Когда-то давным-давно люди на земле были однополыми, и звали их Андрогинами. У Андрогинов имелись как женские, так и мужские черты, и они были идеальны. Но потом Бог за какое-то прегрешение расщепил Андрогинов на две половинки, которые с тех пор ищут друг друга по свету, чтобы вновь воссоединиться…
Так, согласно легенде, появились мужчины и женщины. Но настоящий ответ на вопрос, почему жители Земли разнополы, кроется в науке, называемой генетика.
История вопроса
Почему у одной и той же пары родителей появляются потомки разного пола?
На этот вопрос пытались ответить многие ученые еще на рубеже 19–20 веков. К тому времени качество микроскопов настолько улучшилось, что стало возможным подробное изучение клеток и открытие генов и хромосом — основных носителей наследственной информации, расположенных в ядре клетки. В 1875 году ученый Гертвиг наблюдал слияние ядер сперматозоида и яйцеклетки при оплодотворении яиц морского ежа. В 1902 году другой ученый, Бовери, доказал, что ядро играет важную роль в регуляции развития признаков организма, а законы наследования первого генетика, Менделя, к тому моменту были вторично открыты сразу тремя независимыми друг от друга учеными. Все эти научные достижения заложили фундаментальные основы теоретической генетики и создали предпосылки для развития отдельной дисциплины — генетики пола.
Ответственный момент
В ядре каждой клетки организма человека (исключение — половые клетки, но об этом ниже) содержится 46 хромосом. Они разбиты на 23 пары. Из них 22 пары — это так называемые аутосомы, а последняя пара — гетеросомы, или половые хромосомы. Они-то и определяют пол человека.
У женщин обе половые хромосомы — одинаковые, внешне они похожи на латинскую букву Х и поэтому называются Х-хромосомами. А вот половые хромосомы мужского организма — разные. Одна из них, большая по размеру — также Х-хромосома. Но мужской пол определяет вторая хромосома — Y-хромосома. Поэтому на языке генетиков женщины обозначаются 46ХХ, а мужчины — 46ХУ.
В половых клетках (в яйцеклетках и сперматозоидах), в отличие от всех других клеток организма, содержится только одна хромосома из пары, то есть вместо 46 всего 23 хромосомы. Сливаясь, сперматозоид и яйцеклетка образуют зиготу, в которой присутствует уже полный комплект хромосом: половина из них получена от матери, а половина — от отца. Именно в момент оплодотворения — не раньше и не позже — и определяется пол будущего ребенка. Этот момент — решающий, дальше изменить уже ничего нельзя. Из одной этой зиготы начнет развиваться определенный организм, который будет либо девочкой, либо мальчиком.
Хромосома Y: «ребро» Евы
До определенного момента (10–11 недель внутриутробного развития) человеческие эмбрионы фактически не имеют пола. И будущие мальчики, и будущие девочки развиваются по одной, «девичьей» схеме. Лишь с 11-й недели начинается синтез нужных гормонов и половая дифференциация. Половые органы девочек продолжают формироваться по женскому типу, а мальчиков — по мужскому. Правда, до 16-й недели беременности увидеть их с помощью УЗИ будущей маме вряд ли удастся.
Процесс формирования мальчиков запускает «волшебная палочка» — хромосома Y, единственная хромосома, которой нет у женщин. Именно она инициирует «мужской сценарий» развития эмбриона, и в конечном итоге она дарит счастливым родителям долгожданного наследника мужеского пола.
Однако сперма каждого будущего отца неоднородна. В ней формируется два разных типа сперматозоидов: половина из них несет половую Х-хромосому, а половина — Y-хромосому. Следовательно, пол будущего ребенка зависит от того, какой сперматозоид — носитель Х- или Y-хромосомы доберется раньше до яйцеклетки, в которой набор хромосом всегда одинаков — 23Х. Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом 23Х приведет к развитию зародыша женского пола. Если окажется проворнее сперматозоид 23Y, возникнет зародыш мужского пола. Другими словами, всю ответственность за пол ребенка природа возложила на мужчину, а не на женщину.
