Кентавры в мире насекомых

В греческой мифологии упоминаются удивительные создания — кентавры. Считалось, что в незапамятные времена, когда еще боги не ушли на Олимп и жили среди людей, проводя время в играх, битвах, развлечениях, встречались странные существа с туловищем лошади и торсом человека.

Но человечество взрослело, старые сказки забывались, постепенно забылись и мифические кентавры — полулюди-полулошади. И вдруг сказка обернулась явью. Ученые нашли организмы, удивительным образом сочетавшие в себе части двух, резко различных организмов. Эти «кентавры» были названы гинандроморфами, а анализ гинандроморфизма явился прекрасной проверкой справедливости генетической теории определения пола.

Разберем возникновение гинандроморфов на примере плодовой мушки дрозофилы. С этим интересным объектом исследования мы встретимся не раз, и нам еще представится случай рассказать о дрозофиле подробно, пока же упомянем об одной особенности этих мух. Самцы дрозофилы отличаются от самок многими признаками. Самки дрозофилы значительно крупнее, на брюшке у них имеется пять черных полос, у самцов только три. Передняя ножка самца несет гребневидный орган, образованный рядом щетинок, а у самок он отсутствует.

Однажды в руках исследователей оказалось насекомое невиданной формы. Одна половина туловища была значительно больше другой; на этой большей половине брюшко пересекало пять черных полос, но зато меньшая часть туловища имела только три полосы. Так, в одном теле чудесным образом переплелись признаки и мужской и женской особей. Причина «чуда» была непонятной.

Вот тут-то за дело и взялись генетики. В их руках имелся секрет различий женских особей и мужских. Чтобы решить, являются ли разные половины гинандроморфа различными по полу, пришлось приготовить препараты клеток и подсчитать в них число хромосом. Когда это сделали, все сомнения исчезли. Большую половину тела составляли клетки с двумя Х-хромосомами, то есть женские клетки, а меньшая половина несла в ядрах лишь одну Х-хромосому. Генетическая разница в частях тела гинандроморфа была установлена.

Причина возникновения гинандроморфных мух.

Оставалось понять, как же мог возникнуть такой «кентавр». Удалось выяснить и это. В момент оплодотворения все шло, как и полагалось. Яйцеклетка была оплодотворена спермием, содержавшим Х-хромосому. Таким образом, получилась женская зигота, которая должна была последовательно делиться, чтобы постепенно сформировалась нормальная муха.

Но произошло непредвиденное. Во время первого дробления оплодотворенного яйца одна из двух вновь образовавшихся Х-хромосом разрушилась (такое иногда бывает). В результате одна дочерняя клетка получила две Х-хромосомы, а вторая клетка осталась только с одной Х-хромосомой. Получившаяся клетка из женской превратилась в мужскую. Следующие дробления протекали нормально, и из той клетки, которая была женской, развилась женская половина тела, из мужской клетки — мужская.

Но если этот механизм верен, то при нарушении не в первом, а, скажем, во втором делении только четверть тела станет мужской. Если же нарушение произойдет в третьем делении, то изменится одна восьмая часть тела и т. д. Муха с измененной четвертью тела, восьмой и т. д. нашлись. Генетическая теория пола получила прекрасное подтверждение.

Гинандроморфы были найдены у кур, певчих птиц и бабочек.