Азбука зачатия. Факторы риска
Большинству живых организмов, размножающихся половым путем, для появления потомства необходимы и мужские, и женские половые клетки. Однако в некоторых случаях процесс размножения осуществляется без участия мужской особи. Такое непорочное зачатие называется партеногенезом.
В отличие от вегетативных (бесполых) способов размножения, таких как деление и почкование, партеногенез происходит с участием половых клеток, но только женских. Неоплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, развивается в зародыш, а дальше следуют все биологические процессы, свойственные обычному половому размножению.
У большинства животных, практикующих партеногенез, этот способ размножения имеет факультативный характер, то есть проявляется при определенных условиях. Но есть и такие, которые размножаются только путем партеногенеза, не чередуя его с обычным.
Самое удивительное, что иногда такое однополое размножение встречается у тех представителей животного мира, которые раньше к нему не прибегали. В 2001 году в штате Небраска, в зоопарке на свет появился детеныш малоголовой рыбы-молота, находившейся долгое время в резервуаре, в котором не было самцов. Ученые рассмотрели все возможные варианты, которые могли объяснить появление акуленка. В том числе возможность «ложного партеногенеза», когда зачатие происходит в результате длительного сохранения спермы после давнего полового контакта. И только после того, как чудо-детеныш погиб в результате несчастного случая от укола ската, анализ ДНК показал отсутствие какого-либо генетического материала, кроме материнского. По всей видимости, некая заложенная в ДНК акулы программа в условиях неволи включила резервный механизм размножения. Еще два таких случая произошли в 2002 году в Детройте (США), и в Венгрии.
Во всех трех случаях детеныши были женского пола, так как мужской пол определяется Y-хромосомой, находящейся в мужских половых клетках.
Такие сюрпризы природы заставляют задуматься о том, способен ли человек размножаться таким способом. Может быть евангельские предания, рассказывая о непорочном зачатии Девы Марии, описывают случай партеногенеза? Однако в этом случае из-за отсутствия Y-хромосом в женских половых клетках ребенок должен был родиться девочкой. Кроме того, есть причина, по которой ни человек, ни какое-либо другое млекопитающее не может размножаться партеногенетически. Заключается она в том, что для развития жизненно важных органов зародыша млекопитающего необходимы гены особей обоих полов. И если нужный ген будет иметь неправильный половой маркер, развитие заблокируется на ранней стадии. Поэтому, даже если яйцеклетка млекопитающего по каким-то причинам начнет делиться, к рождению жизнеспособного потомства это не приведет.
Странная беременность
Опухшие колени, боли в спине, кислотный рефлюкс – беременность может быть просто ужасным состоянием. Но люди – не единственные существа, вынужденные смиряться с некоторыми неудобствами для воспроизведения . Давайте посетим галерею примеров странного вынашивания потомства, от кажущейся бесконечной беременности до отцов, взваливших бремя на свои плечи.
Вынашивание слоненка
Слоны могут похвастаться самым продолжительным периодом вынашивания среди всех наземных животных – до 23 месяцев. Кроме того, их детеныши самые крупные: новорожденный слоненок весит около 105 килограммов.
Неоторопливая плащеносная акула
Однако плащеносные акулы оставляют слонов с носом. Эмбрионы этих примитивных угреобразных животных растут чрезвычайно медленно, за месяц они увеличиваются лишь на 1,4 сантиметра. При такой скорости роста общая продолжительность беременности плащеносной акулы составляет около трех с половиной лет.
Беспроблемные опоссумы
На другой стороне этого многообразия находятся опоссумы, у которых воспроизведение проходит очень легко и просто. У них беременность длится всего около 14 дней. Будучи млекопитающими, опоссумы рожают беспомощных детенышей , которых донашивают в своей сумке два-три месяца.
Беременный папа
Самцы морских коньков известны своим чрезмерным отцовским инстинктом ; они даже играют роль инкубатора яиц. Самки помещают неоплодотворенные яйцеклетки в карман на животе самца. Он их оплодотворяет и защищает в течение нескольких недель, а затем рожает от 5 до 1500 мальков (обычно около 200 у большинства видов). Ну а после этого – доброго пути! Ведь морские коньки не кормят молодняк.
Множество в помете
Что может быть милее, чем щенок? Может быть, 24 щенка? Именно столько появилось на свет в одном наибольшем помете из когда-либо зарегистрированных и внесенных в Книгу рекордов Гиннеса . Самка неаполитанского мастиффа по имени Тия родила этот рекордный выводок в 2004 году в Великобритании, но выжило 20 щенков.
Неутомимая морская свинка
Это известное всем детям животное обладает первоклассными способностями к размножению. Морские свинки могут забеременеть в возрасте лишь 4 недель от рождения. И они действительно неутомимы: у большинства самок течка начинается уже через 2-15 часов после родов.
Заботливые осьминоги
Да, с технической точки зрения осьминоги не беременеют. Они откладывают яйца. Но их схема воспроизводства достаточно странная, чтоб заслуживать упоминания. Самцы осьминогов вкладывают пакеты со спермой – сперматофоры – в самок при помощи щупальца под названием гектокотиль. Самка может сохранять сперматофор до тех пор, пока не будет готова оплодотворить примерно 200 тысяч своих яйцеклеток. После этого она откладывает их около своего убежища или прикрепляет ко дну. После этого самка неустанно охраняет потомство и насыщает его кислородом, нагнетая вокруг воду.
Бремя дельфинов
Для дельфинов беременность – это настоящее бремя. Когда матери плавают с почти доношенным ребенком в утробе, нагрузка на их тело увеличивается на 50 процентов в сравнении с небеременными родичами. Беременность дельфинов длится около года.
Развитие броненосца
Девятипоясные броненосцы могут приостанавливать беременность. Как и некоторые виды млекопитающих, такие как медведи и барсуки, броненосцы практикуют задержанную имплантацию зародыша. Они сберегают эмбрион в состоянии спячки, пока не появятся подходящие условия для беременности. Броненосцы вынашивают эмбрионов (обычно одинаковую четверню) в течение примерно четырех месяцев, но из-за задержанной имплантации малыши обычно рождаются не раньше, чем через 8 месяцев после совокупления.
Рождение шимпанзе
Шимпанзе являются самыми близкими биологическими родственниками человека, потому неудивительно, что они рожают, как люди. Детеныши шимпанзе выходят из родового канала отвернутыми от матери, указывается в исследовании 2011 года. У большинства приматов дети рождаются лицом к матери, а потому она может быстро подхватить малыша. Некоторые антропологи подозревают, что человеческая склонность рождаться отвернутыми от матери привела к необходимости в предоставлении помощи во время родов , но опыт шимпанзе отрицает этот факт.
Какие только вопросы не занимают умы людей. Вот, например, существует ли вероятность забеременеть от животного и насколько она велика? Раз это кому-то интересно, то давайте попытаемся ответить на вопрос, причем, весьма аргументировано.
Может женщина забеременеть от какого нибудь животного?
Понятно, что беременность после полового акта с животным наступить не может. Ни у женщины, ни у животного. Естественные природные условия этого не допускают.
Скрещивание разных животных
В природе существуют примеры скрещивания животных, относящихся к разным видам, но они крайне редки, да и не приносят потомства, способного к размножению, как, например, лошадь и осел. Ни мул, ни лошак, которые получаются в результате подобной беременности, не дают собственного потомства, они изначально бесплодны. Таким образом природа заботится о том, чтобы на свет не появлялись мутанты.
Может ли животное забеременеть от человека?
Что касается человека и остальных животных, то они слишком далеко стоят друг от друга для того, чтобы у них в принципе могло произойти оплодотворение. А все потому, что этот процесс происходит на уровне хромосом. Как известно, все хромосомы состоят из парных генов, которые должны быть одинаковы по своему функционалу. Хотя человек относится к млекопитающим, разница в генах между ним и его ближайшими родственниками – шимпанзе, настолько велика, что о зачатии или оплодотворении не может идти речь даже в этом случае, не говоря уже о таких представителях животного мира, как лошадь или собака.
Дело в том, что даже в случае имеющего место полового контакта между животным и женщиной, при извержении семенной жидкости, хромосомы отторгаются друг от друга, а не происходит их объединение.
Возвращаясь к приматам – шимпанзе или макакам, которые наиболее близко стоят к человеку на природной лестнице, стоит отметить, что расхождение генетических кодов, которое записано в их ДНК, невероятно велико. И это расхождение произошло еще в незапамятные времена, когда уже неандертальцы не могли скрещиваться с обезьянами с образованием потомства.
Скрещивание животных с людьми
Конечно, все вы постоянно встречаете в текстах – научных и околонаучных, такие аббревиатуры, как РНК или ДНК. За этими тремя таинственными буквами скрываются рибонуклеиновая кислота и дезоксирибонуклеиновая кислота. Что же они собой представляют?
Итак, дезоксирибонуклеиновая кислота или ДНК – это спиралевидная макромолекула на которой записана в полном объеме вся генетическая информация о конкретном живом организме. Именно на основе ДНК строятся хромосомы. РНК или рибонуклеиновая кислота, это еще одна макромолекула, звенья которой – нуклеотиды, также передают записанную в генах живого существа информацию.
Фактически именно эти две небольшие спиральки и содержат в себе в закодированном виде не только внешний вид и строение живого организма, но также и наследственные факторы, свойства характера, заболевания и прочие необходимые сведения. Именно по генетическому анализу можно определить, к какому типу принадлежит тот или иной организм, а также, является он родственником другому организму.
Однако, в зависимости от вида живого организма, данная кодировка будет существенно отличаться по своим свойствам.
Опыты по искусственному скрещиванию человека и животного
Действительно, вопрос может ли женщина забеременеть от животного давно уже интересует и ученых-естествоиспытателей. И хотя такие опыты постоянно находились под градом критики, как со стороны Церкви, так и со стороны общественности, считавших, что так человек опускает себя до уровня животного, на самом деле, они преследовали не просто информативные цели, а вполне научные. В частности таким путем пытались найти вакцины или же иной способ лечения многих неизлечимых по сей день заболеваний, например, рака. Подобные эксперименты ставились британскими учеными и даже были внесены поправки в соответствующее законодательство, чтобы эти опыты могли продолжаться.
Нужно сказать, что ученым удалось добиться определенного успеха в соединении генетического материала, взятого у человека, а также у различных животных, и даже было выращено некоторое количество соответствующих эмбрионов, вот только все они погибали на каком-то этапе.
Скрещивание человека и обезьяны
На рубеже XIX - XX веков среди российских ученых особенно популярны были опыты по скрещиванию человека с обезьяной. Они пытались научно обосновать дарвиновскую теорию о происхождении человека. К сожалению, все самки человекообразных обезьян, которых даже удавалось оплодотворить биологическим материалом, взятым у различных мужчин, просто погибали. Можно сказать, что этот эксперимент полностью провалился, потому что даже у погибших самок наступившей беременности обнаружено не было.
Можно ли забеременеть от собаки?
Как известно, беременность и у собаки и женщины наступает после того, как яйцеклетка будет оплодотворена сперматозоидом. При оплодотворении те генетические коды, которые записаны в половых клетках родителей объединяются, от чего и начинает развиваться новая особь, несущая в своих ДНК и РНК уже информацию о генетических кодах обоих родителей. Однако, для того, чтобы произошло подобное объединение, необходимо, как минимум, чтобы наборы хромосом были одинаковы по своему строению и могли быть объединены в одно целое.
Клетка человека содержит 46 хромосом. А половая клетка – половину от этого количества – 23 хромосомы. При этом, когда половые клетки мужчины и женщины объединяются, то получается полный набор из одинаковых по своему строению и кодировке хромосом, происходит оплодотворение и начинается развитие.
Клетка собаки содержит 78 хромосом, к тому же спирали ДНК и РНК собаки по своему строению совершенно не похожи на человеческие. Хромосомные наборы, которые несут половые клетки собаки, совершенно не похожи на тот хромосомный набор, который существует у человека. Они значительно отличаются между собой так же, как детали от совершенно разных пазлов или моделей конструктора.
Таким образом, даже если искусственным путем попытаться внедрить в яйцеклетку женщины сперматозоид собаки, то совпадения не произойдет, пазл не сложится, зачатие не наступит. И даже если вы все же попытаетесь, каким-то образом насильно скрепить данный материал, а затем пересадить его в матку к женщине, то ее организм немедленно отторгнет этого мутанта. Природа надежно заботится о том, чтобы на свет появлялись исключительно жизнеспособные особи.
Поэтому, забеременеть от собаки может только собака, а уж никак не человек. И если вы где-то услышите леденящие душу рассказы о том, как женщина забеременела от собаки, а потом родила младенца с головой покрытой шерстью или собачьими зубами – не верьте. Это полная ерунда.
Непорочное зачатие вовсе не чудо природы. Хотя и зачатием его назвать трудно. Способность организма размножаться без участия противоположного пола называется партеногенез и довольно часто встречается в природе. Невероятно, но факт: многие виды живых организмов бесполые, к ним относятся растения и даже некоторые животные. Сегодня мы подготовили список из 10 самых ярких представителей флоры и фауны, способных размножаться неполовым путём.
Непорочное зачатие пчелы медоносной
Всего известно около 20 тысяч видов медоносных пчёл, но только одна из них обладает способностью размножаться без участия особи мужского пола. Пчела медоносная (Apis mellifera capensis) обитает в Южной Африке и процесс размножения у этого вида называется телитокия (форма партеногенеза, при которой появляются только самки).
Пчёлы размножаются через партеногенез
Только часть особей этого вида пчёл способны на такой способ размножения, но именно благодаря этому эти насекомые поддерживают необходимое количество гомозиготных особей, каждая из которых не является точной копией родителя. В основном пчёлы начинают активно размножаться, когда нужны новые рабочие или пришло время выбирать матку.
Самый распространённый вид водяной блохи Daphnia pulex обитает в водах Северной и Южной Америки, Австралии, Европы и обладает яркими отличительными чертами. Это так называемый эталон, именно у этого вида появился первый геном. Кроме того, дафния размножается через процесс известный как циклический партеногенез, при котором размножение может быть с участием особи противоположного пола или без него.
Дафнию также называют водяной блохой
Наблюдения за дафниями показывают, что Daphnia pulex размножается только при подходящем состоянии воды. Она может начать искать особь противоположного пола для размножения, но если её не удаётся найти, то это не критично. Когда приходит время продолжить род, дафния откладывает икру, из которой вылупятся только женские особи. И хотя генетический код остаётся прежним, это позволяет большему количеству женских особей распространить свой генофонд и увеличить популяцию водяных блох.
Если ваши ночные кошмары недостаточно красочны, то знайте, существуют пауки, способные размножаться без участия противоположного пола. Заприте двери и купите огнемёт, семейство пауков-оонопидов, известных также как пауки-гоблины, включает в себя 1300 видов, популяция которых колеблется от 1 до 3 млн особей. Способность к партеногенезу была выявлена только у некоторых видов, среди них вид Triaeris stenaspis, который изначально появился в Иране, откуда распространился по всей Европе. Размер этих паучков едва достигает 2 мм, они не представляют угрозу для человека, если конечно он их заметит. Мужские особи учёными обнаружены не были, поэтому принято считать, что они размножаются только неполовым путём.
Эти пауки совсем крошечные, их размер всего 1–3 мм
Женские особи этого вида пауков размножаются так же, как медоносные пчёлы, путём телитокии. Они откладывают диплоидные яйца, из которых вылупляются новые женские особи. У каждого последующего поколения наблюдается снижение способности к продолжению рода, но этот вид продолжает придерживаться телитокии, создавая многообразие геномов.
Улитка мелания
Если у вас когда-то был аквариум, то вы наверняка знакомы с маленькой улиткой, Tarebia granifera, которую называют мелания. Это пресноводная улитка, впервые она появилась в Юго-Восточной Азии, но со временем её сородичи распространились по всему миру. Этот вид чаще всего можно встретить в тёплых водах Гаваев, Кубы, Доминиканы, Южной Африки, США и на островах Карибского бассейна.
Популяция этих улиток при благоприятных условиях может увеличиваться в геометрической прогрессии
Эти улитки размножаются двумя способами: партеногенез и яйцеживорождение, при последнем способе эмбрион остаётся в теле матери до тех пор, пока он не готов вылупиться из яйца. По факту улитка воспроизводит сама себя, появляется её клон, который уже в скором времени сможет размножаться. Мелании могут очень быстро плодиться в благоприятной среде, можно в короткий срок вывести их многочисленную популяцию в обычном аквариуме, поэтому меланию относят к захватническому виду. У этого вида есть особи мужского пола, но их гениталии редко функционируют, а это позволяет сделать предположение, что партеногенез основной способ размножения для мелании.
Пожалуй, способность к саморазмножению не самый интересный факт о мраморных раках. Гораздо примечательнее то, что эти раки появились только в конце 90-х годов ХХ века в результате однонаправленной мутации у родительского вида. Эти крошечные живые существа выглядят достаточно симпатично и их даже заводят как домашних животных. Но здесь любители таких домашних любимцев столкнулись с проблемой: они способны к саморазмножению и из одного рака уже совсем скоро вы сможете получить сотню.
Ещё 30 лет назад этого вида раков вообще не сушествовало
Одна женская особь может отложить несколько сотен яиц единовременно, поэтому те, кто решается завести такого рака у себя в аквариуме, очень скоро обнаруживают пополнение. Благодаря такой способности к размножению в геометрической прогрессии, раки быстро распространились по миру, а на Мадагаскаре даже сложилась опасная обстановка: миллионы раков поставили под угрозу жизнь других обитателей фауны.
Мексиканская хлыстохвостая ящерица
Из известных науке полутора тысяч видов живых организмов, способных к размножению через партеногенез, большинство приходится на растения, насекомые, членистоногие. Способность к размножению без необходимости оплодотворения редко встречается у позвоночных, но всё же у маленькой группы рептилий такая способность есть. Наиболее интересен пример мексиканской хлыстохвостой ящерицы - у них мужских особей нет вообще. Этот вид получился путём скрещивания двух других видов, где мужские особи были: полосатая аризонская хлыстохвостая ящерица и тигровая хлыстохвостая ящерица.
В популяции этого вида ящериц нет особей мужского пола
Смешение этих видов рептилий не позволяет сформироваться здоровой жизнеспособной мужской особи, но это никак не мешает мексиканской хлыстохвостой ящерице продолжать род и формировать свои собственные виды. Самка этой ящерицы может за лето отложить до 4 яиц, которым нужно 2 месяца, чтобы вылупиться и пополнить популяцию.
Прудовая лягушка
Прудовая, она же съедобная, лягушка (Pelophylax esculentus) широко распространена в Европе. Изначально её вывели во Франции, чтобы употреблять в пищу, правильно приготовленные ножки этой лягушки божественны на вкус. Этот вид лягушек размножается посредством гибридогенеза, который похож на партеногенез. Женская особь производит гибридогенных гибридов, которые исключают одну пару родительских генов, чтобы сформировать новое поколение, половина генома передаётся клонально, а вторая половина половым путём.
Так выглядят знаменитые лягушачьи лапки до того, как попадают на кухню
Благодаря такому способу размножения получается, что часть генетического материала поступает от отца. Это нельзя назвать партеногенезом в чистом виде. У каждого последующего поколения присутствует ДНК матери и гибридный геном отца. Следующее поколение сможет производить на свет мужские особи, но их ДНК будет клоном ДНК матери, объединённым с ДНК отца. Странный способ размножения, но зато можно полакомиться лягушачьими лапками.
Комодский варан
Комодские вараны впечатляют своими размерами и сходством с давно вымершими динозаврами. Это самые большие из известных ящериц, они могут вырастать до 3 метров в длину и весить до 70 кг. Эти вараны охотятся на крупных животных типа оленей и свиней, и есть вероятность, что в случае необходимости могут атаковать человека. Справиться с крупными животными им помогает яд, который поражает жертву через укус. До 2005 года никто и не предполагал, что эти животные способны размножаться через партеногенез, пока в Лондонском зоопарке самка комодского варана не отложила яйцо после того, как более двух лет находилась в изоляции. Изначально предполагалось, что эти животные могут хранить сперму до того момента, как она понадобится, но генетический тест показал, что никаких дополнительных генетических материалов обнаружено не было.
Глядя на этого представителя рептилий можно подумать, что не все динозавры вымерли
То же самое произошло и с другими особями варана, которые жили в неволе. Удивительно, но некоторые из вылупившихся особей были мужского пола, что нетипично при размножении неполовым путём. Это происходит потому, что их система хромосом, которая отвечает за определение пола, отличается от такой же системы млекопитающих. Когда самка комодового варана оказывается в изоляции (например на острове или в террариуме), то она может произвести на свет мужскую особь, чтобы «встречаться» с ней. Способность к партеногенезу помогает этому виду поддерживать численность популяции, хотя генетическое многообразие снижается.
Вряд ли вы задумываетесь о биологических способностях индюшки, когда готовите индейку. А ведь эти птицы могут размножаться при помощи партеногенеза, если рядом нет самца. Удивительно, но если женские особи, живущие в изоляции от самцов, будут слышать их присутствие, то они будут быстрее размножаться посредством партеногенеза, чем если бы они были в полной изоляции. Домашние птицы более склонны к партеногенезу, чем дикие.
Удивительно, оказывается индюшкам для продолжения рода индюки не нужны
Если яйцо появилось в результате партеногенеза, то из него обязательно вылупится самец, и он будет абсолютным генетическим клоном матери, отличием будет только пол. Фермеры взяли этот факт на заметку и пользуются такой способностью этой птицы, чтобы получить более мясистую популяцию.
Зебровая акула
Может показаться, что чем сложнее устроен организм, тем меньше вероятность, что он сможет размножаться неполовым путём. Не так давно учёные обнаружили, что зебровые акулы могут размножаться при помощи партеногенеза.
Зебровая акула может размножаться неполовым путём
Акула Леони жила в аквариуме довольно долгое время и мужских особей рядом с ней не было. Через несколько лет она отложила яйцо, из которого вылупились трое детёнышей. После этого случая ещё несколько зебровых акул дали жизнь новому поколению в отсутствие особей мужского пола. В результате исследования также установили, что достаточно часто у потомства, полученного половым путём, всё равно остаётся генетический код матери.
Животный мир удивителен и многообразен, кто бы мог подумать, что в нём происходят такие чудеса, как партеногенез. Больше всего удивляет то, что такой способ размножения доступен не только простейшим организмам, но и животным более высокой организации.
Удивительно, но некоторых любопытных людей волнует вопрос, можно ли забеременеть от животного . При половом сношении это невозможно. Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом происходит лишь в том случае, когда каждая из хромосом составляет идентичные по функционалу пары генов. На данном этапе развития, между людьми и животными существует большая разница, которая и приводит к фатальным перебоям в процессе оплодотворения. Скрещивание может осуществляться только в естественном процессе без вмешательства генной инженерии, но такой способ подходит только для очень близких по генетическим показателям родственникам. К примеру, известно, что при скрещивании лошади и осла в результате оплодотворения получается особь бесплодного мула.
Ближайшими родственниками человека являются приматы. Но на данном этапе развития наш генетический код настолько различен с их генетическим кодом, что говорить о естественном скрещивании невозможно.
Генная инженерия
Наши древние предки неандертальцы, ещё в доисторические времена, возможно, скрещивались с другими человекообразными существами, определяя, таким образом, генотип будущего человечества.
Вопрос о том, можно ли забеременеть от животного с помощью генной инженерии, на первый взгляд кажется нерешенным, однако это не так. Хотя люди и животные принадлежат к классу млекопитающих, их генные структуры настолько различны, что зачатие просто не может произойти. Если взять, к примеру, хромосомный набор собаки и человека, то мы увидим, насколько они различны, а это значит, что даже при прямом попадании семенной жидкости во влагалище, никакого зачатия не наступит, а напротив - произойдет взаимное отторжение.
Проводились опыты по искусственному скрещиванию человеческих эмбрионов с животными в Великобритании. Ранее это было запрещено законом, но сейчас небольшие изменения в великобританском законодательстве об оплодотворении и эмбрионологии позволяют это делать.
Эти эксперименты проводились в лабораториях на территории английского королевства в течение 3-ех лет, и в результате были выращены 155 эмбрионов. Эти эмбрионы являются носителями, как человеческого генетического материала, так и животного генома. Их создавали для борьбы человечества с опасными заболеваниями.
Многие были взбудоражены и возмущены этими экспериментами, посчитав оскорбительным для Великобритании проведение опытов с генетическим материалом человека. Также поступали заявления и высказывания о том, что эти эксперименты не только неэтичны, но и отбрасывают тень на все человечество в целом.
В ответ на это исследователи убеждают, что с помощью стволового материала, извлеченного из этих эмбрионов, можно будет излечить рак. Поживем-увидим...