В середине XIX века немецкий ботаник В. Гофмейстер изучал процесс деления клеток у всем известного комнатного растения — традесканции. Он заметил, что перед тем, как клетка делится и образует две новые клетки, ее ядро также делится на две части, после чего возникают два дочерних яд­ра. Но самое удивительное, что еще до начала деления яд­ро распадается на более мел­кие части, похожие на тонкие ниточки, которые можно уви­деть, только окрасив клетку специальными красителями.

Гофмейстер назвал эти ниточ­ки хромосомами, что в пере­воде означает «окрашенные тела». Несколько позже ученые установили, что нитевидные хромосомы содержит ядро любой раститель­ной или животной а клетки. Более того, коли­чество хромосом всегда одинаково для клеток одного и того же вида животного или расте­ния, хотя у разных видов количество хромо­сом в клетках различно. Так, у человека каж­дая клетка тела содержит 46 хромосом.

Каким образом каждая клетка организма получает одинаковый набор хромосом? Как известно, новые клетки возникают вследствие деления старых. Перед делением клетки каж­дая хромосома образует около себя совершен­но подобную себе хромосому. Вначале две хромосомы лежат рядом, но в дальнейшем в процессе деления клетки они расходятся, и каждая из двух дочерних клеток получает по одной копии каждой хромосомы. Следова­тельно, в результате удвоения хромосом и по­следующего деления каждая клетка получает одинаковый набор хромосом.

Ученые выясни­ли еще одну интерес­ную особенность по­ведения хромосом. Оказывается каждая хромосома в ядре имеет свою пару — вторую, точно такую же хромосому. Та­кие парные хромосо­мы обычно называ­ют гомологичными. Но откуда хромосомы бе­рут свои пары? Здесь нам нужно вспомнить, откуда вообще берутся новые организмы. Большинство организмов берут свое начало от одной-единственной клетки, которая называ­ется зигота. А вот зигота в свою очередь воз­никает при слиянии двух половых клеток или гамет — мужской и женской. Мужскую гаме­ту обычно называют сперматозоид, а жен­скую — яйцеклетка, а сам процесс их слияния получил название оплодотворения.

Самое важное, что и сперматозоид, и яйцеклетка имеют в два раза меньше хромосом, чем лю­бая другая клетка организма. Так, если в клетках человека содержится по 46 хромосом, то его половые клетки несут по 23 хромосомы. Как раз при слиянии двух гамет с 23 хромосо­мами и получается зигота, хранящая 46 хро­мосом. Теперь понятно, откуда берутся пар­ные или гомологичные хромосомы: одну из них новый организм получает от отца, а дру­гую — от матери.

А вот при образовании по­ловых клеток — гамет — происходит обрат­ный процесс. Клетки организма, которым суждено дать начало гаметам, особым образом делятся, при этом из одной клетки с двойным (или, как говорят ученые, диплоидным) ко­личеством хромосом возникает четыре клет­ки с одинарным (гаплоидным) набором. Эти гаплоидные клетки и превращаются в поло­вые клетки — гаметы. Очень важно, что два процесса — возникновение зиготы при слиянии гамет и образование гамет при делении «обычных» клеток — универсальны, они про­текают у большинства растений и животных.

Но давайте вернемся к хромосомам, ведь именно из-за них мы и затеяли разговор о жизни клеток. Еще в начале XX века амери­канский ученый Уильям Сэттон заметил удивительное сходство между поведением хромосом в клетках и передачей менделевских «наследственных задатков» — генов. Посмотрите сами: хромосомы всегда распола­гаются парами (точно так же, как и гены), но в каждую гамету попадает лишь одна хромосома из пары (вспомните закон чистоты га­мет, сформулированны еще Менделем). И наконец, при образовании нового организма хромосомные нары восстанавливаются — то же самое происходит и с наследственными за­датками. На этом основании генетики заклю­чили, что хромосомы и есть те самые неуло­вимые носители наследственных задатков. Получается, что каждая пара наследствен­ных задатков, или генов находится в паре хромосом (одну хромосому из пары организм всегда получает от отца, а другую — от мате­ри). Но поскольку общее число признаков у любого организма во много раз больше числа хромосом, каждая хромосома должна содер­жать множество генов.

Сколько же всего хромосом может быть у одного организма? Многие считают, что чем больше хромосом, тем организм сложнее, тогда, скорее всего, у человека хромосом должно быть гораздо больше, чем у любого другого организма. Но у нас их всего 46, а у гораздо более просто устроенного одноклеточ­ного животного — амебы — целых 50. Но и амеба вовсе не рекордсмен по количеству хро­мосом: у одного из мелких морских рачков, который и русского названия не имеет, це­лых 208 хромосом: В то же время, у многих организмов хромосом гораздо меньше: у ком­натной мухи — 12, у плодовой мушки — дро­зофилы — 8, а у одного из круглых червей — паразитов животных — всего 2 хромосомы.

Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru