Мужская Y-хромосома — это маленький кусок Х-хромосомы, от которой в процессе эволюции осталось только 10%. За время существования человечества Y-хромосома не уменьшилась, и всё же существует гипотетический риск того, что мужская половина человечества может когда-нибудь исчезнуть. Как рассказали «Известиям» ведущие российские генетики, в этом случае женщины сумеют продолжить человеческий род самостоятельно, посредством партеногенетического размножения. Об этом — в предпраздничном материале «Известий».
Икс без игрека
Как выяснили ученые, мужская Y-хромосома в процессе своего существования (еще до появления человека) потеряла большинство — примерно 90% — почти из 1,4 тыс. изначально имеющихся в ней генов. А принципиально отличает мужчин от женщин всего один ген.
— Это ген SRY (Sex-determining Region Y), — пояснил академик РАН, научный руководитель Института общей генетики РАН Николай Янковский. — И если пересадить перед рождением только этот ген — женщина станет мужчиной. Это регулятор, он включает и выключает все остальные гены, определяя развитие по мужскому типу. Конечно, у Y-хромосомы есть и другие гены, отличающие мужчин и женщин, — например, ген волосатости ушей. Но он не имеет отношения к контролю пола. Он просто находится в том же носителе информации, что и SRY.
Единственный определяющий развитие по мужскому типу ген расположен на очень маленькой Y-хромосоме, которая остается неизменной на протяжении всей истории человечества. И всё же имеется вероятность, что она может полностью потерять свою функцию в течение следующих 10 млн лет.
Однако, как это ни странно, такое развитие событий не обязательно означает прекращение человеческого рода. К вопросу, что будет, если женщинам придется размножаться без мужчин, генетики относятся оптимистично.
— Женщины в отличие от мужчин могут воспроизводиться без оплодотворения, — объяснил ведущий научный сотрудник Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, профессор Техасского А&М университета (США) и Гёттингенского университета (Германия) Константин Крутовский. — Это возможно потому, что они имеют полноценный набор хромосом. Женщины получают две половые Х-хромосомы — одну от папы и одну от мамы. В каждой примерно 1,4 тыс. генов. Всего 2,8 тыс. А мужчины получают Х от мамы и маленький довесок Y — от папы. В Y-хромосоме примерно 200 генов, из которых только 72 белок-кодирующие. То есть у них примерно 1,6 тыс. генов. Хотя этого достаточно для развития полноценного ребенка, но отсутствуют репродуктивные структуры для его вынашивания.
По словам Константина Крутовского, если мужчины по каким-то причинам исчезнут, женщины гипотетически могут перейти на партеногенетическое размножение — то есть будут использоваться яйцеклетки, которые не прошли редукционное деление в мейозе при формировании гаплоидных гамет. Такая диплоидная яйцеклетка может развиться в точную копию мамы. То есть будут рождаться только девочки. У мужчин же нет возможности получить точную копию папы.
Справка «Известий»Партеногенез — это одна из форм полового размножения организмов, при которой яйцеклетка развивается во взрослый организм без оплодотворения. Несмотря на то что ребенок не имеет папы, а происходит только от мамы, партеногенез является половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. В природе существует много видов животных, которые размножаются партеногенетически. Это улитки, пауки, тараканы, тли, некоторые виды муравьев, скальные ящерицы, комодские вараны, некоторые виды рыб и птиц. В том числе куры.
В разных лабораториях мира уже были проведены эксперименты по партеногенетическому получению жизнеспособных эмбрионов млекопитающих в лабораторных условиях. Яйцеклетки крыс, макак и человека были обработаны для того, чтобы предотвратить редукционное деление (деление ядра клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. — «Известия»). Эти эксперименты закончились получением жизнеспособных бластоцист — зачатков эмбриона. В 2004 году в Японии смогли вырастить из бластоцисты, полученной партеногенетическим способом, жизнеспособную взрослую особь (мышь).
Двойной резерв
Получается, что у женщин существует возможность продолжения рода без мужчин, а вот у мужчин такая перспектива отсутствует. Это происходит потому, что женщина изначально защищена природой лучше — именно из-за того, что на ней лежит ответственность за вынашивание ребенка.
Мужчина производит миллионы сперматозоидов в день, женщина — только одну или несколько яйцеклеток в месяц. То есть в условиях угрозы человеческой цивилизации один мужчина сможет оплодотворить много женщин для того, чтобы сохранить численность популяции и продолжить род, а вот обратную ситуацию себе представить невозможно.
Таким образом, количество женщин в популяции более важно для поддержания ее численности, чем количество мужчин. Природе безопаснее жертвовать для своих «экспериментов» мужчинами, чем женщинами. Из-за этого мужская половина человечества рассматривается природой как испытательный полигон, где можно быстро попробовать разные варианты генов (мутаций), влияющих на приспособляемость, поведение, устойчивость к болезням и так далее.
Это происходит именно потому, что у женщины есть два одинаковых по числу наборов генов: Х-хромосома от мамы и Х-хромосома от папы. Если вдруг окажется, что какой-то ген дефектный, то другой ген может его компенсировать, давая возможность женскому организму нормально развиваться и жить.
Именно так и происходит — женщины реже болеют наследственными заболеваниями и при этом чаще являются носителями неблагоприятных мутаций, связанных с Х-хромосомой. Если же дефектный ген Х-хромосомы встретится в мужском эмбрионе, то он «сработает7 на 100%. Ведь он содержится в единственной Х-хромосоме, доставшейся от мамы, — дублирующего набора нет. В малюсенькой Y-хромосоме всего 200 генов, и те «брошены» на обеспечение брутальности: это факторы фертильности, гормональные гены, обеспечивающие «поведение мачо».
— У мужчин все неблагоприятные мутации «торчат наружу» из-за отсутствия дублирующей Х-хромосомы, — пояснила ведущий научный сотрудник лаборатории анализа генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Светлана Боринская. — А у женщин вторая Х-хромосома в большинстве случаев нормальным геном обеспечивает нужную функцию. Поэтому частота гемофилии у мальчиков — 1 на 10 тыс., а девочки болеют, только если с двух сторон получают дефектный ген. Это — уникальные случаи. То же самое с дальтонизмом.
Константин Крутовский подтвердил, что в человеческой популяции больше отклонений от нормы замечено у мужчин.
— Образно говоря, расхожая фраза, что «все мужики козлы», — ближе к сути, нежели та, что «все бабы дуры». Однако и гениев среди мужчин тоже больше. Ведь мутации бывают и благоприятными, не только негативными, хотя и гораздо реже. Положительная мутация генов Х-хромосомы также чаще проявляется в мужском организме именно из-за того, что отсутствует маскирующий, дублирующий набор генов Х-хромосом, — отметил он.
Однако, по словам ученого, успокоить прекрасную половину человечества в канун 8 Марта можно тем, что, по статистике, женщины в среднем всё делают лучше мужчин. И даже водят машину.
По мнению ученых, женщины смогут справиться со многими тяжелыми ситуациями, даже с исчезновением мужчин. Но жизнь без них была бы невыносимой.