რატომ ვმრავლდებით სექსით?


ფრინველები, ფუტკრები, შიმპანზეები, ადამიანები – ამას ყველანი ვაკეთებთ, მაგრამ მხოლოდ მცირეოდენი თუ იაზრებს, რომ სქესობრივი გამრავლება პირველად იმ სახეობებში გაჩნდა, რომლებიც ჩვენგან ძალიან განსხვავდებოდნენ.

მაშ რომელი სახეობა იყო ეს და როგორ დაიწყო ყველაფერი? რა არის ფრინველებისა და ფუტკრების რეალური ისტორია?

სქესობრივი გამრავლების საწყისი მეცნიერებისთვის ყოველთვის თავსატეხს წარმოადგენდა. დღესდღეობით დედამიწის მრავალუჯრედიანი არსებების 99% – დიდი ორგანიზმები, რომელთა დანახვაც შეგვიძლია – სქესობრივი გზით მრავლდება. ყველას თავისი უნიკალური მექანიზმი გააჩნია, მაგრამ რატომ განვითარდა ეს პროცესი, რეალურად დიდ გამოცანას წარმოადგენს.

ევოლუციის მამის დარვინისთვისაც კი სექსის საკითხი დამაბნეველი იყო. 1862 წელს ის წერდა: „ჩვენ მინიმალურ დონეზეც კი არ ვიცით სექსუალურობის საბოლოო მიზეზი; რატომ უნდა გაჩნდნენ ახალი არსებები ორი სექსუალური ელემენტის გაერთიანებით. მთელი საკითხი ჯერ კიდევ ბნელითაა მოცული.”

მრავალი სახეობის ყურადღება მთლიანად სექსისკენ არის მიმართული და პარტნიორის საპოვნელად ძალისხმევას არ იშურებენ. მამრი მეკარვია დახვეწილ ბუდეებს აგებს მდედრებზე შთაბეჭდილების მოსახდენად; მდედრი ციცინათელის კუდი კაშკაშებს, რათა მამრი მოიტყუოს; ყვავილის სურნელიც კი უბრალოდ ჭკვიანური ხრიკია იმ მწერების მოსაზიდად, რომლებიც მტვერს წაიღებენ და ახლომდებარე ყვავილებს მიაშურებენ, ამ პროცესში კი მათ ანაყოფიერებენ.

ამ მომაჯადოებელი მრავალფეროვნების მიუხედავად სქესობრივი გზით გამრავლებადი ყველა ორგანიზმი ერთი და იგივე გზას მიყვება ახალი თაობის შესაქმნელად – ერთი და იგივე სახეობის ორი წევრი თავის დნმ-ს აერთიანებს ახალი გენომის მისაღებად.

სექსის წარმოშობამდე გამრავლება უსქესო გზით ხდებოდა, რაც ძირითადად უჯრედის გაყოფას ნიშნავს – ორგანიზმი პირდაპირი გაგებით შუაზე იყოფა, რათა ორი ორგანიზმი შექმნას. ეს მარტივი კოპირება-დაყოფის მექანიზმია და მას სიცოცხლის გარკვეულ დროს უთმობს ყველა ბაქტერია, მცენარეების უმეტესობა და ზოგიერთი ცხოველიც კი.


უსქესო გამრავლების მექანიზმი ბევრად ეფექტური და ნაკლებად არეულია, ვიდრე სქესობრივი. უსქესო სახეობებს არ უწევთ დროისა და ენერგიის ხარჯვა პარტნიორის ძიებასა და მასზე შთაბეჭდილების მოხდენაში, ისინი უბრალოდ იზრდებიან და ორად იყოფიან. შეადარეთ ეს რთულ და ზოგჯერ სახიფათო პროცესს, რომელიც სქესობრივი გამრავლებისთვის პარტნიორის მიზიდვას გულისხმობს.

ასევე არსებობს სექსის სხვა აშკარა საფასურიც. ორი სხვადასხვა გენომის ნაწილების გაერთიანება მოითხოვს განსხვავებულ პროცესს – კვერცხუჯრედი უნდა განაყოფიერდეს. ეს ასევე ნიშნავს, რომ თითოეული მშობელი თავისი გენების მხოლოდ ნახევარს გადასცემს შთამომავლობას. ამის საპირისპიროდ, უსქესო მშობლები ქმნიან თაობას, რომლებიც მათ ზუსტ ასლს წარმოადგენენ, რაც უკეთეს მიდგომად ჩანს იმ სამყაროში, სადაც ჩვენს გენებს ეგოისტურად სურთ, თავიანთი გადარჩენა უზრუნველყონ.

