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

контролировали бы сразу столько признаков, в том числе цвет перьев и манеру вести себя на токовище. Мы уже сталкивались с подобной ситуацией в восемнадцатой главе, когда рассказывали о возможном явлении новой половой хромосомы у воробьиной овсянки. Такие гены, которые вроде бы ведут себя согласно законам Менделя, но при этом отвечают сразу за целый букет разных качеств, называются супергенами.

Загадка турухтаньего супергена была разгадана лишь двадцать лет спустя, в 2016 году, сразу двумя исследовательскими группами, одну из которых вдохновляли все те же Дэвид Ланк и Терри Берк. Чтобы разобраться в ситуации, пришлось расшифровать весь птичий геном. Тут-то и раскрылась тайна: суперген, расположенный на одиннадцатой птичьей хромосоме, представлял собой довольно большой кусок этой хромосомы – содержащий ни много ни мало 125 генов, – который может быть перевернут то так, то этак. Мы еще помним, что это называется инверсией.

Дело было так: примерно 3,8 млн лет назад у турухтана случилась редкая генетическая мутация, когда большой кусок хромосомы перевернулся задом наперед. В этом куске были гены, контролирующие цвет мужского оперения: эффектный воротник был утрачен. Но еще там был ген белка, отвечающего за распад мужского гормона тестостерона, и в результате мутации этот белок оказался чересчур активен – гормона у мутанта стало совсем мало, то есть явно недостаточно для агрессивного самцового поведения. Каждый из этих признаков по отдельности был бы для самцов турухтана абсолютно губительным. Щеголять в черном воротнике, но при этом не проявлять агрессии означает гарантированное получение тумаков от других самцов без малейших надежд на размножение. Ходить по токовищу в женском наряде – тоже не самый лучший способ привлечь самку. Но вместе эти признаки оказались не так уж и плохи: можно было не тратить сил и ресурсов на утомительные самцовые разборки, но при этом иногда все же улучить шанс передать свои нетрадиционные гены следующему поколению. Кстати, инверсия оказалась доминантной по отношению к обычной одиннадцатой хромосоме: если у вас есть одна копия гена, усиленно избавляющего вас от тестостерона, то этого тестостерона у вас и не будет независимо от того, что там делает вторая копия. И, как мы видели в восемнадцатой главе, этот суперген передавался как единое целое, поскольку перевернутый кусок хромосомы – инверсия – не мог нормально вступать в рекомбинацию. Удачное сочетание признаков никогда не разбивалось.

Так среди турухтанов появились «папочки», и их генотип поддерживался в популяции с некоторой частотой. Особо распространиться он, конечно, не мог – независимые самцы не так уж неразборчивы в сексе и наверняка показали бы извращенцам, что такое традиционные ценности, если бы этих негодяев стало чересчур много. Однако как только папочек становилось меньше, стратегия оказывалась весьма полезной: в их распоряжении, пусть и условном, были самки сразу нескольких соседних гаремов. Жизнь показала, что, когда «папочек» примерно 1﹪ от числа всех самцов, у них все складывается удачно.

А следующий поворот в истории турухтаньего социума произошел полмиллиона лет назад. В супергене опять случилась инверсия: небольшая его внутренняя часть вновь перевернулась, заняв изначальное положение. У таких мутантов тестостерона по-прежнему не хватало, зато воротник из перьев снова стал отрастать – правда, на этот раз белый. Оказалось, что самкам такая мода в принципе нравится, а вот самцы не признавали новоявленных сателлитов за равных противников. И это тоже оказалось неплохой стратегией размножения: как сказано выше, независимым даже полезно, когда на их территории обитает некоторое количество белошеих прихлебателей.

Ситуация, когда какой-то признак оказывается полезным, только если его носителей не слишком много, а потому ген стабилизируется на какой-то частоте и дальше не распространяется, называется частотно-зависимым отбором. Канонический пример частотно-зависимого отбора[26], который всегда приводят на лекциях, – это уже знакомый нам ген серповидно-клеточной анемии, который в паре с нормальным геном защищает своего носителя от малярии. Но въедливый читатель может заметить, что и само разделение на самцов и самок тоже можно назвать частным случаем такого отбора: быть самцом выгодно, когда вокруг много самок, и наоборот.

