Непорочное зачатие

Иллюстрация Петра Перевезенцева

У моей приятельницы была бабушка, Елена Григорьевна. Ее выдали замуж еще до революции, когда ей было лет четырнадцать. Все ее образование — это церковно-приходская школа.

Но Елена Григорьевна была глубоко верующим человеком. Она всю жизнь читала только две книги — Библию и «Пошехонскую старину» Салтыкова-Щедрина и всегда возила их с собой, когда приезжала в гости к детям. Зачитанная «Пошехонская старина» распадалась на отдельные листочки.

Но когда внучка предлагала почитать что-нибудь еще из Салтыкова-Щедрина — вон, собрание сочинений стоит, — бабушка всегда отвечала: «А зачем? Здесь, в «Пошехонской старине», все написано».

Елена Григорьевна соблюдала все посты, регулярно ходила в церковь на исповедь и причастие. И каждый раз на исповеди случался казус. Она каялась батюшке, что не понимает, что такое непорочное зачатие. Еще бы, с ее-то опытом — у Елены Григорьевны было пятеро детей! И батюшка каждый раз терпеливо ее наставлял: «Не надо понимать, надо просто верить».

Но наука, как мы понимаем, так не работает. Наука ничего не принимает на веру. Ей нужны наблюдения и результаты экспериментов, с помощью которых она проверяет свои гипотезы. Ей нужны доказательства.

Любое явление в материальном мире — это предмет для исследования учеными. Непорочное зачатие — не исключение. Правда, биологи пользуются более широким термином — партеногенез.

Партеногенез — это так называемое «однополое размножение», или «девственное размножение», когда женские яйцеклетки развиваются во взрослом организме без оплодотворения. То есть участие самца в процессе деторождения не требуется.

Да, партеногенез встречается в природе. Например — у тли, у пауков, раков, муравьев, термитов, пчел, гремучих змей. Не то чтобы партеногенез сильно распространен. И тем не менее.

Некоторые виды рыб, ящериц, змей, птиц, например — индейка и куры, — могут производить потомство без участия самцов. Но в целом этой способностью обладают несколько десятков видов позвоночных. Это мало — всего 0,1% всех позвоночных животных.

Обычно «непорочное зачатие» происходит, когда самка долгое время находилась в изоляции и у нее мало надежды найти партнера. Поэтому партеногенез часто наблюдают у животных, живущих в неволе.

В 2018 году в зоопарке в Коста-Рике 18-летняя самка крокодила выложила яйцо с полностью сформированным плодом. Она жила в неволе 16 лет, и никаких самцов по соседству не наблюдалось. Впрочем, ученые и прежде знали, что самки крокодилов, не дождавшись партнера, откладывают яйца, правда, пустые. А тут одно из яиц было с детенышем.

А вот полосатых акул ученые в партеногенезе не подозревали. И напрасно. Один из самых обсуждаемых в научной печати случаев партеногенеза произошел с акулой-зеброй Леони, живущей в Австралийском аквариуме. Эта особь не пересекалась с самцом уже три года. Не дождавшись партнера, она самостоятельно отложила яйца, из которых вылупились три жизнеспособных детеныша.

Несколькими годами ранее в зоопарке Луисвилля самка сетчатого питона по имени Тельма, которая никогда даже не видела питона-самца, отложила шесть яиц. Из них появились здоровые молодые змеи. Ученые тут же исследовали ДНК матери и детенышей и доказали, что Тельма — единственный родитель всех змеенышей.

Тайну «непорочного зачатия» разгадали благодаря обыкновенной плодовой мушке дрозофиле. Тайна, разумеется, хранится в игле, а игла — в яйце, а яйцо — в утке, а утка — в ларце и так далее. Игла в данном случае — это, конечно, ДНК, или геном животного, то есть совокупность всех его генов.

Ученые из Кембриджского университета взяли два вида дрозофил. Один вид всегда размножался обычным путем, с помощью самцов, а второй вид — только партеногенезом. И сопоставили их геномы. А надо сказать, что геном дрозофил невелик и изучен досконально. Что неудивительно — дрозофила работает модельным объектом в генетике уже больше ста лет.

Исследователи нашли гены, которые были включены или выключены, когда мухи размножались без отцов. Манипулируя генами у дрозофилы, которая размножалась обычным путем, то есть включая или отключая необходимые гены, они получили нужный результат — дрозофила приобрела способность к партеногенезу, чем никогда прежде не занималась.

Часть мушек изолировали от самцов. Как пишут исследователи, эти модифицированные мушки ждали партнеров 40 дней — половину своей жизни. Но не дождались, плюнули на них и стали производить потомство без их участия.

Вообще, в этом исследовании приняли участие более 220 000 девственных плодовых мушек, и оно продолжалось шесть лет. В ходе экспериментов только 1–2% самок мух, у которых исследователи активировали партеногенез, произвели потомство, и это происходило только тогда, когда поблизости не было самцов. А когда с партнерами проблем не было, самки спаривались и размножались обычным способом.

Потомство, появившееся в результате непорочного зачатия, было представлено исключительно особями женского пола. И что важно, способность к размножению партеногенезом передавалась будущим поколениям. То есть родившиеся таким непорочным путем самки могли размножаться и обычным способом, и партеногенезом — в зависимости от складывающихся условий (Current Biology).

Зачем природа придумала непорочное зачатие? В общем — понятно. Это способ выживания вида, которому грозит вымирание из-за сложных внешних условий. Скажем, если яшерица варан оказывается на необитаемом острове, она одна может создать популяцию посредством партеногенеза.

Видимо, как только внешняя среда начинает угрожать виду, тут-то и включается природный механизм партеногенеза. И это может стать большой проблемой для сельского хозяйства.

Кажется, что чем больше мы будем травить вредителей на полях и огородах, то есть угрожать уничтожением, тем вероятнее, что насекомые пустят в ход свое оружие — непорочное зачатие. Самки будут с помощью партеногенеза производить только самок, то есть удваивать способность к размножению.

Интересно, а в геноме человека есть спящие гены партеногенеза? В конце концов дрозофилы — это ведь наши давние эволюционные родственники. Я ни на что не намекаю — это просто вопрос.