Mūsų kūną sudaro milijardai ląstelių, o kiekviena jų turi tam tikrą kiekį chromosomų. Chromosomos – tai tarsi mūsų genetinės instrukcijos, saugančios visą informaciją apie mus. Įprastose kūno ląstelėse (somatinėse) žmogus turi 46 chromosomas, susidedančias iš 23 porų. Tačiau lytinėse ląstelėse, tokiose kaip spermatozoidai vyrams ir kiaušialąstės moterims, chromosomų yra tik 23, t. y. perpus mažiau. Kodėl taip yra ir kokia to prasmė?
Mejozė: specialus ląstelių dalijimasis
Atsakymas slypi ypatingame ląstelių dalijimosi procese, vadinamame mejoze. Skirtingai nuo mitozės, kuri vyksta somatinėse ląstelėse ir kurios metu ląstelė pasidalija į dvi identiškas dukterines ląsteles, mejozės metu lytinės ląstelės pereina du dalijimosi etapus ir galiausiai susidaro keturios ląstelės, turinčios perpus mažiau chromosomų.
- Mejozė I: Pirmame mejozės etape chromosomų poros atsiskiria, o ląstelė pasidalija į dvi. Kiekviena dukterinė ląstelė gauna po vieną chromosomų rinkinį, bet dar ne perpus mažesnį, o tik atskirtą.
- Mejozė II: Antrame etape šios dukterinės ląstelės vėl dalijasi, bet šį kartą chromosomos nebesidvigubina. Vietoj to, jos pasidalija į chromatides, o ląstelės vėl pasidalija. Taip gaunamos keturios ląstelės, kuriose yra tik po vieną kiekvienos chromosomos kopiją (23 chromosomos žmogaus atveju).
Šis procesas yra labai svarbus, nes užtikrina, kad apvaisinimo metu susijungus spermatozoidui ir kiaušialąstei, zigota (apvaisinta kiaušialąstė) vėl turės reikiamą chromosomų skaičių – 46. Jei lytinėse ląstelėse būtų toks pat chromosomų skaičius kaip ir somatinėse, zigotoje būtų dvigubai daugiau chromosomų, o tai sukeltų rimtų genetinių problemų.
Apvaisinimo svarba ir genetinis įvairovė
Įsivaizduokite, kas būtų, jei lytinės ląstelės turėtų 46 chromosomas. Susijungus spermatozoidui ir kiaušialąstei, zigotoje atsirastų 92 chromosomos! Tai būtų katastrofiška, nes tokios ląstelės negalėtų tinkamai funkcionuoti ir vystytis. Mejozė užtikrina, kad kiekvienas naujas individas gautų po vieną chromosomų rinkinį iš kiekvieno tėvo, o tai yra būtina normaliam vystymuisi.
Be to, mejozė yra svarbi ir genetinės įvairovės požiūriu. Jos metu vyksta procesas, vadinamas krosingoveriu (angl. crossing over), kai chromosomos apsikeičia genetinės medžiagos dalimis. Tai sukuria naujas genų kombinacijas, todėl kiekvienas vaikas genetiškai skiriasi nuo savo tėvų ir brolių bei seserų. Ši įvairovė yra svarbi rūšies išlikimui, nes ji padeda prisitaikyti prie kintančių aplinkos sąlygų.
Pavyzdys iš gamtos
Paimkime pavyzdį iš kasdienio gyvenimo. Įsivaizduokite, kad turite du kaladėlių rinkinius, kuriuos sudaro po 23 skirtingų spalvų kaladėles. Vienas rinkinys atitinka chromosomas, gautas iš motinos, o kitas – iš tėvo. Kai jūsų lytinės ląstelės susidaro per mejozę, kiekviena ląstelė gauna tik po vieną kiekvienos spalvos kaladėlę. Kai susijungia spermatozoidas ir kiaušialąstė (atitinkamai tėvo ir motinos kaladėlės), gaunate pilną 23 porų rinkinį, bet dabar jau su naujomis kombinacijomis.
Šis paprastas pavyzdys puikiai iliustruoja, kaip mejozė užtikrina, kad kiekvienas palikuonis gautų unikalų genetinį rinkinį, tuo pačiu išlaikydamas reikiamą chromosomų skaičių.
Taigi, lytinėse ląstelėse chromosomų yra perpus mažiau, nes tai yra būtina sąlyga, kad apvaisinimo metu susidarytų zigota su tinkamu chromosomų skaičiumi. Mejozė taip pat užtikrina genetinę įvairovę, kuri yra būtina mūsų rūšies išlikimui ir prisitaikymui. Tai yra vienas iš nuostabiausių ir sudėtingiausių procesų gamtoje, kurio dėka esame tokie, kokie esame.