Пора уже сказать, зачем в нашей истории появился этот странный пример половой распущенности у болотных птиц. Появился он спустя целых двадцать глав после того, как мы поговорили о воробьиных овсянках. Событийная канва там в принципе похожая: перевернутый кусок одной из хромосом определяет разницу в окраске и половом поведении. Однако овсянки оказались паиньками, и их пример прекрасно иллюстрирует фундаментальные генетические идеи – хромосомное определение пола и механизмы эволюции половых хромосом. Овсяночья коллизия наверняка повторялась в эволюции множество раз. Хорошо быть типичным: про тебя расскажут в учебниках. С нашими куликами все по-другому: ничего путного их примером проиллюстрировать нельзя, потому что сегодняшняя жизнь турухтанов бросает вызов здравому смыслу. Возможно, зимними вечерами где-нибудь в Южной Африке независимые турухтаны за кружкой эля степенно рассуждают о золотых (более 3,8 млн лет назад) временах, когда мужчины были просто мужчинами. Тем временем за соседним столиком легкомысленные сателлиты весело балагурят о своих интимных победах. То, что происходит в турухтаньем социуме сейчас, не пришло бы в голову никакому биологу-теоретику, моделирующему на компьютере половое поведение живых существ. Ричард Докинз с его «рыцарями», «принцессами», «казановами» и «профурсетками» наверняка опустил бы руки, если бы в его компьютерной реальности внезапно появился парень в женском прикиде, пытающийся тайком забраться в постель к романтическим любовникам и проделать с ними свой тошнотворный трюк, как это делают турухтаны-«папочки». Однако природа совершенно не озабочена тем, чтобы угодить теоретикам. Иногда она ведет себя странно.

И эти странности нельзя назвать мимолетными или маловажными: все кипение интриг на токовище турухтанов, вся жизнь их птичьего социума, как оказалось, зависят от двух хромосомных перестроек, которых вполне могло бы не быть. Но они случились, и вместо чинного брачного порядка, который мы видим, к примеру, у тетеревов или вальдшнепов, зоологи могут наблюдать целую радугу необязательных и рискованных сюжетов, вовсе не следующих ни из каких популяционно-генетических теорий.

План был таков: в последней части нашей истории хотелось порассуждать о том, что у всех более или менее сложных существ секс не сводится только к размножению. Он проявляется в самых разных обличьях, накладывая отпечаток на все, что мы привыкли называть жизнью, будь то жизнь земной биосферы или наша собственная. Оказалось, однако, что именно сейчас в русскоязычной популяристике эта тема не слишком востребована. Меня и раньше при желании можно было упрекнуть в пропаганде гомоталлизма, изогамии или даже аутомиксиса, но все же, когда речь идет о грибах или водорослях, автору пока прощается некая доля развязности и легкомыслия. С темами четвертой части все по-другому, и по зрелом размышлении от первоначальных планов осталось всего ничего. Поэтому последняя часть у нас получилась довольно куцей и на первый взгляд лишенной сквозной идеи. Мы просто расскажем о том и о сем, ни в склад ни в лад, скорее для забавы, чем для просвещения или, боже упаси, пропаганды.

БИБЛИОГРАФИЯ

Бородин П. М. Кошки и гены: современная генетика в популярном изложении. – М.: Editorial URSS, 2022.

Küpper C., Stocks M., Risse J., et al. A Supergene Determines Highly Divergent Male Reproductive Morphs in the Ruff. Nature Genetics. 2016. 48(1): 79–83.

Lamichhaney S., Fan G., Widemo F., et al. Structural Genomic Changes Underlie Alternative Reproductive Strategies in the Ruff (Philomachus pugnax). Nature Genetics. 2016. 48(1): 84–88.

Lank D., Smith C., Hanotte O., et al. Genetic Polymorphism for Alternative Mating Behaviour in Lekking Male Ruff Philomachus pugnax. Nature. 1995. 378: 59–62.

Глава тридцать девятая, в которой одним больше нравится арбуз, а другим – дыня

Генетика человеческой сексуальности

Если кого-то удивили, а то и возмутили половые изыски турухтанов, придется их огорчить: этому примитивному социуму, с его воспетой зоологами «вариабельностью окраски и поведения», до нас далеко. Половое поведение людей куда более разнообразно. Джеффри Эпштейн, Иван Охлобыстин, Анатолий Вассерман, Майкл Джексон, Шарлиз Терон, Билли Айлиш и Наталья Водянова – примеры совершенно не похожих друг на друга поведенческих паттернов. Ничего удивительного, что генетикам всегда хотелось понять глубокие биологические причины этих различий. Другими словами, найти какие-то гены, которые определяли бы, сколько у человека половых партнеров