ამ ყველაფრის გათვალისწინებით, რატომ გადის ამდენი სახეობა სქესობრივი გამრავლების გრძელ და უსწორმასწორო გზას, როცა ხელმისაწვდომია პირდაპირი გზა? სექსს უნდა გააჩნდეს გარკვეული ევოლუციური უპირატესობა, რომელიც აშკარა ზარალს გადაწონის.

1886 წელს გერმანელმა ევოლუციონისტმა ბიოლოგმა ავგუსტ ვაისმანმა ერთ-ერთი ასეთი უპირატესობის შესახებ წამოაყენა აზრი. მან განაცხადა, რომ სქესობრივი გამრავლება ახდენს გენების შერევას „ინდივიდუალური განსხვავებების” შესაქმნელად, რომლებზეც ბუნებრივი გადარჩევა მოქმედებს. არსებითად სექსი არის შესაძლებლობა ერთი სახეობის ორი ორგანიზმისთვის, რომ თავიანთი რესურსები გააერთიანონ.

მათი შთამომავლობის ნაწილს ორივე მშობლის კარგი გენების სასარგებლო ნაკრები გადაეცემა, რაც იმას ნიშნავს, რომ უკეთესი რეაგირება ექნებათ გარემოს ზეწოლაზე, რომელიც უსქესო სახეობებისთვის სასიკვდილო საფრთხის მომტანი იქნებოდა. რეალურად სექსმა შეიძლება დააჩქაროს კიდეც ევოლუციის ტემპი – აშკარა უპირატესობა, თუკი გარემო პირობებიც სწრაფად იცვლება.

სექსის ამ სარგებლის მთავარი მტკიცებულება მოდის კვლევებიდან, სადაც უსქესოდ გამრავლებადი სახეობები აიძულეს, სქესობრივად გამრავლებად ორგანიზმებად ქცეულიყვნენ. პრიმიტიული ერთუჯრედიანი ორგანიზმები, როგორც წესი, მშვენივრად მრავლდებიან უსქესო გზით, მაგრამ თუკი გარემოს ზეწოლა მაღალია, შეიძლება სქესობრივ გამრავლებაზე გადავიდნენ.

გარემოს ზეწოლა შეიძლება იყოს ნებისმიერი რამ, ამინდში მცირე ცვლილებიდან მეტეორის ჩამოვარდნამდე.

სქესობრივი გამრავლების წარმოშობა დიდხანს იყო საიდუმლო ნაწილობრივ იმიტომ, რომ სამყაროს ვაკვირდებით ისეთად, როგორიც ახლაა, სადაც მრავალი უსქესო ორგანიზმი წარმატებით ვითარდება, ხოლო ზოგიერთი ორგანიზმი, რომელსაც ორივენაირად შეუძლია გამრავლება, მაინც უსქესო გამრავლებას ამჯობინებს. ამ ორგანიზმებში შედიან: საფუარი სოკოები, ლოკოკინები, ზღვის ვარსკვლავები, ბუგრები და ა.შ.

მაგრამ სინამდვილეში გამრავლების მათ მიერ შერჩეული მეთოდი დამოკიდებულია მათ გარშემო მდებარე გარემოს პირობებზე – უმეტესობა სქესობრივი გზით მხოლოდ რთულ პერიოდებში მრავლდება, დანარჩენ დროს კი – უსქესო გზით.

თუმცა ადრეული სამყარო ბევრად არასტუმართმოყვარე იყო და გარემო ხშირად ძალიან სწრაფად იცვლებოდა. ამ პირობებში მუტაციის მაღალ სიხშირეს შესაბამის პირობებში შეიძლება ეიძულებინა უსქესო ორგანიზმი, რომ სქესობრივად ქცეულიყო.

