Форма входа
0/0
Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко
- Дата:17.12.2025
- Категория: Научные и научно-популярные книги / Биология
- Название: Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии
- Автор: Алексей Алексенко
- Просмотров:0
- Комментариев:0
Уважаемые читатели!
Тут можно читать бесплатно Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко. Жанр: Биология. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн книги без регистрации и SMS на сайте Knigi-online.info (книги онлайн) или прочесть краткое содержание, описание, предисловие (аннотацию) от автора и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.
Описание онлайн-книги Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко:
Величайшие биологи прошлого пытались разобраться в том, для чего живым существам нужно половое размножение, как оно возникло, какую пользу принесло и почему не исчезло. В книге «Секс с учеными» рассказывается, как ученые попытались связать секс с мутационным процессом и в результате создали целую область науки – популяционную генетику. Речь заходит о разделении на два пола, в котором ничего нельзя понять без теории игр, и половых хромосомах, вокруг которых закручиваются увлекательные сюжеты из молекулярной биологии. Затем повествование переходит к мейозу, о котором до сих было крайне затруднительно прочитать что-то понятное неспециалистам. В связи с ним затрагивается и важнейший вопрос современной науки – происхождение жизни на Земле. Наконец, нашлось в книге место и для обсуждения роли секса в жизни общества, о которой все вроде бы давным-давно написано, но лишняя пара глав никому не повредит.Будет ли обладать эволюционным преимуществом мутация к бесполому размножению у человека? Девушка, получившая в дар от природы способность беременеть просто так, без всякого внешнего повода, скорее всего, станет большой проблемой для медиков и/или социальных служб. Хотя, конечно, романтические фантазии о новом продвинутом разумном виде вроде «Славных Подруг» из романа братьев Стругацких «Улитка на склоне» тоже имеют право на существование.Для когоДля всех, кто хочет понять, для чего нужно живым существам половое размножение, как оно возникло, какую пользу принесло и почему не исчезло в процессе эволюции. Эта книга для тех, кто интересуется биологией и генетикой и готов вместе с учеными искать ответы на неразгаданные загадки эволюции.Каждый сперматозоид Льва Николаевича нес в себе ровно половину его диплоидного генома. За всю его жизнь тринадцать сперматозоидов слились с тринадцатью яйцеклетками его супруги, так что следующему поколению перешло тринадцать половинок генома писателя.
Аудиокнига "Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии"
🔬 В аудиокниге "Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии" от Алексея Алексенко мы погружаемся в захватывающий мир биологии и изучаем различные аспекты полового размножения и другие загадки этой науки. Автор подробно рассматривает процессы, происходящие в организмах животных и растений, и делится удивительными фактами и открытиями.
🌿 Слушая эту аудиокнигу, вы узнаете о том, как размножаются различные виды живых существ, какие механизмы лежат в их основе, и какие законы природы регулируют этот процесс. Секс с учеными - это не просто увлекательное путешествие в мир биологии, но и возможность расширить свои знания и понимание окружающего мира.
🎧 Сайт knigi-online.info предоставляет возможность слушать аудиокниги онлайн бесплатно и без регистрации на русском языке. Здесь собраны бестселлеры и лучшие произведения различных жанров, включая аудиокниги по биологии. На сайте вы сможете насладиться увлекательными произведениями и расширить свой кругозор.
Об авторе
Алексей Алексенко - известный биолог, автор множества научно-популярных книг о живой природе. Его работы пользуются популярностью у читателей всех возрастов благодаря ясному изложению сложных научных концепций и увлекательному стилю.
Читем онлайн Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко
Шрифт:
-
+
Интервал:
-
+
Закладка:
Сделать
одинаковые (гомологичные) места в двух хромосомах дрожжей и смотрел за тем, как они себя ведут. Вели они себя, во-первых, независимо: их движения по клеточному ядру ничем не отличались от движения двух случайных локусов, ни малейшей тяги друг к другу они не проявляли. Во-вторых, пространство, освоенное ими для прогулок, было весьма невелико: не больше 1/30 объема ядра. Правда, когда в один из этих локусов вносили разрыв, движение резко активизировалось: теперь порванная хромосома гуляла уже по одной трети ядра, и даже ее нетронутая партнерша тоже явно становилась активнее. Возможно, такое ускорение действительно помогает поврежденной хромосоме найти свою родственницу и с ее помощью (то есть по образцу ее последовательности) залатать разрыв.
Но все это относится к обычной жизни клетки, а мы говорим о мейозе. И уж при мейозе на недостаток движения хромосомам жаловаться не приходится. Особой подвижностью в сексе отличается дрожжевой грибок со сложным названием Schizosaccharomyces pombe, который в некоторых странах Африки используют для приготовления исключительно мерзкого на вкус напитка – пива помбе. Эти дрожжи гаплоидные, и их ядра сливаются в диплоид только для того, чтобы перейти к споруляции. Такое диплоидное ядро – оно имеет характерную вытянутую форму, за что его и прозвали «лошадиный хвост», – с самого момента своего рождения начинает двигаться по клетке туда-сюда. Это занимает час или полтора, и лишь затем, покончив с загадочными движениями, дрожжи переходят к мейозу как таковому, причем к этому моменту все их хромосомы уже отлично рассортированы по парам. Зачем это надо грибку, вообще говоря, непонятно.
Однако странные движения происходят в начале мейоза не только у помбе-дрожжей, но и у большинства живых существ. Обычно перед мейозом хромосомы собираются в некий букет – цепляются концами за определенное место на ядерной мембране. А затем хромосомы начинают в буквальном смысле трястись, то есть лихорадочно двигаться туда-сюда под действием белков-динеинов. Скорость этой тряски достигает одного микрона в секунду: темп вполне впечатляющий.
Зачем они это делают? В этой части рассказа сакраментальный мини-диалог: «Зачем? – Точно неизвестно!» – можно вставлять почти после каждой фразы, но договоримся пропускать подобные реплики, а просто все время иметь их в виду. Так вот, если у вас есть моток перепутанных проводов, не самый безнадежный способ навести среди них какой-то порядок – собрать в пучок их концы и как следует встряхнуть. Кроме того, тряска поможет гомологичным хромосомам искать друг друга. Если они совершили ошибку и обознались, приняв совершенно постороннюю хромосому за своего гомолога, незнакомца еще можно с себя стряхнуть и попробовать повторить поиск.
Однако как же происходит сам процесс узнавания? Неспроста мы начали с рассказа о рекомбинации: долгое время считалось, что именно двойные разрывы и первые робкие попытки совершить рекомбинацию – это тот самый механизм, с помощью которого каждая хромосома в конце концов находит свою пару. Мейоз начинается с того, что особый белок специально делает двойные разрывы в разных местах молекул ДНК. Он называется Spo11: сперва его нашли у дрожжей и назвали так, потому что мутанты по соответствующему гену не способны к споруляции. А потом оказалось, что очень похожие белки есть и у всех остальных, включая нас с вами. Если ген Spo11 (у дрожжей) испортить, мейоз не происходит, потому что спаривание гомологичных хромосом оказывается нарушено. Этого и следует ожидать, если «попытки рекомбинации» и двойные разрывы необходимы гомологичным хромосомам родителей для поиска друг друга.
Наверное, надо немного поговорить о белке Spo11. Его используют в мейозе представители всех ветвей сложной жизни, а предки этого белка обнаружены и у бактерий, и у архей. При этом его работа – резать хромосому, чего вообще-то все живое должно бояться как огня. Зачем же земная жизнь завела себе такой странный самоубийственный инструмент? На самом деле родственники Spo11 у бактерий делают не совсем это: они относятся к классу белков по имени «топоизомеразы», и вот эти топоизомеразы как раз очень нужны клетке. Дело в том, что ДНК – двойная спираль – чем-то похожа на гибкий шланг для душа, который неплохо гнется, но сопротивляется скручиванию. Попробуйте взять этот шланг в руки и несколько раз повернуть головку с насадкой вокруг своей оси. Весь шланг тут же свернется в спиральные витки, тем самым компенсировав напряжение. Покрутите еще – и витки съежатся в спутанный комок. Чтобы шланг вернулся в прежнее состояние и расслабленно повис, вам придется повернуть головку душа обратно. Теперь представьте, что это длинная-предлинная молекула ДНК – в случае бактерий вообще обычно кольцевая. Разные превратности жизни могут вносить в нее вращательные напряжения, так что в конце концов она соберется как раз в такой путаный узел. А концов у кольцевой молекулы нет, так что распутать узел может быть не так уж просто. Тут и приходит на помощь топоизомераза: она разрезает ДНК и проворачивает концы разрыва относительно друг друга, снимая напряжение. При этом она все-таки продолжает удерживать эти концы, чтобы они не потерялись. Вот это самое свойство топоизомераз и оказалось полезным нашему древнему предку, который пристроил бактериальный фермент к новой работе: вносить в ДНК двойные разрывы, чтобы запустить рекомбинацию во время мейоза. Недавно оказалось, что и современные топоизомеразы можно использовать для того, чтобы инициировать рекомбинацию: так делает, к примеру, плесневой грибок Trichoderma reesei.
Итак, с двойного разрыва в принципе может начаться поиск гомологичными хромосомами друг друга. Однако в какой-то момент биологи с изумлением поняли, что без этого этапа в принципе можно обойтись, и у многих живых существ хромосомы прекрасно находят друг друга без всяких двойных разрывов. Еще более странное открытие состояло в том, что разные существа, похоже, прибегают для этого к совершенно разным хитростям. Существует около дюжины организмов, у которых сейчас активно изучают механизмы мейоза, включая пекарские дрожжи, нашу добрую знакомую дрозофилу, червяка C. elegans («Си-элеганс»), клетки млекопитающих, к которым относимся и мы с вами, и уже упомянутые S. pombe. И такое впечатление, что каждый из этих организмов подходит к проблеме поиска хромосомы-партнера креативно, в своем фирменном стиле. Что уж говорить об остальных, неизученных.
Вот, например, червяк. У него есть два пола, но не самцы и самки, как у всех, а самцы и гермафродиты. У гермафродитов две Х-хромосомы (ХХ), у самцов всего одна (Х0). В браке червяка-самца с гермафродитом (гермафродиткой?!) половина детишек должны быть самцами, а у гермафродита все дети будут гермафродитами. Однако генетики вывели мутантные линии червей, в которых самцов получается больше, чем ожидалось. Эти мутации и соответствующие гены назвали Him (High Incidence of Males – «высокая частота самцов»). Один из таких генов, Him-8, кодирует очень интересный белок: он связывается с Х-хромосомой в особом месте, которое называется «центр спаривания», и без него Х-хромосома не узнает в мейозе другую Х-хромосому и часто теряется – вот поэтому-то самцов и получается больше обычного. Позже нашлись другие похожие белки, и их назвали ZIM. Оказалось, что это и есть уникальный инструментарий червяка, позволяющий гомологичным хромосомам находить друг друга: каждая хромосома имеет свой собственный ZIM-белок – а Х-хромосома, соответственно, HIM-8, – и именно на эти белки клетка полагается, чтобы при мейозе не перепутать хромосомы[17].
Оцените чистосердечную простоту инженерного замысла: фактически червяк просто метит свои хромосомы табличками с номером. С подобной прямолинейностью может соперничать только дрозофила: у мушек, как выясняется, гомологичные хромосомы вообще стараются не расставаться друг с другом, даже и без всякого мейоза. Но можно придумать способы и похитрее. Мы сказали, что гомологию хромосом искать нелегко, в частности, потому, что эта гомология запрятана внутрь двойной спирали, которую для этого приходится местами немножко расплетать. Но у нас есть молекула, в которой последовательность букв никуда не спрятана, а, напротив, видна за версту. Это РНК. И вот вам еще один механизм: с гомологичных хромосом считываются особые, ничего не кодирующие РНК, которые остаются неподалеку от того места, где родились (то есть возле соответствующих мест в хромосоме). На этом, возможно, основано узнавание гомологичных хромосом и у нас с вами.
А еще можно не использовать специальные РНК, а просто сравнивать все, что считывается с генов. На каждой хромосоме чередуются места, где много активно работающих генов – и, соответственно, сосредоточена необходимая для этого аппаратура, – и молчащие участки, которые упакованы совсем по-другому. Для каждой хромосомы чередование тех и этих участков образует характерный рисунок – вроде штрих-кода. По такому штрих-коду гомологичные хромосомы тоже могут
На этой странице вы можете бесплатно читать книгу Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко бесплатно.
Похожие на Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко книги
- Сказки народов мира - Автор Неизвестен -- Народные сказки - Детский фольклор / Прочее
- Сказки немецких писателей - Новалис - Зарубежные детские книги / Прочее
- Непобедимые гуманисты - Ольга Грабарь - Биографии и Мемуары
- Сезон Охоты. Истории из закулисья - Владислав Ларионов - Прочие приключения / Периодические издания / Триллер
- Половое покрытие (первоначальный вариант) - Владимир Пресняков - Драматургия
