Известно что у домашней мухи каждая диплоидная клетка содержит 12 хромосом и при половом размножении каждое новое поколение организма развивается из оплодотворенной яйцеклетки, т.е. в результате слияния двух половых клеток. второе поколение мух ("дети") должно иметь по 24 хромосомы в каждой клетке, третье ("внуки") по 48 и т.д. однако увеличения числа в последующих поколениях не происходит, в клетках мух любого поколения число хромосом остается постоянным-12. Объясните эти противоречивые факты ? Какое выработалось приспособление предотвращающее бесконечное увеличение количества хромосом в клетках особей одного вида при половом размножении ?

Для того чтобы разобраться в этом вопросе, нужно понять, как происходит процесс передачи хромосом у организмов, размножающихся половым путем, и какое приспособление обеспечивают механизмы клеточного деления, чтобы предотвратить бесконтрольное увеличение числа хромосом в следующих поколениях.

1. Диплоидный набор хромосом

У домашней мухи (и у большинства животных и растений) каждая клетка организма содержит два набора хромосом — один от матери, другой от отца. Это называется диплоидным набором. В случае домашней мухи у нее 12 хромосом в диплоидной клетке.

2. Мейоз и образование половых клеток

При половом размножении важным этапом является процесс мейоза — особый тип деления клеток, который приводит к образованию половых клеток (гамет) — сперматозоидов и яйцеклеток. Мейоз происходит в два этапа, в результате чего из одной диплоидной клетки (с 12 хромосомами) образуются четыре гаплоидные клетки (с 6 хромосомами). Эти клетки содержат только половину хромосомного набора, необходимого для нормального развития организма.

• У мухи в мейозе происходит деление с сокращением числа хромосом в два раза — от 12 до 6 в каждой гамете.

3. Слияние гамет и образование зиготы

Когда сперматозоид и яйцеклетка сливаются в процессе оплодотворения, их хромосомы снова объединяются, и получается зигота с полным набором хромосом — 12 + 12 = 24 хромосомы, что соответствует диплоидному набору. Однако важно заметить, что число хромосом не увеличивается в два раза с каждым новым поколением.

4. Механизм поддержания стабильности числа хромосом

Здесь вступает в игру то, что в клетках любого организма происходят циклические процессы, которые стабилизируют число хромосом на протяжении нескольких поколений.

• После оплодотворения в первом поколении зигота развивает полный диплоидный набор — 12 хромосом.
• При последующем размножении снова происходит мейоз, и клетки половых органов (яйцеклетки и сперматозоиды) образуются с половинным набором хромосом (по 6 хромосом), который снова сливается при оплодотворении.

Таким образом, при каждом новом цикле полового размножения — мейозе и оплодотворении — поддерживается постоянство числа хромосом, потому что гаплоидные гаметы снова сливаются в диплоидную зиготу. Это предотвращает бесконечное увеличение числа хромосом, так как каждый раз набор хромосом восстанавливается до нормального количества после слияния двух половых клеток.

5. Приспособление против бесконтрольного увеличения числа хромосом

Главное приспособление, которое предотвращает увеличение числа хромосом в последующих поколениях, — это процесс мейоза, который обеспечивает сокращение числа хромосом в половых клетках в два раза, и, соответственно, поддерживает стабильность числа хромосом через поколения.

Кроме того, важно отметить, что при нормальных условиях, если мейоз проходит правильно, то слияние половых клеток всегда восстанавливает нормальное количество хромосом в зиготе. Это является ключевым механизмом предотвращения накопления хромосом в популяции.

Таким образом, несмотря на кажущееся увеличение числа хромосом в поколениях, фактически это постоянное сокращение количества хромосом в половых клетках при мейозе и восстановление числа хромосом при оплодотворении обеспечивает стабильность хромосомного набора у всех потомков.