Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексей Алексенко

именно такой прихотливый мейоз мы наблюдаем сейчас, через миллиард лет после его возникновения: многие миллионы лет отбор не позволял разнообразным уклонистам восторжествовать даже на короткий срок. Уклонисты, конечно, находили лазейки: например, если подавить у себя рекомбинацию, можно избежать этой самой «потери гетерозиготности» или хотя бы замедлить ее. Поэтому бесполые виды всегда возникали и продолжают возникать. Однако тех затруднений, которые создает для них наш изощренный мейоз, оказалось достаточно, чтобы это происходило не слишком часто – потому и сам мейоз, а вместе с ним и секс дожили до наших дней и продолжают приносить нам долговременную эволюционную пользу и, конечно, мимолетное удовольствие.

Тут можно вспомнить давнюю идею проницательного Джорджа Уильямса, о которой мы упоминали в шестой главе: он полагал, что одна из возможных причин сохранения секса на протяжении множества поколений, прошедших от нашего первого сексуального предка до нас с вами, – сложность обратного перехода к бесполому размножению. Заметьте: для вечного существования секса вовсе не нужно, чтобы переход к бесполости был невозможен в принципе: достаточно лишь, чтобы этот переход был достаточно сложен, чтобы происходить не очень часто. Бесполые ветки при этом будут возникать на древе жизни там и тут, но через некоторое время они засохнут, так и не успев полностью вытеснить сексуалов ни на одной достаточно большой части дерева. Кажется, на сегодняшний день самая толстая бесполая ветвь на нашей кроне – это бделлоидные (пиявковидные) коловратки[25], имеющие ранг подкласса или класса. Они, похоже, обходятся без секса уже 85 млн лет, однако в их геномах есть весьма характерные «сигнатуры» мейоза. Не очень понятно, как они этого добиваются: то ли искусно имитируют результаты мейотической рекомбинации с помощью горизонтального переноса генов, то ли действительно иногда занимаются сексом, хоть биологам и не удается их на этом поймать. Как бы то ни было, это самый большой успех бесполых на нашей планете. У остальных пока получается хуже.

С другой стороны, те сексуальные ветви, которые смогут пробиться через эту поросль бесполых авантюристов, должны постепенно накапливать милые случайные особенности, делающие переход к бесполости все менее вероятным. Нам, плацентарным млекопитающим, бесценную помощь в этом оказывает геномный импринтинг (см. пятнадцатую главу): разделение ролей между отцовскими и материнскими генами требует, чтобы у каждого ребенка были два родителя, и никакой аутомиксис не пройдет. Это, видимо, самое позднее из приспособлений в нашей эволюционной линии, побочный эффект которых – затруднения при переходе к бесполости. А первым, если верна гипотеза Аркетти, была сама архитектура классического мейоза, из-за которой дети аутомиксиса будут страдать от потери гетерозиготности.

Но, возможно, в нашей эволюционной линии есть и еще один такой механизм. Вообразим себе, к примеру, львицу, вздумавшую практиковать партеногенез. У нее будет большая проблема: остальные львы и львицы, скорее всего, выгонят ее из прайда, и очень скоро она умрет с голоду вместе со своими юными партеногенетическими дочерьми, так и не успев научить их охотиться. Не уживутся асексуалы и среди шимпанзе, и в стае гиеновидных собак. Мы, люди, кое-как начали учиться толерантности, но, боюсь, и среди нас новаторам пришлось бы нелегко: слишком уж весь наш социум пронизан так называемой «гендерной повесткой».

Это любопытное обстоятельство позволяет нам плавно перейти от тайн мейоза и эволюционных загадок секса к более легкомысленным предметам. А именно порассуждать о том, какую удивительную печать наложило половое размножение на сообщества живых организмов вплоть до сообщества людей – так называемой человеческой цивилизации.

БИБЛИОГРАФИЯ

Archetti M. Complementation, Genetic Conflict, and the Evolution of Sex and Recombination. The Journal of Heredity. 2010. 101(Suppl. 1): S21–33.

Archetti M. Loss of Сomplementation and the Logic of Two-Step Meiosis. Journal of Evolutionary Biology. 2004. 17(5): 1098–1105.

Laine V. N., Sackton T., Meselson M. Genomic Signature of Sexual Reproduction in the Bdelloid Rotifer Macrotrachella quadricornifera. Genetics. 2022. 220(2): iyab221.

