Попробуйте понаблюдать за жизнью обычного муравейника. Во все стороны от му­равьиного жилища расходятся многочислен­ные дорожки, по которым целые армии муравьев-фуражиров отправляются за пропита­нием. Иногда их охраняют более крупные особи — это муравьи-солдаты. А внутри жи­лого купола, наоборот, то и дело попадаются совсем маленькие рабочие особи — няньки. Их задача — ухаживать за подрастающим поколением.

Самое удивительное, что все эти многочисленные рабочие — самки, сре­ди них нет ни одного самца. Но самки эти особенные — у них недоразвиты половые ор­ганы, и они не способны размножаться.

Раз в год, обычно в середине лета, на «крыше» купола появляется множество крылатых мура­вьев, которые покидают родной муравейник и отправляются в свой единственный в жиз­ни полет. Среди них уже не только самки, но и самцы. После свадебного полета самцы обычно погибают, а самочки обламывают крылья, закапываются в землю и дают нача­ло новому муравейнику.

О социальной жизни муравьев написано множество книг, и здесь мы не будем на ней подробно останавливаться. Нас интересуют совсем другие вопросы — почему из большин­ства яиц, отложенных муравьиной царицей (а за свою долгую жизнь она откладывает сотни тысяч яиц), развиваются рабочие муравьи — бесплодные самки? Почему некоторые из са­мок способны давать потомство? И, наконец, почему только очень небольшое число отло­женных яиц дает самцов? 

Оказывается, у му­равьев, как и у других общественных пере­пончатокрылых насекомых (а к ним относят­ся всем известные пчелы, осы и шмели), пол определяется не половыми хромосомами, как у человека или дрозофилы, а количеством хромосомных наборов. Из оплодотворенных яиц всегда развиваются самки — они имеют диплоидный (то есть двойной) набор хромо­сом. А неоплодвотворенные яйца дают начало самцам — они являются обладателями гапло­идного (одинарного) набора хромосом.

Полу­чается, что муравьиная царица сама может регулировать соотношение полов в муравей­нике: откладывает она только оплодотворен­ные яйца — в муравейнике формируется чис­то женское население, произвела на свет ка­кое-то количество неоплодотворенных яиц — появились самцы. А вот судьба будущей самки зависит от того, чем кормят личинку. Однако и здесь все оказалось не так просто. Совсем недавно у одного из видов муравьев был обнаружен особый ген, который исследо­ватели так и назвали — caste (то есть отвеча­ющий за касту). Выяснилось, что рабочие осо­би всегда гетерозиготны по этому-гену (то есть он находился в одной из двух гомологичных хромосом), в то время как муравьиные цари­цы — гомозиготны (ген кастовости распола­гался сразу в двух хромосомах). Получается, что у этого муравья судьба будущей самки оп­ределяется не только условиями развития ли­чинки, но и особым геном.

Если у перепончатокрылых пол зависит от общего количества хромосом, то у многих других животных вообще нет никаких гене­тических различий между самцами и самка­ми. Так, двустворчатые моллюски — устри­цы при низкой температуре развиваются в самцов, а при более высокой — в самок, при­чем один и тот же моллюск в разное время может быть либо самцом, либо самкой. Если у устриц пол зависит от температуры, то у од­ного из морских многощетинковых червей — нереисов — молодые особи всегда сначала развиваются как самцы. Они находят себе самку и бесцеремонно внедряются в норку к несчастной, оплодотворяют отложенные ею яйца, а затем съедают ее. Коварные самцы, однако, не бросают потомство, а заботятся о кладке. Но вскоре после того, как молодые покидают отца, справедливость все-таки тор­жествует. Самцы нереисов превращаются в самок, откладывают новые яйца и погибают в желудках следующего поколения самцов.

У другого морского червя — бонеллии — самцы и самки также имеют одинаковый на­бор генов. Если только что вылупившихся из яиц молодых червей изолировать и выращи­вать отдельно друг от друга, то все они ста­новятся самками. Если же новорожденных червей выпустить вблизи взрослой самки, то некоторые из них проникают в ее хоботок и превращаются в микроскопических самцов, которые в конце концов мигрируют в поло­вые органы самки. Здесь они и проводят всю свою жизнь в качестве паразитов, выполняя единственную функцию — оплодотворение яйцеклеток,

У некоторых позвоночных животных так­же нет никаких генетических различив меж­ду самцами и самками, однако в этом случае половая принадлеж­ность устанавливает­ся един раз на всю жизнь. Так, у боль­шинства лягушек пол животного, как и у устрицы, зависит от температуры, при ко­торой развиваются икринки. Более того, совсем недавно аме­риканские исследо­ватели выяснили, что у некоторых ам­фибий, например у леопардовой лягуш­ки, пол взрослых осо­бей может изменять­ся под действием вы­соких концентрации различных химических веществ, например, гербицидов, приме­няемых для уничтожения сорняков на полях! Точно так же определяется пол у всех черепах и крокодилов. Например, если кладка яиц миссисипского аллигатора развивается при температуре ниже 30 градусов по Цельсию, все новорожденные аллигаторы окажутся самками, а если выше 34 градусов — самцами.

И наконец, некоторые ор­ганизмы приспособились во­все обходиться только самка­ми: самцы у них возникают лишь на некоторых стадиях жизненного цикла (как у мельчайших пресноводных беспозвоночных — коловра­ток) либо не появляются вооб­ще (у некоторых палочни­ков). Интересно, что послед­нее явление обнаружено даже Коловратка у позвоночных, например, у нескольких видов обитающих на Кавказе скальных ящериц. У этих рептилий обнару­жены только самки, которые размножаются без всякого участия самцов, откладывая неоплодотворенные диплоидные яйца (ученые называют такой способ размножения парте­ногенезом).

Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru