Химерами называют животные или растения, разные клетки которых содержат генетически разнородный материал, в отличие от обычных организмов, у которых каждая клетка содержит один и тот же набор генов. Возникает в результате мутаций, рекомбинаций, нарушения клеточного деления. Уникальным является то, что клетки первичных растений (животных) между собой не смешиваются.

Химерой цветов называют растение, в котором переплелись клетки разных сортов, слившиеся воедино. Так у цветов–химер каждый лепесток состоит из двух генетических слоев, отличающихся окраской. Основной слой клеток даёт фоновую окраску лепестков, а дополнительный создает чёткую полосу или пятно. Если сделать поперечный срез лепестка, то фоновые (основные) и дополнительные клетки хорошо различимы.

Слово «химера» пришло из греческой мифологии. Так называлось мифологическое чудовище, имеющее голову льва, тело козы и драконий хвост. Если бы об этом существе рассказывали биологи, то они подчеркнули бы, что организм состоит из трех групп клеточной ткани с разными генетическими особенностями.

Впервые термин «химера» в биологии применил немецкий ботаник Ганс Винклер (Hans Karl Albert Winkler) в 1907 году для форм растений, полученных в результате сращивания паслёна и томата. В дальнейшем (1909г.) немецкий ботаник и генетик Эрвин Баур (Erwin Baur), изучая пеларгонию пёстролистную, выяснил природу химеризма.

В ботанике различают следующие виды химер (см. таблицу).

Вид химеры Особенности
мозаичные (гиперхимеры) генетически разные ткани образуют тонкую мозаику
секториальные разнородные ткани расположены крупными участками
периклинальные ткани лежат слоями друг над другом
мериклинальные ткани состоят из смеси секториальных и периклинальных участков

Периклинальные химеры бывают:

— диплохламидные (например пеларгония с белоокаймлёнными листьями)

— гаплохламидные (например хлорофитум с белоокаймлёнными листьями)

Компоненты химеры могут отличаться друг от друга генами ядра, числом хромосом или генами пластид и других элементов цитоплазмы. Рисунок листа периклинальных химер зависит от числа слоёв меристематической ткани точки роста, принимающих участие в образовании листа. У двудольных растений мякоть края листа чаще всего образована вторым слоем (диплохламидные химеры, например, пеларгония с белоокаймлёнными листьями), у однодольных — край листа образован первым слоем (гаплохламидная химера, например, хлорофитум с белоокаймлёнными листьями).

Потомство химеры соответствует ткани, из которой оно происходит. Генеративные клетки растений возникают из второго слоя точки роста, поэтому потомство периклинальных химер соответствует генотипу этого слоя. Взаимодействие между компонентами химеры и переход различных веществ из одного компонента в другой приводят к аномалиям развития и иногда к бесплодию химеры. В определённых условиях (особенно у прививочных химер) участки хромосом могут переходить из одного компонента в другой и включаться в хромосомы его клеток, изменяя признаки растения.

Химеры более распространены у растений, размножаемым вегетативным способом, так как лишь при этом способе химерность сохраняется достаточно долго. При половом размножении возможно наследование химерности, возникающей при нестабильности аллелей. В этом случае наследование признаков не подчиняется менделевским законам и считается нестабильной мутацией. В природе химеры редки, возникают, как правило, в результате случайной гибридизации и механических повреждений.

Химеры, образующиеся изредка при прививках, известны растениеводам и ботаникам уже с XVII века. Взгляды на сущность их высказывались различные. Так как у химер иногда бывают некоторые признаки (например, окраска цветков), промежуточные между признаками обоих компонентов, так как они обычно не дают семян, могут вегетативно расщепляться, возвращаясь к обеим родительским формам или к одной из них, словом, обнаруживают ряд свойств, характерных для гибридов, полученных половым размножением, то Ч. Дарвин, К. А. Тимирязев и другие считали их тоже за гибриды, полученные вегетативным путём, — прививочные гибриды.

Химерные растения могут возникать при прививке, в результате спонтанных мутаций, индуцированнго мутагенеза, пересортировки смешанных прививок, регенерации из смешанных каллусных культур, или как продукт слияния протопластов.

Огромное большинство химер с пёстрыми листом возникло из-за спонтанных ядерных или пластидных мутаций. Чтобы стимулировать цитохимеры у плодоносящих растений широко использовался колхицин.

В XX веке после тщательных анатомических и цитологических исследований химер получил почти всеобщее распространение взгляд, что, так как никакого слияния клеток двух компонентов у химер не происходит, и каждый компонент полностью сохраняет все свои свойства, то химеры и настоящие гибриды — глубоко различные образования, и химеры нельзя называть гибридами.

Химеры (особенно периклинальные, как более стабильные) обладающие комплексом хозяйственных преимуществ, имеют важное значение в растениеводстве. Они часто выращиваются как декоративные растения.

 

 

Литература
Bridaham L. В., Gargoyles, chimères and the grotesque in French gothic sculpture, N. Y., 1930.
Хорхе Луис Борхес «Книга вымышленных существ»
Голубев Максим «Энциклопедия чудес, загадок и тайн»
Макс Фрай «Гнезда Химер»
Кренке Н. П. Химеры растений. – М-Л.: АН СССР, 1947. – 386 с.
Nsvashin M. Unbalanced somatic chromosomal variation in Crepis // Univ. California Publs. Agricult. Sci.. — 1930.-Т. 6, № 3. -С. 95-106.
Кунах В. А. Геномная изменчивость соматических клеток растений // Биополимеры и клетка. — 1995. -Т. 11, № 6.
Крен М. Б., Лоуренс У. Дж. Ч. Генетика садовых и овощных растений. — М.-Л.: Сельхозгиз, 1936. 232 с.
Ученые создали химеру, theUK.one (27 января 2017).
Uptake of informative molecules by living cells, ed. L. Ledoux, Arnst. — L.,1972, Hess D., Transformationen an höheren Organismen, «Naturwissenschaften», 1972, Jg. 59.
Baruch Rinkevich. Human natural Chimerism: an acquired character or a vestige of evolution? Human Immunology, vol. 62, No 6 (June 2001), pp. 651-657
Значение слова «Химеры (в биологии)» в Большой советской энциклопедии

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *