Ознакомительная версия. Доступно 14 страниц из 66
И все же, несмотря на преимущества альтернатив, около 540 миллионов лет назад часть живых существ на планете перешла к половому размножению. Именно к этому времени относится находка ученых, обнаруженная на территории Канады, на острове Ньюфаундленд. Породы, которые изучали палеонтологи, относились к периоду, когда на сушу еще никто не вышел, а вот океан был населен разнообразными существами, в том числе многоклеточными мягкотелыми организмами, похожими на лист пальмы, – они назывались рангеоморфами. Рангеоморфы проводили всю свою жизнь на одном месте, и именно это помогло ученым понять, насколько «прогрессивными» они оказались для своего времени (если точнее, речь идет конкретно о рангеоморфах рода Fractofusus). Дело в том, что организмы-«родители» располагались по морскому дну случайным образом, а вот «дети» и «внуки» всегда образовывали вокруг них примерно одинаковый узор. Так исследователи пришли к выводу, что «родительское поколение» рангеоморфов размножалось половым путем, производя на свет личинок, которые путешествовали по океану, а после прикреплялись где-то и развивались во взрослую особь. А уже она производила потомков бесполым путем – те отпочковывались и «селились» рядом. Такой сложный способ размножения позволял рангеоморфам более эффективно осваивать территории, создавая на океанском дне все новые независимые «колонии».
Захват океанского дна – не единственное и даже не главное преимущество полового размножения. Виды, репродуцирующие себя с помощью почкования и деления, имеют одно принципиальное отличие от нас – у них есть всего один набор хромосом. Они передают его из поколения в поколение, пока какая-то случайная мутация не изменит его. Так, от одной единичной мутации к другой происходит их эволюция – очень, очень медленно. Совсем иначе дела обстоят, когда особь получает по половине генов от каждого из родителей. Эти половины комбинируются различными способами, так что у каждого из детей появляются свои особенности. Наиболее приспособленный из них успешно спарится и передаст свой выигрышный набор генов дальше – это и есть половой отбор, основа эволюционного процесса. Главное, что дает живым существам половое размножение, – способность быстро адаптироваться к изменениям в окружающем мире. Эти изменения в чем-то похожи на гонку вооружений: зайцы, которые бегают быстрее, выживают и передают свои гены с большей вероятностью, чем медлительные зайцы. Лисы, сталкивающиеся с «ускоряющимися» зайцами, ускоряются по тем же самым причинам: выживают и оставляют потомство с большей вероятностью те, кто успевает поесть.
Половой отбор
Вот тут-то и пора задаться вопросом: как, скажем, половозрелая зайчиха выбирает, с кем ей спариться? Теперь, когда мы знаем, что стоит на кону, становится ясно, что вряд ли выбор партнера – результат одной лишь случайности. Первым всерьез этим вопросом озадачился Чарльз Дарвин. В книге «Происхождение видов» он впервые сформулировал мысль о том, что решение, кого выбрать, принимает самка. И именно жестким кастингом со стороны самок обусловлены, например, длинные и вычурные павлиньи хвосты: каждая из самок павлина от раза к разу стремилась выбрать наиболее цветастого самца, и в результате такой селекции получились именно те птицы, на которых нам нравится смотреть в зоопарке. Словом, самки животных (как минимум самки), по мнению Дарвина, обладают способностью принимать решения, основываясь на собственном эстетическом вкусе (эту теорию Дарвин распространял и на людей). Но это только один из двух механизмов полового отбора, описанного классиком. Второй механизм – соревнования между самцами за доступ к самке. Они, в свою очередь, привели к эволюции «оружия», например оленьих рогов. Оба механизма сосуществуют и действуют совместно. Так, самки выбирают для спаривания победителей соревнований.
Другой известный британский биолог конца XIX века, Альфред Рассел Уоллес, несмотря на все свое уважение к Дарвину, не мог поверить в то, что самка павлина способна иметь чувство прекрасного и, основываясь на нем, принимать решения. По его мнению, это не самцы павлина эволюционировали, чтобы привлекать самок, а, напротив, самки в ходе эволюции стали серыми и невыразительными, чтобы хищники не замечали их. Теория сомнительная (хвосты павлинов-самцов она все равно не объясняет), но суть не в ней, а в том, что Уоллес думал о выборе партнеров людьми. По его мнению, люди, следуя своим импульсам, спонтанно создают систему селекции, которая позволяет вымыть из популяции всех больных, слабых и недостойных – так, что стандарты расы с каждым поколением становятся все выше и выше. Можно задуматься, смотрел ли вообще Уоллес по сторонам (тогда он, вероятно, заметил бы, что не все люди выбирают себе партнеров из соображений расового превосходства), но если упомянуть, что вторую половину жизни биолог посвятил изучению практик столоверчения (это популярный в викторианской Англии способ разговаривать с духами), многое встает на свои места.
Но тут возникает новый вопрос: а как самка понимает, что в лице очередного кандидата она срывает генетический джекпот? С такими качествами, как сила и резвость, прагматика выбора ясна, но откуда берется интерес ко всяким более декоративным «примочкам» вроде громоздких хвостов и яркой расцветки? (Не говоря уже об иномарках и дорогих часах, если мы вспомним про привычки Homo sapiens.) Действительно ли эти признаки доказывают лучшую приспособленность?
Дарвин так и не смог объяснить, почему самкам павлина нравятся более яркие хвосты, но в 1930 году эту теорию удачно дополнил его земляк Рональд Фишер. Фишер понял, что наследуются не только «модные» на брачном рынке признаки самцов, но и вкусы самок – если выбор в пользу большого и яркого хвоста принес самке ожидаемые дивиденды, она в самом деле оставит больше потомства с этим кандидатом. Если самки с такими вкусами в среднем начнут оставлять больше потомства, их гены будут и дальше распространяться в популяции. А это означает, что новому поколению «невест» станет выгоднее выбирать самцов с яркими хвостами сразу по двум причинам: 1) более жизнеспособное потомство в целом; 2) самцы из этого потомства унаследуют яркие хвосты, что, в свою очередь, обеспечит им преимущество на брачном рынке.
Конечно, этот механизм работает небезупречно – иногда в природе просто появляются самки с мутацией гена, приводящей к странным предпочтениям, например выбору самцов с хвостами в форме сердечка. Если из-за дрейфа (случайных колебаний частот аллелей) этот вариант гена станет достаточно распространен в популяции, другим самкам захочется, чтобы их сыновья тоже имели хвосты в форме сердечка и оставили побольше потомства. В результате все больше и больше самок будут предпочитать таких самцов. При этом хвост сердечком может не давать никаких других преимуществ в плане выживания. Более того, самки могут начать «западать» и на признаки, которые выживанию скорее мешают, например слишком большой хвост цепляется за кусты, привлекает внимание хищников, а еще за него удобно хватать. В таком случае естественный отбор начнет конфликтовать с половым: при какой-то степени гипертрофированности хвоста такие самцы станут чаще умирать, соответственно, снова начнут оставлять меньше потомства, и все уравновесится.
Тем не менее какое-то время «неудачные» признаки могут оставаться популярными – при всем своем очевидном неудобстве. Почему же самки закрывают на это глаза? В 1975 году израильский эволюционный биолог Амоц Захави сформулировал парадоксальную концепцию гандикапа. Она гласит, что информацию о качестве генома самца могут нести и вредные с точки зрения выживаемости признаки. Если самец павлина с гигантским хвостом смог дожить до брачного сезона (и сохранить свое красивое оперение), несмотря на связанные с этим громоздким украшением опасности, значит, это очень здоровая и резвая особь. Гипотеза выглядит контринтуитивно, и, например, у знаменитого эволюционного биолога Ричарда Докинза ушло довольно много времени на то, чтобы принять ее как правдоподобную. Его убедило, в том числе, и появление математических моделей, доказывающих применимость теории.
Ознакомительная версия. Доступно 14 страниц из 66
