Глава I. Биология и механизм определения пола у животных и человека

Нашим первым проводником в проблему определения пола будет обыкновенная домашняя курица.

Каждый знает из повседневной жизни, что если положить под наседку два-три десятка яиц, то из вылупившихся цыплят около половины будет петушков и столько же - курочек.

И здесь сразу же возникает ряд вопросов, имеющих прямое отношение к интересующей нас теме. Пока что мы сосредоточим внимание на одном из них, наиболее простом и очевидном: предуготовано ли, например, данному яйцу с самого начала его возникновения развиться, скажем, в петушка, а не в курочку? Или же за время существования яйца, т. е. от момента его возникновения в яичнике курицы до оплодотворения и начала развития, когда оно положено под наседку или в инкубатор, в нем имело место какое-то событие или события, которые и определили пол будущего цыпленка? Ведь продолжительность жизни куриного яйца в указанных границах исчисляется годами, а у женщин, например,- десятилетиями.

Понятно, что путем одних умозаключений решить поставленный вопрос в пользу той или другой возможности нельзя, если только не убить яйцо и при помощи микроскопа не исследовать те особенности его строения, которые дали бы исчерпывающий ответ. Иначе говоря, если бы, не нарушая целостности яиц, можно было заглянуть внутрь и распознать их тончайшие отличия, то можно было бы рассортировать яйца еще до закладки под наседку или в инкубатор и в зависимости от того, что более выгодно с хозяйственной точки зрения, выводить только курочек или только петушков.

И действительно, мысль о неравноценности снесенных яиц в отношении пола будущих зародышей уже давно привлекала внимание исследователей и явилась одной из путеводных нитей в исследовании вопроса, о котором идет речь.

Некоторым, хотя и косвенным, доказательством неравноценности снесенных яиц являются многочисленные факты. Следующий простейший опыт, касающийся непосредственно наследования окраски оперения у кур, наглядно пояснит это.

Среди многочисленных пород кур существует одна с весьма характерным рябым оперением - чередующимися темными и белыми поперечными полосами по всему телу. Куры этой породы называются плимутроками.

Другая общераспространенная порода кур характеризуется сплошной черной окраской оперения. Это так называемые черные леггорны. В дальнейшем ради краткости мы будем называть их просто леггорны.

Допустим, что под двух наседок одновременно заложено по три десятка яиц. Под одну наседку заложены яйца, полученные от курицы леггорн и петуха плимутрока, под другую - яйца от курицы плимутрок и петуха леггорна.

Казалось бы, есть все основания ожидать, что цыплята, которые вылупятся из обеих партий яиц, будут одинаковы, поскольку их родители принадлежат к одним и тем же породам - плимутрокам и леггорнам.

В действительности же, как это показано на рис. 1, в окраске оперения цыплят обоих выводков будут наблюдаться существенные и очень интересные отличия. В первом случае, т. е. когда яйца были получены от петуха плимутрока и курицы леггорн, все цыплята, как петушки, так и курочки, унаследуют наряд отца, черная же окраска матери не проявится ни у одного цыпленка. Во втором случае, когда яйца были получены от петуха леггорна и курицы плимутрок, в потомстве появятся цыплята как плимутроки, так и леггорны, причем пестрый наряд матери унаследуют только петушки, а черный наряд отца - только курочки.

Рис. 1. Порядок наследования окраски оперения в потомстве кур плимутроков и черных леггорнов

Для опыта, о котором идет речь, вместо черных леггорнов можно взять кур какой-либо другой породы со сплошной равномерной окраской оперения, например, золотисто-красных родайлендов; при соблюдении указанных условий опыта порядок наследования окраски плимутроков и родайлендов останется тем же.

Забегая далеко вперед, отметим также, что к этому второму скрещиванию прибегают в промышленном птицеводстве, когда возникает необходимость как можно раньше отсортировать петушков от курочек; пользуясь этой особенностью наследования рябой окраски плимутроков, петушков и курочек можно легко и безошибочно рассортировать сразу после вылупления из яиц.

Из этого простейшего опыта, который при желании может выполнить любой школьник и любая домохозяйка, если в их распоряжении есть куры указанных пород, следует, во-первых, что в наследовании рисунка оперения играют роль оба родителя - отец и мать, и, во-вторых, что яйца обеих рассмотренных групп неравноценны по своим наследственным потенциям.

Необходимо, однако, тут же оговориться, что пол и окраска оперения цыплят - признаки неравнозначные и между ними нельзя ставить знак равенства. Следовательно, и вывод о наследственной неравноценности яиц в отношении рисунка и расцветки оперения, как возможное доказательство их неравноценности в отношении признаков пола, будет, конечно, лишь косвенным.

Предшествующий ход рассуждения и выводы о неравнонаследственных потенциях яиц в отношении пола и окраски были бы неполными, если бы мы не упомянули еще об одной возможности. Она заключается в допущении, что никакого раннего или позднего предопределения яйца в отношении пола будущего зародыша не существует, т. е. что все яйца с рассматриваемой точки зрения одинаковы: любое из них может развиться как в петушка, так и в курочку,- и что решающую роль в определении пола будущего зародыша играют такие условия развития, как, например, положение яйца под наседкой, незначительная разность температуры в период насиживания и т. д. К счастью, проверка этой возможности оказалась несравненно более простой. Упомянутые и другие внешние условия развития яиц не играют никакой роли в определении пола зародыша, а те немногие исключения, известные сегодня, скорее лишь подтверждают ту всеобъемлющую теорию определения пола, о которой ниже пойдет речь.

Итак, все пути исследования проблемы определения пола ведут в клетку. Процессы, составляющие основу жизни, в том числе и определения' пола зародыша, протекают в клетках. Поэтому, сколько бы мы ни рассматривали их с поверхности, мы не продвинулись бы ни на шаг в выяснении интересующей нас загадки. Поступая таким образом, мы уподобились бы тем уличным зевакам, которые заглядывают в окна почтамта современного большого города и видят там лишь бесконечный поток писем, но лишены возможности получить представление о их содержании. Поэтому, чтобы не уподобиться таким зевакам, нам не остается ничего другого, как пойти по пути знакомства с тончайшим строением половых клеток и в них искать те интересующие нас различия, существование которых вытекает уже из того немногого, что было сказано выше.

Однако все познается в сравнении. Половые клетки, яйца и сперматозоиды, точно так же должны быть изучены путем их сопоставления с клетками, из которых состоит и сам организм. И те, и другие теснейшим образом связаны друг с другом общностью происхождения, и, не изучив и не поняв роли одних, мы не могли бы понять и до конца разгадать роль других.

Таким образом, перед нами встает задача - в самых общих чертах рассмотреть строение клетки, происхождение и судьбу клеток развивающегося организма и, наконец, отличительные особенности половых клеток, в результате слияния которых в процессе оплодотворения развиваются мужские и женские зародыши животных и человека.