Мертвый лев: Посмертная биография Дарвина и его идей

Так вот, ботаники нашли целые серии видов с разным числом хромосом, причем оказалось, что эти числа совсем не произвольны. Например, в роде Хризантема есть представители с диплоидными числами, равными 18, 36, 54, 72 и 90{409}. Все числа этого ряда кратны 18. Напрашивалось предположение, что вид с 18 хромосомами в диплоидном наборе является предковым по отношению ко всем остальным и что эволюция хризантем шла путем последовательного кратного увеличения исходного хромосомного числа. Так оно и оказалось. «Ответственны» за это особые геномные мутации. Как и положено мутациям, они происходят спонтанно и одним скачком удваивают типичный для вида хромосомный набор. В биологию было введено понятие о полиплоидах. Одно из существующих определений этого термина гласит: «Полиплоиды – это организмы, чьи геномы состоят из более чем двух полных хромосомных наборов»

{410}. Разработана и особая терминология для обозначения таких мутантов. Особь с учетверенным хромосомным набором называется тетраплоидом (или 4n), затем следуют гексаплоиды (6n), октоплоиды

(8n), декаплоиды (10n), ну и так далее (конечно, ряд этот ограничен, виды с наборами больше 10n встречаются довольно редко). Известно много внешних факторов, способных повысить частоту геномных мутаций. Это и пониженная температура, и рентгеновское излучение, и действие некоторых химических веществ (колхицин, хлороформ), и даже паразитарные инвазии. Их успешно используют экспериментаторы не только для получения полиплоидов «в пробирке», но и для создания новых сортов растений (многие полиплоиды отличаются увеличенными, даже гигантскими размерами плодов и семян по сравнению со своими предками).

Долгое время биологи полагали, что полиплоидные виды встречаются в массе только у растений, а у животных с их сложными системами хромосомного определения пола – лишь как редчайшее исключение. Однако постепенно такие виды были найдены в некоторых группах животных – в первую очередь тех, которым свойственны гермафродитизм и клональное размножение. Это пресноводные рачки и улитки, некоторые насекомые, рыбы, лягушки и даже ящерицы{411}. В семействе всем прекрасно известных дождевых червей (Lumbricidae), по утверждению украинских исследователей, «полиплоидия явление не просто обычное, а широко распространенное»{412}.

С эволюционной точки зрения тут вот что важно. Вновь возникший мутант, у которого число хромосом в два раза больше типичного для вида, уже не способен к успешному скрещиванию с предковыми формами. Он, как выражаются биологи, репродуктивно изолировался от них. Рад бы дать потомство, да разность хромосом не позволяет. Свою личную жизнь он может устроить только в том случае, если поблизости объявится такой же незадачливый геномный мутант. Это пусть редко, но происходит. Если два одиночества встретятся и породят себе подобных, они могут дать начало новому виду, причем практически мгновенно: за несколько поколений и даже всего за одно. Это происходит так быстро, что часто никаких морфологических различий между новым и старым видами возникнуть не успевает. Внешне они крайне похожи, и, если бы не хромосомный анализ, никто бы и не догадался, что виды – разные (рис. 9.3). Для подобных случаев у биологов тоже припасено особое название – виды-двойники (сейчас их чаще называют криптическими, то есть скрытыми, видами, причем они могут возникать не только путем хромосомных перестроек, но и другими способами). В этом, кстати, важное отличие геномных мутаций от макромутаций, о которых речь шла выше. Безволосый макромутант среди млекопитающих способен к успешному скрещиванию с сородичами, потому что сохраняет нормальный для вида хромосомный набор; если он и изолирован от них репродуктивно, то, скорее, на «психологическом» уровне – «я за такого урода ни в жисть замуж не пойду!»

Рис. 9.3.

Раковины двух африканских пресноводных улиток из рода Bulinus. Слева – гексаплоид, справа – октоплоид. Кроме небольшой разницы в размерах, они практически ничем не отличаются друг от друга{413}