Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Возможна ли трёхполая многоклеточная жизнь на других планетах?

Это не ЛГБТ! Это именно биологические полы. Например, возможна ли будет такая эволюция на планете: 1)YXY - мужчина; 2)XYX - женщина; XXX - донор (третий пол)? Если да, то почему? Если нет, то почему?

ЭволюцияВнеземная жизнь+2
Многогранный мир
  · 47,6 K
Лучший
Копирайтер для B2B. Пишу яркие продающие тексты на сложные темы.  · 27 окт 2020

Вопрос очень интересный. Коротко: да, такое возможно. Нет никаких фундаментальных причин, почему полов не может быть три или, скажем, десять. Более того: это возможно даже на Земле. Более того: прямо сейчас на Земле существуют организмы, у которых полов больше чем два. А теперь подробнее.

Гриб под названием Schizophyllum commune (щелелистник обыкновенный) имеет больше двух полов. Как вы думаете, сколько? Три? десять? Сто? Берите выше.

shyzofillum.jpg

У этого гриба 23328 явно выраженных полов! Особи одного пола скрещиваться не могут, но зато остальные 99% популяции постоянно доступны для спаривания. Тогда как в типичной двуполой популяции эта пропорция составляет лишь 50%.

Может показаться, что двуполость - это очень невыгодное изобретение эволюции. Действительно, вместо бесполого деления, когда одна особь порождает две, при половом размножении две особи порождают одну.

Чтобы понять, почему вообще появилось разделение на полы и почему их два, следует вернуться на два миллиарда лет назад, когда впервые появились эукариоты.

Основная гипотеза происхождения эукариотической клетки - симбиоз прокариотического предка и цианобактерий. Последние в процессе эволюции превратились в хлоропласты у растений и в митохондрии у животных. Родство митохондрий и хлоропластов и их происхождение от общего предка на сегодняшний день можно считать доказанным. Важно: митохондрии имеют собственную ДНК, и "заинтересованы" именно в ее успехе.

Теперь представим гипотетическую ситуацию, которая, возможно, имела место два миллиарда лет назад. Пусть у нас есть симбиотический организм, в котором заключены две ДНК - ядерная, находящаяся в ядре клетки, и митохондриальная, обитающая в цитоплазме. Явно выраженных полов пока нет, поэтому любые две клетки могут осуществить рекомбинацию ДНК.

С ядром все более или менее понятно, но для рекомбинации митохондриальной ДНК необходимо объединить цитоплазму двух клеток. А в ней помимо митохондрий могут обитать еще и паразитические симбионты, а также вирусы. С точки зрения самих митохондрий это излишний риск. Безопаснее, если наследуются митохондрии всегда только от одного из половых партнеров. Кроме того, в результате обмена цитоплазмой помимо сторонних организмов в одном пространстве оказываются и собственно митохондрии двух разных клеток. А это открывает поле для внутренней конкуренции между митохондриями. Такая конкуренция невыгодна уже ядерной ДНК, а значит, и всему организму в целом. Поэтому неудивительно, что в ходе эволюции появились механизмы сдерживания таких конфликтов или управления ими.

Самый простой способ исключить конкуренцию митохондрий – полностью изолировать один вид гамет от этих органелл. Такие гаметы по определению становятся мужскими. Есть и другие способы. Например, у некоторых водорослей гаметы обоих полов содержат хлоропласты и митохондрии. В момент спаривания органеллы двух клеток начинают в буквальном смысле уничтожать друг друга пока не останутся хлоропласты и митохондрии лишь одного из родителей. Иногда такое уничтожение идет не напрямую, а путем отключения генов митохондрий соперников.

Поэтому в подавляющем большинстве случаев материнским организмом будет тот, митохондриальная ДНК которого передается потомку.

Здесь интересно привести в пример некоторых гермафродитов, имеющих как женские, так и мужские черты. Например, плоский червь Pseudobiceros bedfordi:

pseudo.jpg

Во время спаривания два этих червя самым натуральным образом дерутся половыми членами. Одна сторона старается оплодотворить другую и при этом не "залететь" сама. Логично: оказаться мамой означает потратить больше ресурсов, а это невыгодно.

