся препаратов.-Прим. пров.
(а) 2*4 хромосоми у соматичних клітинах мушки Drosophila. Кольори вказують чотири гомологічні пари і дотримуються в наступних схематичних малюнках.
(b) Нормальний клітинний поділ (мітоз) диплоїдної клітини.
(с)Редукційний поділ (мейоз) диплоїдної клітини та утворення гаплоїдних гамет.
(d) Запліднення (сингамія). Гаплоїдні чоловіча та жіноча гамети з'єднуються, щоб утворити диплоїдне запліднене яйце.