Живой мир

Полиплоидная лягушка

Полиплоидная лягушка

ihobbit.ru

Полиплоидия — кратное увеличение числа хромосом в клетке по сравнению с исходным, характерным для данного вида. Она вызывает самые разнообразные изменения в признаках и свойствах полиплоидных организмов (полиплоидов). Полиплоидия имела огромное значение в эволюции растений. Среди растительных форм, как диких, так и культурных, насчитывается огромное количество полиплоидных видов. В животном же мире ее роль оказалась скромнее. Было отмечено, что среди раздельнополых животных, размножающихся обычным половым путем (бисексуально), полиплоидные виды полностью или почти полностью отсутствуют.

Полиплоиды были найдены в тех группах животных, которые перешли от бисексуального размножения к партеногенетическому или гиногенетическому. Партеногенетическое, или девственное, размножение (партеногенез) — это воспроизведение себе подобных из женской клетки без оплодотворения ее самцом. Гиногенез — частный случай партеногенеза. При таком размножении самка осеменяется самцом близкого вида или подвида. Спермий проникает в яйцо и побуждает его к дальнейшему развитию. На этом роль спермия заканчивается. Его ядерный материал не сливается с ядерным материалом яйцеклетки, а выталкивается из нее или постепенно распадается в ней.

В природе наиболее распространен одно-поло-женский (телитокический) партеногенез, т. е. такой способ размножения, при котором из яиц развиваются только самки. Размножающиеся виды также состоят преимущественно из одних самок. Таким образом, естественные полиплоиды, размножающиеся путем телитокического партеногенеза и гиногенеза, представлены особями женского пола. Полиплоидные расы и

виды были найдены у червей, ракообразных, бабочек, долгоносиков и даже у позвоночных, например у серебряного карася, у саламандры Ambys'oma jeffersonianum, у ящериц Lacerta saxicola и Cnemidopkorus exangus. Исследователи давно искали объяснения отсутствию полиплоидов среди бисексуально размножающихся животных. Выдающийся американский генетик Г. Мёллер считал, что появлению полиплоидов у раздельнополых животные препятствует хромосомный механизм определения пола, который при переходе к полиплоидности не может правильно функционировать. По-видимому, у подавляющего большинства животных это действительно так; хромосомный механизм определения пола служит одним из главных препятствий на пути создания бисексуально размножающихся полиплоидов в природе. Помимо этого у полиплоидов созревание половых клеток почти всегда сопровождается серьезными нарушениями, которые неизбежно отрицательно влияют на плодовитость. Это обстоятельство значительно уменьшает шансы на выживание полиплоидов в природе.

Все перечисленное выше делает появление полиплоидных животных в природе событием чрезвычайно редким.

Бразильским исследователям М. Л. Бе-сак, В. Бесаку и М. Н. Рабелло (1966 г.) удалось обнаружить очень интересный случай тетраплоидии (удвоенное число хромосом по сравнению с нормой, диплоидией) у американской лягушки Odontophrinus americanus которая обитает в окрестностях Сан-Пауло (Бразилия). У этого вида были найдены и самцы и самки.

В клетках этой лягушки насчитывается 44 хромосомы (4 п = 44). Все они по внешнему виду и размерам четко распределяются на 11 групп (рис. 1). Каждая группа представлена четырьмя совершенно одинаковыми хромосомами — гомологами. По половым хромосомам самцы и самки не различаются между собой.

В половых клетках во время первого деления созревания гомологичные хромосомы объединяются (конъюгируют) друг с другом. У диплоидов, у которых все хромосомы представлены только двумя гомологами, образуются парные объединения, называемые бивалентами. Других ассоциаций обычно не бывает. У тетраплоидных особей, поскольку у них каждый тип хромосом представлен четырьмя гомологами, могут возникнуть следующие сочетания: 2 + 2 (два бивалента), 3 + 1 (тривалент и унивалент), 4 (квадриваленг). В половых клетках americanus все четыре гомолога объединяются вместе, образуя 11 квадривалентов.

После второго деления созревания, когда число хромосом уменьшается вдвое, у americanus насчитывается 22 хромосомы (11 X 2). Хромосомы каждого типа представлены в половых клетках у этой лягушки двумя гомологами, а не одним, как это бывает у диплоидов.

Помимо описанного выше тетраплоидного вида americanus в Бразилии и Аргентине существует близкородственный ему вид с диплоидным числом хромосом (2 п = 22).

Исследователи с полным основанием считают, что americanus тетраплоид. Действительно, образование квадривалентов в первом делении созревания, наличие двух гомологов в гаметах (половых клетках) после редукционного деления, а также существование близкородственной расы с диплоидным числом хромосом подтверждают их правоту.

У исследованных самцов в семенниках имелись все стадии созревания, а у самок в яичниках — большое количество оогоний и моноцитов. Поскольку никаких аномалий при развитии половых клеток обнаружено не было, есть все основания утверждать, что эти лягушки вполне плодовиты и размножаются бисексуально.

Сообщения о наличии полиплоидных видов среди обоеполых животных появлялись и раньше. Например, некоторые виды бабочек и лососевых рыб с большими хромосомными числами рассматривались рядом исследователей как полиплоидные. К тетраплоидам отнесли золотистого хомячка Mesocricetus auratus (Дарлингтон, 1953, Сакс, 1954) и землеройку Macroscelides rozeti (Бреннер, 1946).

Однако, как выяснилось в дальнейшем, все эти случаи никакого отношения к полилоидии не имеют. У бабочек и рыб число хромосом очень варьирует. Увеличение числа хромосом в этих случаях, как это было доказано (Маттей, 1952, 1953, 1954, Уайт, 1956), обусловлено не полиплоидизацией, а скорее всего фрагментацией хромосом. Землеройка п золотистый хомячок тоже были причислены к тетраплоидам по недоразумению из-за несовершенства примененной методики исследования. При переисследовании кариотипов хомяка и землеройки на препаратах более высокого качества были обнаружены ошибки не только в интерпретации цитологических картин, но и в подсчетах хромосом (у землеройки). Обоих этих животных также пришлось вернуть в лоно диплоидии.

Таким образом, лягушка americanus, описанная М. Бесак, В. Бесаком и М. Н. Рабелло, представляет пока что первый (во всяком случае у позвоночных) действительно достоверный пример естественной константной полиплоидии у бисексуально размножающихся животных.

Источник - abc-24.info

новости дня казахстана Так, выбрать раствор готовый отделочный тяжелый известковый в воронеже.