Содержание
Все живые существа (за исключением людей) существуют и сохраняются на Земле с одной конкретной целью: оставить как можно больше потомков.
Зачатие человека в природе не имеет значения, поскольку важна его биологическая пригодность или, что то же самое, количество генов, которые особь может передать на протяжении всей своей жизни следующему поколению.
Многие живые существа разработали атипичные методы воспроизводства, основанные на этой предпосылке. Например, бесполое размножение частично отвечает на дилемму вложения энергии: если вы размножаетесь путем разделения, вы не тратите ресурсы на поиск партнера. Этот механизм может показаться идеальным, но на самом деле сексуальность является ключом к эволюции.
Ключ к воспроизводству в мире живых существ — это найти наиболее эффективную золотую середину, баланс между оставлением большого количества потомства и его жизнеспособностью, то есть выживанием в среде, столь же требовательной, сколь и динамичной.
Основы воспроизводства в животном мире
Размножение у людей (и у большинства позвоночных) довольно просто. Наш вид диплоиден (2n), что означает, что у нас есть две копии каждой хромосомы в каждой из клеток нашего тела, одна унаследована от матери, а другая — от отца. Таким образом, кариотип выглядит следующим образом: 23 родительские хромосомы + 23 материнские хромосомы, всего 46. Последняя пара хромосом определяет пол, возможные варианты — XX (женский) и XY (мужской).
Когда происходит формирование гамет, генетическая информация «разделяется пополам», иначе каждое поколение будет иметь все больше и больше хромосом, чем предыдущее (2n, 4n, 8n, 16n и т. д.). По этой причине клетки-предшественники яйцеклеток и сперматозоидов должны делиться посредством мейоза, чтобы остаться только с 23 хромосомами. Здесь происходят такие явления, как хромосомная перестановка, что делает каждое новое потомство не просто суммой его частей.
После того, как гаметы сформировались и обе особи противоположного пола воспроизвели, происходит оплодотворение. В этом случае образуется зигота, которая восстанавливает диплоидию (n + n, 2n) и является продуктом отцовского и материнского генома в равных частях. Эмбрион происходит от зиготы, которая растет в материнской плаценте, и с двенадцатой недели называется плодом.
Что такое полиэмбриония?
Полиэмбриония — это репродуктивный механизм, при котором два или более эмбриона развиваются из одной оплодотворенной гаметы. Другими словами, яйцеклетка и сперматозоид дают более одного потомства, в отличие от того, что можно было бы ожидать в репродуктивной модели. Зигота образуется в результате полового размножения, но затем она делится бесполым путем в материнской среде.
Самка полиэмбрионального вида может иметь 2,3 или более детей в одном репродуктивном процессе и, следовательно, с меньшими затратами энергии. Если бы полиэмбриония была чрезвычайно успешной, в конце концов, живые существа с этой стратегией распространились бы по всему миру и вытеснили бы тех, кто этого не сделал. Как видите, этого не произошло.
Один из ключей к полембрионии заключается в том, что дети отличаются от своих родителей, но равны друг другу. Поскольку все они происходят из одной зиготы, они представляют одну и ту же генетическую информацию (сохраняющие мутации) и одного пола. В этой репродуктивной стратегии количество преобладает над качеством, поскольку все потомки равны, это имеет ряд последствий для вида, как хороших, так и плохих.
Полиэмбриония очень распространена у растений, но мы видим больший интерес, чтобы сосредоточиться на животном мире. Например, все броненосцы рода Dasypus полиэмбриональны. Только оплодотворенная яйцеклетка может быть имплантирована в материнскую среду, но из-за этой способности к делению она дает 4 потомства одного пола и генетически идентичных. Исследования показали, что это не коррелирует с большей кооперативностью или альтруизмом между братьями и сестрами, поэтому полиэмбриония не объясняется родственным отбором.
Единственное возможное объяснение этого явления у этого вида — морфологические перетяжки. Полиэмбриональные виды обусловлены только по необходимости, а не потому, что это более жизнеспособная стратегия.
Полиэмбриония у человека
Полиэмбриония существует у человека. Близнецы являются доказательством этого, поскольку они оба произошли от одного и того же оплодотворения и генетически идентичны, опять же, сохраняя спонтанные мутации, которые могут произойти во время деления или развития. Важно не путать это биологическое событие с близнецами, поскольку они генетически разные. Близнецы возникают, когда две зиготы (продукты разных оплодотворений) имплантируются одновременно, поэтому они не совпадают.
Фаза, в которой происходит дробление зиготы, чрезвычайно важна для жизнеспособности близнецов.
- Деление происходит до 5 дня: у обоих близнецов будет свой мешок (хорион) и плацента. Это случай близнецов и самый идеальный сценарий. Уровень перинатальных абортов и смертности составляет 2%.
- Деление происходит между 4 и 8 днями: у близнецов одна плацента, но два отдельных хориона. Это соответствует 68% беременностей двойней.
- Деление происходит после 10-го дня: близнецы делят сумку и плаценту. Это происходит у 4% близнецов, и выживание обоих может быть поставлено под угрозу. Частота абортов увеличивается до 10%, в дополнение к риску физиологических отклонений.
- Деление происходит после 13 дня. Это наихудший сценарий, поскольку процент выживания составляет от 5 до 25%.
Вдобавок ко всему этому у близнецов наблюдается ограничение роста при рождении, в целом от 10 до 15%. Со всеми этими цифрами вы можете понять, почему полиэмбриония не является жизнеспособной стратегией у млекопитающих или, у человека.
Как вы могли заметить, полиэмбриония — это репродуктивная стратегия в форме палки о двух концах. Завести больше детей в одном репродуктивном процессе легче, чем не делать этого, но потомство генетически одинаково среди них, и у видов, которые обычно не являются полиэмбриональными, также появляется ряд сопутствующих осложнений, от задержки роста до смерти плодов. По всем этим причинам полиэмбриония — очень ограниченная стратегия в животном мире.