ქანებში შენახულ ნამარხებს უფრო მეტის თქმა შეუძლიათ სქესობრივი გამრავლების წარმოშობაზე, მაგრამ ნამარხები იშვიათია და ძნელი საპოვნელი, ამიტომ რთულია იმის თქმა, ეს როდის მოხდა. მიჩიგანის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მეცნიერის კრის ადამის თქმით, შეგვიძლია, ევოლუციას ინფორმაციის კუთხით შევხედოთ – რისი ცოდნაა საჭირო იმისთვის, რომ გადარჩენა მოახერხო. ევოლუცია ეხება „ინფორმაციის შენახვასა და ინფორმაციის მოპოვებას – რაც უფრო მეტი იცი, მით უკეთესი ხარ”. ამიტომ ეს „შესწავლითი” პროცესია – ორგანიზმი „სწავლობს” ახალ ინფორმაციას, განსაკუთრებით ცვალებად გარემოში და ამ გაკვეთილებს გადასცემს (დნმ-ის სახით) შემდეგ თაობას, რათა გადარჩენაში დაეხმაროს.

სექსი ამის მოხდენას უფრო ეფექტურად უზრუნველყოფს, სახეობებს სთავაზობს უფრო მარტივ გზას სასარგებლო ინფორმაციის „დამახსოვრებისთვის” – ის მათ გენებშია კოდირებული. ეს იმის გამოა, რომ პროცესი მოიცავს პარტნიორის შერჩევას, რომელმაც სქესობრივი მომწიფების პერიოდს მიაღწია სწორი გადაწყვეტილებების მიღებით.

სექსი ნიშნავს კარგი პარტნიორის და შესაბამისად, შთამომავლობისთვის უკეთესი მომავლის შერჩევას. არჩევნის ეს ელემენტი გვეხმარება შემდეგი თავსატეხის ამოხსნაში: რაში გვჭირდება მამრები? თუკი შთამომავლობას ქმნის თაობის ნახევარი – გოგონები, რატომ იწუხებს ევოლუცია თავს ვაჟებით? უკეთესი არ იქნება ისეთი შთამომავლობა, სადაც შვილის გაჩენა ყველას შეეძლება?

მამრების საიდუმლოსთან დაკავშირებით დარვინის პასუხი ის იყო, რომ ბუნებრივი გადარჩევა ერთადერთი ევოლუციური ზეწოლა არ გახლდათ სექსში. კიდევ სხვა რამეც ხდებოდა – რასაც დარვინი სქესობრივ გადარჩევას უწოდებდა. არსებითად ეს არის ერთი სქესის ინდივიდების მიერ მეორე სქესში გარკვეული მახასიათებლებისთვის უპირატესობის მინიჭება.

2015 წელს გამოქვეყნებულ კვლევაში აღმოჩნდა, რომ გამრავლებისთვის აუცილებელია, მამრებმა ერთმანეთს კონკურენცია გაუწიონ, მდედრებმა კი ამ კონკურენტ მამრებს შორის გააკეთონ არჩევანი. ორი სქესის არსებობაზე დაფუძნებული სქესობრივი გადარჩევა პოპულაციას უნარჩუნებს ჯანმრთელობას და იცავს გადაშენებისგან. ის პოპულაციაში დადებითი გენეტიკური ვარიაციის შენარჩუნებას ემსახურება. გამრავლებისთვის ბრძოლაში მეტოქეების დასაჯაბნად და პარტნიორების მისაზიდად ინდივიდი ბევრ რამეში უნდა გამოირჩეოდეს, ამიტომ სქესობრივი გადარჩევა მნიშვნელოვანი და ეფექტური ფილტრია პოპულაციის გენეტიკური ჯანმრთელობის შენარჩუნებასა და გაუმჯობესებაში.

კვლევის შედეგები გვეხმარება იმის ახსნაში, რატომ რჩება სექსი შთამომავლობის გასაჩენ მთავარ მექანიზმად. ის განკარგავს, ვინ გადასცეს თავისი გენები შემდეგ თაობას.

სექსი ფართოდ გავრცელებული და ძალიან ძლიერი ევოლუციური მექანიზმია, მაგრამ როდის ჰქონდა ადგილი სექსის ევოლუციას და რა სახის არსებებმა დაიწყეს პირველად ამის კეთება?

