Но вернемся к одноклеточным. Иногда в массе клеток, по-видимому, происходил и противоположный митозу процесс слияние их. Это могло быть благоприятно для одноклеточных организмов, так как жизненные возможности таких удвоенных слиянием клеток были выше, чем у предшественников. Может быть, именно по этой причине слияние стало случаться все чаще и, наконец, превратилось не только в обычное, но и необходимое явление.
Рис. 7. В половых клетках содержится вдвое меньшее количество хромосом, чем в соматических. Иначе в каждом новом поколении непрестанно и до бесконечности происходило бы удвоение их числа. Поэтому при образовании половых клеток гамет идет процесс редукционного, 'уменьшительного' деления мейоз
Предположение о том, что слияние клеток могло происходить часто и даже постоянно, доказывается лабораторными наблюдениями над культурами одноклеточных организмов и культурами тканей. Здесь это довольно обычное явление.
Но подобные удвоения породили свои проблемы. Каждая клетка обладает строго определенным числом хромосом, а следовательно, определенным запасом наследственного материала и информации. При одном слиянии количество наследственной информации удваивается и это способствует повышению жизнеспособности клетки. Последующие слияния могут привести к дезорганизации жизни клетки или по крайней мере к значительному изменению ее свойств в каждом новом поколении, что далеко не всегда желательно.
У живых организмов в процессе эволюции выработался механизм, препятствующий бесконечному "удвоению" клетки редукционное, "уменьшительное" деление, или, иначе, мейоз.
В итоге мейотического деления образуются половые клетки с половинным по сравнению с материнскими клетками количеством хромосом. Впоследствии отцовские и материнские "половинки" сливаются воедино и дают начало новому организму, в клетках которого будет двойной набор хромосом, как и в клетках каждого из родителей.
Процесс мейоза состоит из двух последовательных делений: первого, собственно редукционного, и второго, происходящего по типу митоза.
Каждой хромосоме соответствует вторая хромосома, парная гомологичная, сходная по строению и характеру наследственного материала. Перед началом первого, редукционного деления обе хромосомы объединяются в пары. Потом, подобно тому как это происходит при митозе, каждый из двух членов пары расходится к противоположным полюсам клетки. По завершении процесса деления оказывается, что в каждом дочернем ядре остается вдвое меньшее число хромосом, чем было в родительской клетке.
Второе деление следует сразу за первым. Все здесь идет по типу митоза: каждая хромосома в новых клетках строит своего "двойника", после чего они расходятся к разным полюсам. Потом клетка делится. В итоге из начальной клетки образуются четыре, каждая из которых содержит сходный и вдвое меньший, чем в начальной клетке, набор хромосом. Сходный, но не одинаковый по наследственным свойствам.
Отвлечение в эволюцию
Слияние клеток (конъюгация) и деление их посредством митоза и мейоза были, по-видимому, первым по времени возникновения генетическим механизмом жизни. Несомненно, на заре эволюции деление и слияние клеток осуществлялись более простыми, чем сегодня, способами. Сами процессы митоза и мейоза, прежде чем достигнуть современной законченной точности, неминуемо должны были совершенствоваться. Кстати, предположение о возможности существования упрощенных без образования специализированных клеток, какими являются споры, способов воспроизведения себе подобных подтверждается и некоторыми ныне существующими организмами. Так у водорослей сцеплянок сливаются обычные вегетативные клетки, не "уполовинившиеся" в процессе мейоза. Подобное случается лишь тогда,
когда изменяются условия существования наступает похолодание или не хватает азотистых веществ для питания. Сцеплянки в данном случае иллюстрируют роль слияния клеток в повышении их жизнеспособности.
Эволюция отнюдь не всегда идет по пути усложнения организации живых существ и вымирания более простых, первоначальных форм. Сегодня на нашей планете обитают и одноклеточные, и грибы, и папоротники, и цветковые растения, и иные группы растительного царства растения с очень различной степенью организации, но всегда с рациональным приспособлением к обитанию в тех или иных условиях.
Если бы ничто не мешало безграничному размножению, многие одноклеточные организмы в весьма небольшой срок укутали бы весь земной шар сплошным и толстым покрывалом из своих тел. Большая скорость размножения это и есть их главное приспособление, выработавшееся в процессе эволюции при условии, что шансы на выживание и оставление потомства у каждой отдельно взятой клеточки очень и очень малы.
Иными путями шла эволюция многоклеточных форм.
История многоклеточных организмов началась вероятнее всего с того, что одноклеточные водоросли делились, но не расходились порознь, а начинали жить совместно, в колониях. Однако, и объединившись, каждая из клеток продолжала жить прежней жизнью, выполняя те же функции, что и ее соседки: передвижения, снабжения питанием, размножения. Постепенно в таких колониях произошло первое разделение труда: одни клетки взяли на себя функцию снабжения всей колонии питанием, на долю других выпала задача воспроизведения себе подобных.