Vakhrusheva O. A., Mnatsakanova E. A., Galimov Y. R., et al. Genomic Signatures of Recombination in a Natural Population of the Bdelloid Rotifer Adineta vaga. Nature Communications. 2020. 11(1): 6421.

Часть четвертая

Секс в общественных местах

Быть социальным существом – нелегкое бремя: у нас просто никак не получается разделить личное и общественное. Неудивительно, что и наша привычка непременно размножаться половым путем накладывает отпечаток на наш социум. Об этом – в четвертой части.

Глава тридцать восьмая, в которой непристойное поведение оказывается заложенным в генах

Причуды турухтанов

Жил да был на свете кулик. То есть это для нас он кулик, просто потому, что мы мало разбираемся в куликах. А для тех, кто разбирается, он турухтан или даже Philomachus pugnax. Турухтаны гнездятся по болотам, пойменным лугам и тундрам евразийского севера от Голландии до Якутии, а на зиму улетают на юг, в Африку или Индию. Возвратившись по весне на милый север, турухтаны начинают токовать: самцы демонстрируют свои экстерьерные и боевые качества, самки распределяются по гаремам самцов, а потом несут яйца и выводят цыплят, в чем турухтаны-мужчины не оказывают им ровно никакого содействия.

Если присмотреться к компании турухтанов, можно сразу выделить невзрачных серых птичек – судя по всему, самок, – а также самцов, украшенных красивыми воротниками. До того красивыми, что эти воротники даже дали птичке ее англоязычное название – ruff. В зоологических описаниях обычно указывают, что самцы турухтана очень вариабельны по окраске. И правда: воротники бывают иссиня-черные, а бывают, наоборот, белоснежные.

Интересно, какие воротники больше нравятся самкам? И вот тут внимательного исследователя ожидает сюрприз. Оказывается, что взгромоздиться на серенькую женственную птицу с целью продолжения рода могут турухтаны с любым цветом воротника. Хуже того: время от времени в роли самца оказывается сама серенькая женственная птица. Не спешите осуждать автора, а тем более турухтана за пропаганду того, что пропагандировать нельзя. Все, чем занимается турухтан, – это обычный секс, от которого появляются птенцы. Невзрачные серые птицы, которые занимаются любовью с такими же невзрачными серыми птицами, – это тоже самцы, просто по окраске они совершенно неотличимы от самок.

Если же присматриваться к турухтановым токовищам чуть внимательнее, как это делают зоологи, можно увидеть, что самцы действительно бывают разными по окраске, но при этом они и ведут себя совершенно различно. Самец с черным воротником – самый ярый традиционалист. Таких зоологи называют независимыми: они завоевывают территорию, привлекают на нее самок, а потом отстаивают свои права в отчаянных схватках с другими такими же независимыми самцами. Самец с белым воротником ведет себя по-другому: он подселяется на территорию независимого самца и ловит шанс, чтобы спариться с самкой. Таких самцов называют сателлитами. Независимые, конечно, могут задать сателлитам трепку, если те совсем уж потеряют чувство меры, но в целом относятся к ним гораздо терпимее, чем к своим собратьям с черными воротниками. Очевидно, подселение сателлитов выгодно независимым: оценивая качество территории, контролируемой самцом, самки учитывают в том числе и количество прихлебателей, проживающих на этой территории.

Но самую омерзительную и безнравственную стратегию демонстрируют серые и невзрачные, похожие на самок. Англоязычные биологи называют их староанглийским словом faeder, то есть «папочка». Папочки норовят присутствовать при акте любви между независимым самцом и самкой. Воспользовавшись моментом, когда независимый самец на что-то отвлечется, папочка прыгает на спину самке и лихорадочно занимается с ней любовью. Самке это уже безразлично: она сделала свой романтический выбор и полностью доверяется роскошному черношеему кавалеру, какие бы смелые сексуальные эксперименты ни ждали ее на этом пути. А кавалер, вернувшись на ложе любви, видит перед собой серую самочью спину и продолжает как ни в чем не бывало свое занятие – у независимого много самок, всех не упомнишь. При этом его благородная сперма попадает сами понимаете куда, а самку фактически оплодотворяет серый женоподобный извращенец.

В 1995 году зоологи наконец-то перестали невнятно рассуждать о «вариабельности окраски и поведения» у турухтанов и решили разобраться, что же у них на самом деле происходит. Канадец Дэвид Ланк и англичанин Терри Берк вместе с соавторами написали статью, согласно которой все эти различия в половых практиках самцов кулика определяются единственным геном, наследуемым по Менделю. Конечно, не бывает таких генов, которые