მოაზროვნე ადამიანთა უმეტესობა აღიარებს ევოლუციის თეორიას, რომ ადამიანები წარმოიშვნენ მათი და მაიმუნების საერთო წინაპრისგან, რომელიც თავის მხრივ უფრო პრიმიტიული ორგანიზმებისგან განვითარდა. ეს შეხედულება სათავეს იღებს 1871 წლიდან, როცა დარვინმა გამოაქვეყნა „ადამიანის წარმოშობა და სქესობრივი გადარჩევა”.

თუმცა ჩვენთვის ცნობილი სექსის ევოლუცია მაიმუნის მსგავს წინაპრებზე უფრო ადრე იღებს სათავეს. მისი საწყისი მიდის სულ მცირე პრიმიტიულ თევზამდე, რომელსაც Microbrachius dicki ჰქვია. ამის დამადასტურებელი ნამარხი ნაპოვნი იქნა 385 მილიონი წლის ქანებში შოტლანდიაში.

„Microbrachius” პატარა მკლავებს ნიშნავს, მაგრამ მხოლოდ ბოლო პერიოდში მიხვდნენ მეცნიერები, თუ რისთვის იყო საჭირო ეს პატარა მკლავები. მკლავებზე პატარა საწოვარებია და ნამარხების ფრთხილმა ანალიზმა აჩვენა, რომ მდედრი თევზისას პატარა ფირფიტები ჰქონდა, რომლებიც მამრისას ადგილზე აფიქსირებდნენ, ფხრიწიანი შესაკრავის მსგავსად: სქესობრივ გამრავლებაში მკლავები იყვნენ ჩართული.

თუმცა საქმე უბრალოდ სქესობრივ გამრავლებას არ ეხება. ეს თევზები ჩვენთვის ცნობილი ყველაზე ადრეული ხერხემლიანები იყვნენ, რომლებიც შიდა განაყოფიერებით მრავლდებოდნენ ადამიანების მსგავსად. ასევე პირველი სახეობები იყვნენ, რომლებშიც ჩანდა ის, რასაც ბიოლოგები სქესობრივ დიმორფიზმს უწოდებენ: მდედრები და მამრები გარეგნულად ერთმანეთისგან განსხვავდებოდნენ.

დღესდღეობით თევზების უმეტესობა კვერცხებისა და სპერმის სხეულიდან გამოყოფით მრავლდება. მეცნიერებისთვის უცნობია, რატომ განუვითარდა M. dicki-ს შიდა განაყოფიერების სისტემა, მაგრამ ამან გზა გაუკვალა სქესობრივი გამრავლების ყველაზე ცნობილ ფორმას. თუმცა სქესობრივი გამრავლების რეალური წარმომავლობის გასაგებად უფრო შორეულ წარსულში უნდა გადავიდეთ. ჩვენ ვიცით, რომ სქესობრივად გამრავლებადი ყველა ორგანიზმი ერთი საერთო წინაპრისგან წარმოიშვა, ამიტომ მწირ ნამარხებში ჩამალული მინიშნებების ანალიზით უნდა მოხდეს იმის გარკვევა, სად და როდის ცხოვრობდა ეს წინაპარი.


არქტიკული კანადის ქანები ინახავენ იმ მინიშნებებს, რომლებსაც მეცნიერები ეძებენ. ქანების დალექვა მოხდა ზღვის მოქცევის ზონაში 1.2 მილიარდი წლის წინ და შეიცავენ ნამარხებს, რომლებიც პირველ სქესობრივ გამრავლებაზე გვიამბობენ. Bangiomorpha pubescens არის მრავალუჯრედიანი ორგანიზმი, რომელიც სქესობრივად მრავლდებოდა, ყველაზე ძველი აღრიცხული შემთხვევა ნამარხების მარაგში. B. pubescens თევზი არ ყოფილა, ის ცხოველიც კი არ იყო. ის ძოწეული წყალმცენარის ან ზღვის წყალმცენარის სახეობა გახლდათ. პირველად სწორედ წყალმცენარეს ჰქონდა სექსი.