С точки зрения генетики, вовсе не Ева была рождена из ребра Адама, а наоборот, Адам рожден из ребра Евы. Ведь мужская Y-хромосома — это, фактически, то, что осталось от Х-хромосомы, потерявшей в ходе эволюции ряд генов и в связи с этим внешне изменившейся. А принадлежность к мужскому полу зависит, прежде всего, от особого «куска» Y-хромосомы — так называемого участка SRY, который активизируется между 5-ой и 8-ой неделями беременности. SRY посылает в мозг эмбриона сигналы, и под их воздействием закладки тканей над будущими почками вместо яичников превращаются в яички и начинают вырабатывать тестостерон. В ходе внутриутробного развития плода этот гормон «сконструирует» предстательную железу, выводящие протоки и пенис мальчика.
Мальчишки и девчонки
При изучении большого числа новорожденных выясняется, что соотношение между родившимися особями мужского и женского пола всегда примерно одинаково — 1:1. Как природе удается поддерживать такое равновесие?
Представьте себе большой сосуд, в котором лежит равное количество черных и белых шаров. Черные — это сперматозоиды с Y-хромосомой, то есть будущие мальчики. Белые — сперматозоиды-носители Х-хромосомы, то есть будущие девочки. Каждая пара родителей наугад вслепую вытаскивает из сосуда шары. Теоретически вероятность того, что шар окажется черным (то есть родится мальчик) равна 50-ти процентам. Но на практике кто-то вытаскивает только белые шары, кто-то — только черные, а кому-то везет вынимать их вперемешку. Потому в одной семье могут рождаться только мальчики, в другой — только девочки, а третья радует отпрысками обоих полов. Общее же количество родившихся мужчин и женщин — примерно равное.
Спорный пол
В процессе половой дифференцировки, как, впрочем, и во всем, иногда случают поломки. Очень редко, но бывает, что человек выглядит как мужчина, но содержит в своих клетках женский хромосомный набор — 46XX. Правда, такие «мужчины» стерильны, то есть их сперма не содержит собственно сперматозоидов. Иногда встречаются и женщины, которые выглядят, как типичные женщины, но несут в себе мужской хромосомный набор 46XY. У таких женщин не бывает менструаций, поскольку не образуются яйцеклетки.
Почему природа подбрасывает время от времени такие подлые шутки?
Дело в том, что после оплодотворения развитие пола находится под контролем специального гена (HY-антигена), контролируемого также Y-хромосомой. Как только начинает образовываться этот антиген, стартует дифференциация. Поэтому если по каким-то причинам этот антиген не формируется (либо он образуется, но клетки оказываются нечувствительными к нему), развитие эмбриона продолжается по женскому типу.
В свою очередь, Y-хромосома и HY-антиген определяют лишь генетический пол, но не контролируют формирование наружных половых органов. За эту часть работы, как уже говорилось, отвечают соответствующие гормоны. У зародышей мужского пола семенные пузырьки и семенные протоки формируются под воздействием тестостерона, вырабатываемого клетками яичек. Если по тем или иным причинам синтез гормонов нарушен, и эмбриональные яички не продуцируют соответствующие гормоны, то наружные половые органы будут формироваться по женскому типу. Стоит отметить, что сбой на любом этапе (хромосомном, антигенном или гормональном) всегда ведет к развитию по женскому типу.
Бывает и наоборот — по ряду причин организм с женским генетическим набором внешне формируется как мужской. Наиболее часто это связано с тем, что в результате того или иного нарушения вырабатывается большое количество мужских гормонов, или клетки-мишени для этих гормонов становятся очень чувствительны к ним. Тогда, вопреки генетической программе, развиваются мужские половые органы.
Папины дети
Генетика пола категорична: пол ребенка зависит от отца. Маме придется смириться. Хотя ее половые гормоны совсем не безразличны для ребенка. В последние дни беременности и в родах мамины эстрагены и пролактин попадают в кровоток ребенка, вызывая у новорожденного малыша состояние, называемое половым кризом. В чем он проявляется? В течение первой-второй недели жизни у мальчиков и у девочек нагрубают молочные железы, в них начинает секретироваться молозиво, у мальчиков отекает мошонка, у девочек отмечаются выделения из влагалища. Так что папа, конечно, в вопросах пола — главный, зато у мамы есть свои методы воздействия.
|
|
