Биологические механизмы половой дифференциации

Вопрос о том, как зарождаются мальчики и девочки, интересовал человечество давно. Этому давались различные объяснения. Например, Аристотель считал, что главное - как ласкают друг друга мужчина и женщина, кто более страстен во время полового акта. Если более страстен мужчина, то рождается мальчик, если женщина, - то девочка.

Несмотря на бурное развитие биологии в XIX - первой половине XX в., тайна появления на свет ребенка определенного пола была раскрыта лишь во второй половине XX в. генетиками.

Как известно, носителем наследственных свойств является хромосомный аппарат. В каждой клетке человека содержатся 23 пары хромосом: 22 пары так называемых аутосом, одинаковых у мужчин и женщин, и одна пара половых хромосом, которая у них различается. У женщин это две Х-хромосомы (паттерн XX), у мужчин одна Х- и одна Y- хромосомы (паттерн XY), т. е. мужской генетический пол является гетерогаметным, а женский - гомогаметным.

В процессе созревания каждая половая клетка утрачивает половину своего хромосомного набора (остается лишь по одной хромосоме из каждой пары). Зрелая мужская половая клетка - сперматозоид - содержит 22 аутосомы и одну половую хромосому -Хили Y(поэтому есть сперматозоиды двух видов - более крупные, с круг-">п типикон, содержащие Г-хромосому, и менее крупные, с овальной головкой содержащие Х-хромосому). Женская половая клетка - яйцеклетка - содержит 22 аутосомы и одну половую хромосому, все-гдаХ. При слиянии яйцеклетки со сперматозоидом восстанавливается полный набор хромосом: по 22 пары аутосом и пара половых хромосом. Однако пары половых хромосом могут быть разными. Если яйцеклетка оплодотворяется Х-сперматозоидом, то в зародышевой клетке (зиготе) образуется пара из двух Х-хромосом, т. е. женская, и тогда в дальнейшем развитие плода идет по женскому типу. Если же яйцеклетка оплодотворяется У-сперматозоидом, то в зиготе образуется мужская пара половых хромосом и развитие плода идет по мужскому типу.

Вообще-то зародыш изначально запрограммирован на то, чтобы развиваться в особь женского пола, о чем говорил французский биолог Альфред Жост еще до открытия генетикой Х- и 7-хромосом. Однако присутствие 7-хромосомы останавливает развитие еще не дифференцированных половых органов плода и направляет их развитие но мужскому типу.

Гипоталамус, в котором расположены половые центры, не только дифференцируется под влиянием зародышевых гормонов, но и сам является психоэндокринным органом; его пренатальная программа, ориентированная на мужское и женское поведение, определяет характер реакции на половые гормоны пубертатного периода, а эта реакция в свою очередь вызывает соответствующее полодиморфи-ческое поведение.

В период полового созревания выделяется большое количество гормонов, окончательно определяющих биологические различия по полу. За этот период у мальчиков уровень тестостерона увеличивается в 18 раз, а у девочек уровень эстрадиола - в 8 раз. При отсутствии или недостатке в соответствующий критический период зародышевых андрогенов половая дифференциация автоматически, независимо от хромосомного пола, происходит по женскому типу (Л.Л. Либерман, 1966; В.Б. Розен и др., 1991).

Установлено, что вероятность рождения мальчика тем выше, чем моложе родители (С. Stern, 1960). Так, у матерей 18-20 лет отношение родившихся мальчиков к девочкам было 120:100, а у матерей 38-40 лет - 90:100. Имеет значение и то, какая по счету беременность: у первородящих мальчики рождаются чаще; чем выше порядковый номер родов, тем ниже вероятность рождения сына. Кроме того, если к моменту овуляции сперматозоид уже находится в половых путях женщины, больше вероятность рождения девочки, если же он попадает туда после овуляции, возрастает вероятность рождения мальчика (Э. Бауст, 1872). Уже в XIX в. было замечено, что беременность мальчиком продолжается на неделю дольше, чем беременность девочкой.

Различия в быстроте развития мужского и женского организмов видны уже на стадии эмбриона. У девочек развитие скелета идет быстрее. После рождения они на 1-2 недели опережают мальчиков по формированию костного состава. В то же время по длине и весу мальчики при рождении больше девочек на 2-3 % (J. Tanner, 1978).

Д. Басс (D. Buss, 1989), а также Д. Кенрик (D. Kenrick, 1987), придерживающиеся биосоциального, или эволюционного, взгляда, полагают, что такие черты, как мужская доминантность и женская заботливость, могли появиться путем естественного отбора и эволюции. С их точки зрения, мужчин выбирали за черты, связанные с доминантностью и социальным статусом, а женщин - за черты, указывающие на высокие репродуктивные возможности и умение заботиться о потомстве. Предполагается, что такие черты положительно влияют на репродуктивный процесс и, следовательно, начинают чаще встречаться в популяции. Исследования выбора партнера действительно показывают, что женщин сильнее влечет к мужчинам, которые кажутся доминантными, а мужчины тянутся к внешне привлекательным и молодым женщинам, причем эти различия проявляются в различных культурах.

В. А. Геодакян (1965, 1972) видит целесообразность наличия двух полов в их специализации по двум главным альтернативным направлениям эволюционного процесса: консервативному (сохранение свойств вида) и прогрессивному (приобретение видом новых свойств). Мужской пол реализует «прогрессивную» тенденцию, а женский-«консервативную», обеспечивая неизменность потомства от поколения к поколению. Женский под филогенетически более устойчивый (ригидный), но зато онтогенетически более пластичный. Мужской пол - филогенетически менее устойчивый (более пластичный), но онтогенетически ригидный. Мужской пол - это передовой отряд популяции, берущий на себя функцию столкновения с новыми условиями существования. Если они достаточно сложны, то формируются новые генетические тенденции, которые могут быть переданы потомству.

Эти представления соответствуют данным российских биологов, обнаруживших более высокую генетическую обусловленность ряда морфологических и физиологических характеристик у лиц мужского пола и большую зависимость этих признаков от средовых влияний у женщин (Б. А. Никитюк, 1974, 1976).

Теория функционализма (взаимодополнительности двух полов) также подчеркивает положительную функцию дифференциации половых ролей. Придерживающиеся этой теории считают, что в современной семье супруги выполняют две различные роли: инструментальную и экспрессивную.

Инструментальная роль мужчины состоит в поддержании связи между семьей и внешним миром: это работа и обеспечение семьи. Экспрессивная роль женщины проявляется в установлении гармонии и внутреннего эмоционального климата семьи: она связана в первую очередь с заботой о детях и выполнением домашних дел.