Так все-таки: почему полов чаще всего два? Потому что единому организму нужно соблюсти интересы двух носителей ДНК. Два пола - это оптимальное соотношение, обеспечивающее достаточное разнообразие для исключения инбридинга, но при этом оставляющее шанс найти партнера довольно высоким. Один пол направлен на максимальное распространение генов, второй - на консервацию ресурсов для успешного воспроизведения потомства после оплодотворения. Если бы симбиотический организм состоял не из двух, а из трех исходных симбионтов, то полов, возможно, было бы три.

Однако жестких ограничений нет даже в условиях двух ДНК. Достаточно лишь установить некоторые правила наследования митохондриальной ДНК для каждого пола. Нечто подобное наблюдается у Physarum polycephalum. Слизевик, по-русски. Это плазмодий, чем-то похожий по строению на грибы. А по внешнему виду на рвоту:

physarum.png

У этого вида наблюдается 13 полов. У каждого пола свой вид митохондрий, которые выстроены в иерархию. При слиянии родительских клеток высшие митохондрии получают преимущественное право наследования, а низших разбирают на запчасти.

А вот упомянутые выше щелелистники выбрали другой путь. Цитоплазма родителей у них вообще не участвует в наследовании. Поэтому двадцать тысяч разных полов - это все же не совсем точно. По сути это просто типы генной несовместимости.

Итого: два пола позволяют соблюсти интересы ядерной ДНК и митохондриальной ДНК, повысить выживаемость организма, снизить риски инбридинга и заражения для популяции в целом. Однако догмой число два не является. Вполне можно представить популяцию организмов, у которых полов будет больше. Хотя спариваться они, скорее всего, все равно будут попарно, а не по трое, например. Просто потому что шанс найти всех необходимых партнеров в этом случае резко снижается, а значит уменьшает шансы вида на выживание.

УУУ тоже может быть доноркой. А вообще в Европе нашли 29 полов

Андрей Габдрашитов, не полов, а гендеров... т.е.социальных ролей.

Полов по-прежднему два и их легко разделить - одни страдают простатитом, а другие воспалением придатков.

"Особи одного пола скрещиваться не могут"

Особи разных видов скрещиваться не могут. По причине различия генома. Особенно грибы :))) Но, коль уж возникла тема, цитирую: "разнообразие аллелей локусов спаривания подразумевает возможность существования до 28 000 типов спаривания. Слияние возможно только между гифами разных типов спаривания; этот механизм защищает от близкородственного скрещивания. Геном щелелистника обыкновенного был секвенирован в 2010 году."

И ещё раз, читаем внимательно: "подразумевает возможность существования до 28 000 типов спаривания".

Расслабляемся и идём пить чай ;)

Гермафродитизм? Так этих пруд пруди. При чём тут больше чем два пола? %))

Тоже мне, НьюДарвин, пополам отпиленый 8=б

я донором не хочу быть . пахнет ампутацией.

"Две особи порождают одну" - это что за чушь?! Пара рыб может породить до 3 миллионов особей. Количество полов и количество оплодотворяемых яйцеклеток никак не связаны. Количество оплодотворяемых яйцеклеток связано со стратегией выживания вида и средой обитания.

Александр Саворский, а одна бактерия может делиться бесконечно. Не об этом речь. Речь о том, что при прочих равных условиях бесполое размножение даёт больше потомства. Можете математическую модель составить и убедиться в этом.

Круто, но цианобактерии не были предками митохондрий. Потому что митохондрии противоположны хлоропластам по своим функциям

Серафим Чукотских, Вы правы. Тут я упростил для ясности, потому что в контексте вопроса это не так критично. Правильнее, конечно, было бы рассматривать митохондрии и хлоропласты по отдельности.

С этими ДНК всё не так просто. Выдумали их потому как нужно было обосновать присутствие некой программы передачи наследственности. Но на самом деле вся эта ДНК концепция шита белыми нитками и не существует никакой программы ДНК - это обычный продукт полураспада клеток организма и бактерий. А теория и есть теория... Выдумать, чтобы на органической основе записывался некий код как на твёрдом диске - это слишком смелая концепция, но другой нет, потому как животный организм ограничили химическими процессами и энергетику туда впихнуть очень сложно до невозможно. Но мы существа много мерные и не ограничиваемся миром грубо-материальным.

Эдуард Волков, и тут теория заговора. Весь мир на протяжении 50 лет выдумывал, чтобы скрыть страшную правду, которую знаете только Вы. Учебник по биологии откройте.

Эдуард Волков, а вы хотя-бы поняли как все с днк работает, там довольно подробно расписано и изучено. Днк наблюдается в живых клетках при делении, как и синтез белка.

Эдуард Волков, да весь мир выдуман. Выкиньте смартфон и выйдите из матрицы

Дмитрий Пивоваров, никакого заговора на счёт ДНК нет. Один выдумал, а все повторяют то, что в глаза не видели...

Юрий Ветлосян,  выкиньте смартфон и чемодан-вокзал... где-то уже слышал подобные доводы... а чёт по теме поговорить? Или вера в ДНК сильнее разума? Вера... откройте учебник, там всё написано... может сразу Библию дать?

Эдуард Волков

Один выдумал, а все повторяют то, что в глаза не видели...

Вообще-то видели. Первое фото ДНК в рентгеновском диапазоне еще в 50-е было получено. А в 2012 были получены фотографии с помощью электронного микроскопа.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ca/DNA_Under_electron_microscope_Image_3576B-PH.jpg
dna photo.png
https://cdn-st1.rtr-vesti.ru/vh/pictures/hd/171/887/6.jpg

Больше того - геном успешно редактируют уже десятки лет. И даже еще больше Вам скажу (но это секрет, так что тсссс!) - плодами генной инженерии пользуются миллионы людей по всему миру, в том числе Вы.

  1. Инсулин в промышленных масштабах получают с помощью ГМО бактерий. Раньше для этого нужны были животные и объемы инсулина были в сотни раз меньше потребности в нем людей с диабетом.

  2. Лабораторные анализы на вирусы и бактерии сегодня занимают всего несколько часов. Раньше на посев уходили недели. Это стало возможно благодаря полимеразной цепной реакции (ПЦР). Без понимания структуры ДНК осуществление такой реакции невозможно.

  3. ГМО-бактерии помимо инсулина производят такие вещества как:

  • интерферон - используется в лечении вирусных заболеваний, в том числе вирусного гепатита
  • гормон роста - используется для лечения разнообразных отклонений в развитии людей и животных
  • вакцина от гепатита B
  • множество различных ферментов, используемых в пищевой промышленности, текстильной промышленности, химической промышленности, медицине и т.д. - в числе прочего подобные энзимы позволяют отказаться от использования сычужного фермента животного происхождения в сыроварении
  • аминокислоты - для пищевых добавок и лекарств
  • факторы свертывания - для лечения гемофилии
  • эритропоэтин - для лечения анемии
  • биотопливо - в качестве замены углеводородам
  1. ГМО-дрожжи производят этиловый спирт, лекарство от малярии, а также некоторые витамины группы B.

  2. Целенаправленное изменение генома бактерии кишечной палочки E. coli позволяет изучать на ее примере генетические заболевания и затем лечить их.

  3. С помощью направленного изменения ДНК получают улучшенные сорта растений. Характерные примеры - кукуруза и соя. Использование модифицированных сортов позволяет отказаться от использования токсичных гербицидов и пестицидов, вред которых на здоровье людей и животных доказан (в отличие от ГМО).

  4. Перспективными направлениями являются разработка генетически улучшенных бактерий, прицельно доставляющих лекарства в нужный орган. Так можно лечить, например, желудочные заболевания. ГМО-вирусы и ГМО-бактерии используются в лечении рака. Так, на сегодня в экспериментах на собаках показана эффективность ГМО-сальмонеллы в лечении рака. Колонизация опухолей такими бактериями приводила к полной или частичной ремиссии.

И это лишь вершина айсберга.

Но Вы, конечно, продолжайте считать, что "один придумал, а остальные повторяют". Выглядите не очень умно, но это Ваш выбор.

Наука - Днк. Автор - два Днк. Впервые здесь услышал, что Днк два. А какой Днк изучает все мировое сообщество? Ядерную Днк или митохондриальную?

Oleg Popov, ДНК как способ кодирования и передачи генетической информации - одна для всех организмов. ДНК как конкретный набор нуклеотидов, кодирующих тот или иной фенотип - множество, у каждого организма она своя.

У эукариот ДНК две - ядерная (находится в ядре) и митохондриальная (находится в цитоплазме, в митохондриях). Их структура, естественно, идентичная - две спирали, четыре основания, комплементарность и т.д.

Начать надо с того, что вероятность появления РНК с рациональным генетическим кодом мало отличима от нуля. Это всё равно, что случайными тыками в клавиатуру виндоуз написать.

Тарасов Александр, Методику подсчета вероятности озвучьте, пожалуйста.

Ответ "тянет" на полноценный пост. И, главное - понятен тому, кто лишь краем уха слышал о генетике и прочей биологии.

Александр Байков, классики так и не смогли по умному объяснить почему недочеловек утратил шерсть. Естественный самовосстанавливающийся покров. Хранящий от жары, холода, травм, насекомых и так далее.

Специалист ИТ с физмат образованием  · 11 июл 2021
Вопрос можно разделить на две части 1. Комбинаторика (математика) 2. Эволюционная биология Разберем оба кейса. КОМБИНАТОРИКА Исходя из комбинаторики ваш вариант YXY XYX XXX не проходной. Все потому, что вы как то механистически решили увеличить разнообразие увеличением длины последовательности. Но 1. кодирующие буквы остались прежние и их всего две . 2. в оригинале это... Читать далее
Фундаментальный вопрос рациональности: почему ты веришь в то, во что веришь?Перейти на hpmor.ru
Эксперт в областях от канализации до космоса  · 25 окт 2020  ·
andreylakro
На это бы лучше ответили биологи, но порассуждать на профанском уровне можем и мы. Среди земных форм жизни альтернативное число полов и альтернативное размножение есть только вне царства животных, тогда как за его пределами есть весьма удивительные и гротескны вариации, настолько чуждые, что отторгаются самим сознанием человека. Почему так? Возможно, именно такое... Читать далее
Следуй за синим тараканом.Перейти на vk.com/andreylakro
Три пола - это слишком сложная комбинаторная задача. Природа 500 миллионов лет работала над комбинаторикой двух... Читать дальше
У меня не мания преследования: меня действительно повсюду преследуют чудеса.   · 22 февр 2021
Чтобы ответить на этот вопрос правильно и простыми словами, давайте вспомним, ПОЧЕМУ яйцеклетка и сперматозоид вообще стремятся к слиянию друг с другом. Почему так не ведут себя другие клетки, например, клетка крови, клетка волоса, и клетка зубной эмали? Да потому что любая из них, от природы, имеет полный набор из 46 хромосом в ядре. А сперматозоиды и яйцеклетки - по... Читать далее
Знаю всего по-немногу  · 25 окт 2020
На других планетах возможно вообще много чего, возможно даже, что существа в основе имеют не углерод и азот, а что-то другое, но мы об этом, конечно же, не знаем. Просто представь планету, полностью покрытую льдом, но температура на которой свыше 500 градусов. Представил? А такие планеты есть Есть и нейтронные звёзды, которые по массе в разы тяжелее нашего Солнца, а по... Читать далее
Насколько я помню физику, именно водяного льда при температуре 500С нет и быть не может. Да и воды тоже. Примерно... Читать дальше
Госслужащий. Криминалист в предвкушении пенсии.  · 3 сент 2021
Прежде всего нужно определиться, что такое "жизнь" и какие характеристики присущи только ей и никакому процессу более. Кто сказал, что "жизнь" на других планетах обязательно на клеточной основе? То, что мы состоим из клеток, есть огромная "удача" в стечении обстоятельств при формировании нашей планеты. Не исключено, что мы в качестве "живых" объектов могли бы быть в... Читать далее
Первый
Учитель математики  · 24 февр 2021

Самые простые примеры более чем 2 пола у нас на земле и не очень то они и экзотичны.

Муравьи, пчелы имеют три пола самка самец и оно не участвующее в размножении.

У насекомых два пола, а не три.

я позицирую себя как верующего человека,принадлежу к баптистской церкви.Библия для меня...  · 19 февр 2021

а при чём здесь другие планеты.есть разновидность бактерий у которых 12 ДВЕНАДЦАТЬ полов.или уж не знаю как их назвать,но для размножения им необходимо 12 особей.

У прокариот нет полового размножения. Бактерии размножаются простым делением.

Первый
трёхполая многоклеточная жизнь существует давно на Земле, третий пол сексуальнонейтрален, поскольку разделение на мужской и женский пол происходит в рамках приниципа триальности, который характеризуется наличием двух полюсов и нейтральной середины: " Особи женского пола у пчел и муравьев выделяют из себя третий пол, почти нейтральный, не знающий совокупления и в лучшем... Читать далее

У насекомых два пола, а не три.

А у нас полиморфная многовариантность...  · 25 окт 2020

Нет.
Сказано "по образу и подобию", так значит по образу и подобию. Существует только он и она, ну ещё может быть оно, когда он и она одновременно. И всё.