მტკიცებულება, რომ ეს ნამარხები სქესობრივად მრავლდებოდნენ, იმ ფაქტში მდგომარეობს, რომ მათი წარმოქმნილი სპორები ანუ რეპროდუქციული უჯრედები ორი სახის იყო – მამრობითი და მდედრობითი. დღეს ვიცით, რომ ძოწეულ წყალმცენარეებს არ აქვთ ისეთი სპერმა, რომელიც აქტიურად იცურავებდა. თავიანთი რეპროდუქციული უჯრედების გადატანისას ისინი წყლის დინებაზე არიან დამოკიდებული. სავარაუდოდ სწორედ ასე აკეთებდნენ ბოლო 1.2 მილიარდი წლის განმავლობაში.

ძოწეული წყალმცენარეები წარმოადგენენ წყალმცენარეების ერთ-ერთ უდიდეს და უძველეს ჯგუფს, რომელშიც შედის 5000-დან 6000-მდე სახეობა, მეტწილად მრავალუჯრედიანი ზღვის წყალმცენარეები. ეს ძალიან მრავალფეროვანი ჯგუფია და 1.2 მილიარდი წლის მანძილზე გარეგნულად მეტწილად იგივენაირები დარჩნენ. ამხელა ხანგრძლივობა ნიშნავს, რომ მათ შეგვიძლია, „ცოცხალი ნამარხები” ვუწოდოთ – ისინი წარსულის ნაშთებს წარმოადგენენ, რათა შეგვახსენონ, საიდან გავჩნდით.

შესაძლოა, ის უჩვეულოდ მკაცრი და ცვალებადი გარემო, რომელშიც B. pubescens ცხოვრობდა, იქცა იმის მიზეზად, რომ 1.2 მილიარდი წლის წინ სექსი გაჩნდა.

მაკგილის უნივერსიტეტის (მონრეალი, კანადა) მეცნიერი გალენ ჰალვერსონი ხსნის: „კლიმატის გათვალისწინებით ჩანს, რომ Bangiomorpha pubescens-ის ნამარხები დაახლოებით იმ პერიოდში გაჩნდნენ, როცა დასასრულს უახლოვდებოდა გარემოს ასობით მილიონი წლის ხანგრძლივობის შედარებითი სტაგნაცია. დროის ამ მონაკვეთში ვხედავთ მსხვილ დარღვევებს ნახშირბადისა და ჟანგბადის ციკლებში, რაც გარემოს სერიოზულ ცვლილებაზე მიანიშნებს.”

დროის ამ პერიოდში სექსს გადამწყვეტი მნიშვნელობა ჰქონდა მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების შემდგომი წარმატებისა და ევოლუციისთვის. შესაბამისად, ამ ნამარხებმა სიცოცხლის ევოლუციაში მნიშვნელოვანი წინსვლა განახორციელეს. ჰალვერსონი აღნიშნავს: „ისევ გაურკვეველი რჩება, რა კავშირია სქესობრივ გამრავლებას, მრავალუჯრედიანობას, ოქსიგენაციასა და ნახშირბადის მსოფლიო ციკლს შორის, მაგრამ ძნელია იმის უარყოფა, რომ ეს მოვლენები მჭიდრო კავშირშია ერთმანეთთან.”

ქანების შესწავლა იმის გასაგებად, რა სახის გარემომ შეუწყო ხელი სექსის განვითარებას და საბოლოოდ, როგორ წარმოიშვა მრავალუჯრედიანობა ჩვენს პლანეტაზე, ინფორმაციას გვაძლევს არამარტო წარსულზე და იმაზე, თუ საიდან გავჩნდით, არამედ სხვა პლანეტებზე სიცოცხლის გაჩენის პოტენციალზეც.

ძნელია, ზღვის წყალმცენარე სექსუალური რევოლუციის სულისჩამდგმელად წარმოვიდგინოთ, მაგრამ სწორედ ამ 1.2 მილიარდი წლის წინანდელმა მნიშვნელოვანმა ევოლუციურმა განვითარებამ გაუკვალა გზა სიცოცხლეს დედამიწაზე იმ სახით, რა სახითაც ჩვენ ვიცნობთ.

BBC

Advertisements

One response to “რატომ ვმრავლდებით სექსით?

  1. blogster 08/12/2016, 4:34 PM

    საინტერესო იყო ნამდვილად 🙂

    Like

დატოვე კომენტარი

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / შეცვლა )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / შეცვლა )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / შეცვლა )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / შეცვლა )

Connecting to %s

%d bloggers like this: