Мэтт Ридли - Секс и эволюция человеческой природы
В это же время исследователь Майкл Гизелин (Michael Ghiselin) из Калифорнийской Академии наук (Сан-Франциско) штудировал труды Дарвина. И его удивило, с какой категоричностью последний настаивает на том, что борьба за существование происходит между индивидами, а не между группами. И сам он тоже заметил: половое размножение является исключением из этого правила. Как может ген полового размножения распространиться в популяции и вытеснить ген бесполого? Допустим, все представители вида размножаются бесполо, но в один прекрасный день какая-то пара «изобретает» половой вариант. Какое преимущество он может ей принести? Если никакого, то почему половое размножение настолько распространено? По идее, оно, наоборот, должно создавать трудности, ибо, в отличие от бесполых форм, половые должны тратить время на поиски партнера, а один из них — самец — не произведет детей вообще{27} [14].
Джон Мэйнард Смит, бывший инженер, а ныне генетик в университете Сассекса (Англия), человек проникновенного ума, ученик великого неодарвиниста Дж. Б. С. Холдейна, ответил на вопрос Гизелина, так и не разрешив, однако, дилемму. Он доказал, что при половом размножении в каждом потомке оказывается вдвое меньше генов родителя, чем при бесполом, поэтому либо «ген полового размножения» должен был исчезнуть сразу же по возникновении, либо он должен был удваивать число выживающих потомков своего носителя — что звучало абсурдно. «Возьмем вид, размножающийся исключительно половым путем, — сказал Мэйнард Смит, выворачивая мысль Гизелина наизнанку. — Представим себе, что одна особь однажды решает отказаться от скрещивания и вложить в детей только свои гены, не используя партнерские. В этом случае в каждом своем потомке в следующее поколение она передает в два раза больше генов, чем ее конкуренты. Таким образом, она, несомненно, получит огромное преимущество и вскоре окажется единоличным родоначальником всего вида»{28}.
Представим себе доисторическую пещеру, в которой живут двое мужчин и две женщины, одна из которых умеет размножаться партеногенетически — рождать детей без оплодотворения. И однажды эта женщина рожает «бесполым путем» девочку, являющуюся ее точной копией. Генетические механизмы, которые встречаются в природе и обеспечивают такое бесполое зачатие, довольно разнообразны (например, в процессе т. н. автомиксиса яйцеклетка оплодотворяется другой яйцеклеткой). Через пару лет эта пещерная женщина рожает еще одну дочь — тем же способом. Ее сестра тем временем родила сына и дочь обычным путем. Теперь в пещере живут 8 человек. Затем три девушки младшего поколения (две — партеногены, одна — «обычная») рожают по два ребенка каждая, а первое поколение вымирает. Теперь в пещере живут 10 человек, но партеногенов из них — целых пятеро. За два поколения доля особей, несущих ген партеногенеза, выросла от четверти до половины популяции. Совсем скоро мужчины здесь вымрут.
Именно это Уильямс и назвал «платой за мейоз», а Мэйнард-Смит — «платой за самцов»: размножающиеся половым путем пещерные люди обречены, потому что половина из них — мужчины, а они не производят потомства. Правда, мужчины иногда помогают выращивать детей — приносят шерстистых носорогов на ужин и т. п. Но даже это не спасло бы их от вымирания. Даже если бы бесполые женщины рожали ребенка лишь после сексуального контакта — чтобы заставить мужчину думать, будто он отец ребенка. Опять же, подобные примеры существуют: у некоторых растений зерна образуются только после оплодотворения пыльцой родственного вида, но они не получает генов из этой пыльцы — это называется псевдогамией{29}. В таком случае мужчины в пещере не поймут, что их ожидает генетическое вытеснение, и будут обращаются с потомками-партеногенами как со своими собственными дочерьми, принося шерстистую носорожатину так же, как они бы это делали для своих детей[15].
Этот мысленный эксперимент иллюстрирует огромное преимущество, которое дает ген бесполого размножения[16]. Данное рассуждение заставило Мэйнарда Смита, Гизелина и Уильямса задуматься о преимуществах полового размножения — особенно, если учесть, что все поголовно млекопитающие и птицы, большая часть беспозвоночных, растений и грибов, а также многие простейшие размножаются именно подобным образом.
Тем, кто думает, что мы завели разговор о «плате» только чтобы показать, какими мы стали циничными, а также тем, кого не убедила наша логика, предлагаю следующее умственное упражнение: объясните мне существование колибри. Не то, как функционирует их организм, а то, почему они вообще существуют.
Колибри питаются нектаром, который цветы производят специально для них. Нектар — это в чистом виде взятка, которую растение вырабатывает из с таким трудом добываемого сахара. Оно попросту отдает его птицам — только для того, чтобы те никогда не относили пыльцу на растения других видов. Чтобы «заняться любовью», цветок должен своим нектаром подкупить опылителя — это плата за поиск партнера. Если бы «секс» был бесплатным, не было бы никаких колибри{30}.
Чтобы как-то выкрутиться из сложившейся ситуации, Уильямс предположил, что для таких животных, как мы, практические трудности при вытеснении полового размножения бесполым оказались бы просто-напросто непреодолимыми. Переход от первого ко второму действительно принес бы пользу, но этого слишком трудно достичь. Примерно в те же самые годы социобиологи угодили в капкан «адаптационистских» объяснений — «сказок просто так»[17], как окрестил их Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould) из Гарварда. Он говорил, что иногда вещи происходят так, как они происходят, без какой-то специальной цели — лишь в силу сложившихся обстоятельств. Собственный пример Гоулда — треугольное пространство между двумя арками собора, стоящими (в плане) под прямым углом друг к другу, которое называется «пазухой свода» (spandrel), и у которого нет никакой специальной функции. Это — побочный продукт установки купола на четыре арки. Пазухи свода между арками базилики Святого Марка в Венеции находятся там, где они находятся, не потому, что кому-то захотелось расположить их именно в тех местах. Они там потому, что невозможно поставить две арки рядом и не создать между ними свободного пространства. Человеческий подбородок, вероятно, — такая же «пазуха свода»: у него нет функции, но он — неизбежное следствие наличия челюстей. Точно так же, красный цвет крови, несомненно — фотохимическая случайность, а не «запланированная» особенность. Возможно, половое размножение — тоже «пазуха свода», эволюционный реликт того времени, когда оно служило какой-то цели. Как и подбородки, маленькие пальцы ног или аппендиксы, оно больше не ни для чего не предназначено, но от него оказалось нелегко избавиться{31}.
Впрочем, случайность в качестве причины возникновения полового размножения неубедительна: слишком уж немногие животные и растения полностью от него отказались или редко используют. Посмотрите на обыкновенную лужайку. Трава, пока вы ее стрижете, никогда не размножается половым путем — но стоит вам забыть о стрижке, и на ней тут же распустятся цветы. А дафнии? Многие поколения подряд они размножаются бесполо: вся популяция состоит их самок, дающих начало другим самкам и не спаривающихся друг с другом. Но количество особей растет, пруд сохнет — и у некоторых дафний рождаются самцы. Последние скрещиваются с другими самками, а те производят «зимнюю икру», падающую на дно водоема и вновь оживающую весной. Дафнии могут включать и выключать способность к скрещиванию, и это наводит на мысль, что у полового размножения может быть какая-то более приземленная задача, кроме «помощи эволюции в том, чтобы она происходила». Похоже, размножаться так есть резон и для отдельного индивида — по крайней мере, в определенный сезон.
Итак, загадка так и остается неразрешенной. Скрещивание полезно для вида, но вредно для особи. Индивиды могли бы отказаться от него и мгновенно опередить своих размножающихся половым путем соперников. Но они так не делают. Половой процесс должен каким-то волшебным образом «окупать себя» для особи так же, как и для вида. Как?
Провокация незнанием
Вплоть до середины 1970-х вопрос, поднятый Уильямсом, оставался нерешенным, но главные герои событий уже думали, что вот-вот дадут на него ответ. Двое ученых радикально изменили ситуацию. В своих размышлениях они бросили вызов, который ни один биолог не осмелился принять. Первый труд принадлежит самому Уильямсу, второй — Мэйнарду-Смиту{32}. «В эволюционной биологии намечается что-то вроде кризиса», — писал первый. Но если его книга «Половое размножение и эволюция» («Sex and Evolution») — это тонкий обзор имевшихся на тот момент теорий возникновения пола, настроенный на разрядку кризиса, то книга второго «Эволюция полового размножения» («Evolution of Sex») — совсем иная. Это признание нашего бессилия и непреодолимых трудностей. Снова и снова Мэйнард-Смит возвращался к фантастической плате за размножение: двойному проигрышу половых форм в числе потомков. Он опять и опять повторял, что современные теории объяснить этого не могут. «Боюсь, читатель найдет все эти объяснения безосновательными и неудовлетворительными, — писал он. — Но ничего лучше у нас просто нет». В другой статье он сообщил: «Мы не можем отделаться от ощущения, что упускаем во всем этом какой-то важный момент»{33}. Книга, в которой признается, что проблема решительно зашла в тупик, взбудоражила читателей. Это был необычайно искренний и честный жест.
