Почему не партеногенез?

Партеногенез имеет много общего с почкованием: воспроизводство происходит с участием только одной особи. Однако это не просто производство себе подобных организмов путем «ксерокопирования». Способность клеток размножаться без вливания дополнительной генетической информации, носителем которой является сперматозоид, открывает перед генетиками и биологами очень широкие возможности.

Например, можно научиться выращивать запасные органы для человека на случай травмы или тяжелого заболевания. С учетом развития современной генной инженерии эта идея не выглядит такой уж сказкой. Думается, что многие не отказались бы иметь банк запасных органов. С точки зрения размножения, девственный метод очень экономичен и максимально производителен. Еще бы: потомство может давать каждая особь, а не только те или только эти. Однако не все так просто.

Если бы мы размножались партеногенезом или почкованием, то были бы просто клонами друг друга

Несколько лет назад американские ученые провели интересный эксперимент. Они создали виртуальную популяцию животных количеством в тысячу голов. При этом 980 самок приносили потомство обычным классическим способом с участием виртуальных самцов, а 20 самок получили возможность размножаться партеногенезом. Поначалу потомство партеногенетических самок очень быстро увеличивалось и через малое время стало преобладать над потомством обычных самок. Через 30 поколений количество бессамцовых особей достигло 95 %! Сомнений не оставалось – еще немного, и популяция была бы представлена исключительно партеногенетическими самками, их конкурентки попросту вымерли бы, будучи не в состоянии соревноваться с ними в скорости размножения и количестве приносимых потомков. И на этом эксперимент можно было бы заканчивать, если бы не два обстоятельства.

Чтобы максимально приблизить эксперимент к жизни, его авторы ввели в программу два фактора: они населили свой виртуальный мир возбудителями различных болезней и дали возможность животным мутировать, причем не только в положительную, но и, как это бывает в реальности, в отрицательную сторону.

Дойдя до определенной критической точки, когда количество самок «нетрадиционной ориентации» достигло своего, судя по всему, максимума, их прогрессивное развитие остановилось, и начался бурный регресс. На сцену выступили болезни и мутации. Многочисленное партено-генетическое потомство начало стремительно уменьшаться – виртуальных животных косила виртуальная эпидемия. Те самые вирусы, которые были внесены в программу популяции, погубили почти всех партеногенетических животных. Почему они оказались настолько неустойчивы к заболеваниям?

Вся информация о том, как будет выглядеть живая особь, ее привычки, склонность к болезням и особенность поведения зашифрованы в ДНК. Пресловутая ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, которая выглядит как двойная спираль из нуклеотидов. Ширина спирали составляет 2,2–2,4 нм.

Повышенный уровень радиации, оксиданты, вирусы, химические вещества могут привести к повреждению ДНК: молекула может терять целые участки хромосом и, соответственно, будет передавать потомкам искаженную, нарушенную информацию. Чтобы последующее поколение могло избавиться от мутаций, необходима здоровая молекула извне, чтобы залатать ею генные прорехи.