Мейоз — образование половых клеток.

Оплодотворение.

Раздумья его пришлись в ту пору, когда всех биологов занимали вновь открытые законы Менделя. И кому покажется странным, что однажды, чертя схемы клеточного деления, Сеттон, быть может и машинально, написал: АА X аа -> Аа + Аа.

Вот что он изобразил. (См. схему стр. 51.) Это одно из блистательнейших обобщений: гипотеза Сеттона — Бовери. (Имя Бовери здесь стоит не зря — он проследил движения хромосом, ход клеточных делений.) Суть гипотезы в том, что движение хромосом в ходе редукционного деления и оплодотворения полностью соответствует движению генов в менделевских скрещиваниях. Отсюда сам собой напрашивается вывод: гены находятся в хромосомах, они — участки хромосом.

Схема Сеттона. Путь генов по Менделю (слева) и путь хромосом в поколениях. Внизу обозначены и гены и хромосомы.

Каждый вид животных и растений имеет свой совершенно определенный набор хромосом. Этот набор характеризуется не только определенным числом хромосом, все его хромосомы имеют совершенно определенную «внешность». Потеря хотя бы одной хромосомы или лишняя хромосома — почти всегда болезнь, и часто тяжелая.

Наши домашние животные имеют такое число хромосом:

крупный рогатый скот: 60

свинья: 38

овца: 54

коза: 60

собака: 78

кошка: 38

норка: 30

утка: 80

курица: 78

кролик: 44

Как видите, у домашних животных число хромосом довольно большое. Во всяком случае, по сравнению с хорошо изученной генетиками мушкой дрозофилой, у которой хромосом всего восемь, причем каждая из четырех пар легко различима. Однако количество хромосом не препятствие для их изучения. И если крупный рогатый скот генетиками изучен хуже, чем дрозофила, то не из-за того, что у него имеется 60 хромосом. Домашнее животное — трудный объект для исследования. Корова рождает одного теленка, да и много времени пройдет, пока он стянет взрослым. А у дрозофилы самка откладывает сотни яиц, и взрослой эта мушка становится в десять дней.

В хромосомном наборе каждого домашнего животного, кроме пчелы, выделяется одна пара хромосом — половые. В отличие от них, все остальные хромосомы называют аутосомами. Если в аутосомах оба партнера, составляющие пару, одинаковые, то в половых хромосомах не так. У млекопитающих половые хромосомы самки образуют так называемые Х-хромосомы («икс» латинское). У самцов одна Х-хромосома, а вторая хромосома пары, как правило, иная по форме и длине. Это У-хромосома («игрек» латинское). Таким образом, формула самки у млекопитающих XX, формула самца — ХУ; самка гомозиготна по половым хромосомам, самец гетерозиготен.

Обратная картина у птиц. У них гомозиготны самцы, самки же имеют разные половые хромосомы.

Предсказать пол ребенка или детенышей у животных люди пытались давно. И сколько теорий они создали! Однако какой бы странной и нелепой ни казалась нам теория сегодня, все равно предсказания сбывались не менее чем в 50 процентах случаев — родился либо мальчик, либо девочка. 50 — не малый процент совпадений, и он придавал уверенность авторам иной раз самых нелепых выдумок.

А среди них были люди, известные всему миру. Аристотель, например, полагал, что рождение мальчика связано с холодными северными ветрами, а девочки, напротив, появляются под влиянием южных зефиров... Но если Аристотелю, философу древнего мира, вроде бы и простительна подобная «легкомысленность» в суждениях, то Сторкуэтору, ученому прошлого века, вряд ли можно простить «теорию», внесшую разлад во многие семьи: он считал, что пол ребенка противоположен полу того из супругов, чьи человеческие качества выше...

До момента открытия половых хромосом было высказано... более пятисот гипотез образования пола. И хотя все они оказались ошибочными, это не действовало отрезвляюще на любителей скороспелых обобщений.

Современное представление о полообразовании опирается на данные генетики. В самом деле, если формула самки XX, а самца ХУ, то гаметы самки будут X и X, а гаметы самца X и У. Мысленно комбинируя эти гаметы, мы получим 50 процентов особей с формулою XX и 50 процентов — ХУ. То есть половину самцов и половину самок.

Но если пол потомка зависит от того, каким спермием — X или У — будет осеменена яйцеклетка, то нельзя ли искусственно разделить спермиев? Заманчиво у молочных пород крупного рогатого скота получить 100 процентов телок, а у мясных — преобладание бычков, они вырастают более крупными.

Управление численным соотношением полов волнует многих ученых. Первым, кто добился в этом деле ощутимых результатов, была советская исследовательница В. Н. Шредер. Поместив сперму кролика в поле постоянного электрического тока, она обнаружила, что при температуре в 10—15 градусов от спермы, концентрирующейся у катодов, получается 83—88 процентов самцов. При температуре в 25 градусов катодная сперма дала всего лишь 20 процентов самцов. От анодной спермы при 10 градусах было получено 83 процента самок. Цифры обнадеживающие.

В природе без всяких специальных воздействий численные соотношения полов не всегда равны 1 : 1. В этом отношении лучше всего изучен человек. По записям родильных домов, обработанных статистически, установлено, что мальчиков всегда рождается больше девочек. Цифры эти колеблются от 102 до 106 мальчиков на каждые 100 девочек. А перед войной и во время войны, как и при других общенародных бедствиях, число мальчиков возрастает... И тут уж не уйдешь от вывода, что это численное соотношение зависит от каких-то условий среды. Однако от каких? Вот этот-то вопрос и остается до сих пор не решенным.

У крупного рогатого скота на каждую сотню телят рождается 52 бычка, но зато при сравнительно редких двойнях число бычков сокращается до 49. У свиньи на сотню детенышей приходится 52 кабанчика, а у собак терьеров — 55 кобельков.

Итак, идет поиск.

Исследовательница Э. Кинг вела селекцию у крыс, подбирая линии, где родилось больше самцов или самок. Шесть поколений отбора привели к тому, что в одной из линий на сотню самок рождалось 122,3 самца, в другой 81,8. Эти отличия оказались стойкими, прослежено было 25 поколений.

Американец И. Узйр в 1962 году сообщил, что, ведя селекцию на разный уровень кислотности в крови (разный рН), он одновременно получил линии мышей, различающиеся по численным соотношениям полов. В линии с высоким рН на 100 самок приходилось 114 самцов, а в линии с низким рН — лишь 67.

Увы, эти многообещающие результаты пока одиноки. Значительно большему числу исследователей не удавалась селекция, которая изменяла бы численные соотношения полов.

Но вот данные опытов на свиньях. Они опубликованы в 1968 году советскими исследователями Е. М. Владимирской и П. А. Харченко. Сперму хряка подвергали воздействию 40-процентного раствора хлористоводородного гистидина. В результате сперма делилась на две фракции. Неустойчивые к этому воздействию спермин опускались в нижний слой жидкости, более устойчивые держались вверху. Спермой из верхнего яруса было осеменено 26 свиноматок. Из 236 поросят 75 (32 процента) оказалось самцов и 161 самка (68 процентов). Нижнюю фракцию спермии тоже использовали для осеменения. Родилось 222 поросенка — 128 самцов и 94 самки.

Авторы предполагают, что в этом опыте произошло разделение спермиев, несущих X и У хромосомы.