Мэтт Ридли - Секс и эволюция человеческой природы
В последние годы эволюционные биологи вновь и вновь возвращаются к теме паразитов. В своей недавней работе Ричард Докинз пишет:
Подслушайте-ка разговоры за утренним кофе в любом крупном эволюционно-биологическом исследовательском центре. Вы обнаружите, что слово «паразит» в местном языке — одно из самых распространенных. Их считают главными движителями эволюции полового размножения, обещающими окончательное решение этого вопроса вопросов{75}.
Паразиты страшнее хищников по двум причинам. Первая: их больше. «Над» людьми нет хищников, за исключением белой акулы и других людей. Но зато у нас много паразитов. Даже у кроликов, которых едят горностаи, ласки, лисы, канюки, собаки и люди, паразитов гораздо больше, чем «больших» врагов: блохи, вши, клещи, комары, ленточные черви и несметное количество простейших, бактерий, грибов и вирусов. Например, вирус миксоматоза убил гораздо больше кроликов, чем лисы. Вторая причина, из которой вырастает первая: паразиты обычно меньше своих хозяев, а хищники — обычно больше. Это значит, что жизнь первых короче и за одно и то же время у них сменяется больше поколений, чем у их хозяина. За вашу жизнь в вашем кишечнике друг друга сменяет больше поколений бактерий, чем люди прожили с тех пор, как произошли от обезьян[28].
Паразиты могут размножаться быстрее хозяина, а также регулировать (уменьшать) свою численность. А хищник всего лишь следует туда, где много потенциальных жертв.
Паразиты и их хозяева слились в крепком эволюционном объятии. Чем успешнее нападают первые (чем больше хозяев он заразит или чем больше ресурсов он получит от них), тем в большей степени шансы вторых на выживание зависят от того, смогут ли они придумать хорошую защиту от паразита. Чем лучше хозяин обороняется, тем жестче естественный отбор у паразитов, у которых постепенно получается преодолеть защиту. Так что преимущество всегда переходит от одного к другому: чем страшнее ситуация для любой из сторон, тем яростнее она будет сражаться. Это самый настоящий мир Черной Королевы, в котором вы никогда не победите, а можете рассчитывать только на временную передышку.
Кто кого перехитрит
Мир полового размножения переменчив. Из-за наличия паразитов хозяину выгодно в каждом поколении генетически изменяться — делать именно то, к чему оно и приводит. Успешность генных комбинаций, защитивших родителей от паразитов — главная причина для их потомства избегать таких же. К тому времени, когда подходит очередь следующего поколения, паразиты, несомненно, уже успевают придумать ответ на еще недавно успешно работавшую защиту. Это похоже на спорт. В шахматах или в футболе против любой новой тактики, какой бы эффективной она ни была, вскоре находится противоядие. Любая инновация в способах защиты вскоре встречает инновацию в атаке.
А самая избитая аналогия — естественно, гонка вооружений. Америка делает атомную бомбу, Россия — тоже. Америка делает ракеты — должна и Россия. Танк за танком, вертолет за вертолетом, бомбардировщик за бомбардировщиком, подлодка за подлодкой — две державы бегут наперегонки, но остаются на одном и том же месте. Оружие, которое было бы непобедимо 20 лет назад, сейчас — просто старый хлам. Чем сильнее вырывается вперед одна сторона, тем стремительнее другая пытается ее настичь. И никто не решается сойти с дистанции, пока может себе позволить гонку. Последняя прекратилась (или временно остановилась){76}, только когда обрушилась российская экономика.
Эту аналогию не нужно принимать слишком серьезно, но она позволяет сделать некоторые довольно интересные умозаключения. Ричард Докинз и Джон Кребс (John Krebs) возвели один такой момент, обнаруженный благодаря аналогии с гонкой вооружений, в ранг «принципа» и назвали его «Жизнь или обед». Кролик, убегающий от лисы, спасает свою жизнь. Причем, для него это эволюционно важнее, чем для лисы его догнать. Цена вопроса для последней — всего лишь обед. А как насчет газели, убегающей от гепарда? Если лисы и едят других животных, помимо кроликов, то гепарды едят только газелей. Поэтому если он будет медленно бегать, то никогда никого не поймает и умрет. Зато медленной газели может так повезти, что она никогда не встретит гепарда. Соответственно, в этой истории цена вопроса больше для гепарда, чем для газели. Докинз и Кребс сформулировали обобщение: в гонке обычно побеждает специалист{77} [29].
Паразиты — фантастические специалисты, но для них эта аналогия подходит в меньшей степени. У блохи, живущей в ухе гепарда, имеется с ним, как говорят экономисты, «совпадение интересов»: если он умрет, блоха тоже умрет. Гэри Ларсон (Gary Larson) однажды нарисовал мультфильм о блохе, гуляющей по собачьей спине между шерстин и несущей плакат с надписью: «Близится конец собаки». Смерть собаки для блохи — конец света, даже если она сама его ускорила. Вопрос о том, хорошо ли паразитам от того, что они причиняют вред своим хозяевам, мучил паразитологов многие годы. Впервые нападая на нового хозяина (миксоматоз у европейского кролика, СПИД у человека, чума у европейцев XIV века), паразит обычно чрезвычайно смертоносен, но потом он постепенно «успокаивается». Одни заболевания остаются фатальными, другие вскоре становятся почти безопасными. Объяснение этому простое: чем меньше устойчивых к паразиту хозяев, тем легче ему найти и заразить новых. Поэтому заразным паразитам в популяциях с низкой к ним устойчивостью не нужно беспокоиться о смерти хозяина: они успеют перепрыгнуть на другого. Но когда большинство потенциальных хозяев уже заражено или устойчиво, и становится трудно найти нового, паразит перестает убивать того, кто его кормит. Точно так же владелец завода, умоляющий своих рабочих: «Пожалуйста, не бастуйте, а то компания разорится», будет звучать более убедительно, если уровень безработицы в регионе высок, и менее — если у людей уже есть приглашения на другие вакансии. Тем не менее, даже когда смертоносность падает, хозяин все еще продолжает страдать от паразита и все еще пытается улучшить свою защиту. А паразит, в свою очередь, постоянно пытается обойти последнюю и получить большую квоту на хозяйские ресурсы{78}.
Искусственные вирусы
Удивительное подтверждение того, что паразиты и хозяева сцепились в эволюционной гонке вооружений, пришло с неожиданной стороны — из компьютерных симуляций. В конце 1980-х эволюционные биологи обнаружили, что благодаря усилиям их наиболее компьютерно продвинутых коллег возникла новая научная дисциплина — наука об искусственной жизни. Последняя — это собирательное название компьютерных программ, которые могут эволюционировать путем репликации, конкуренции и отбора, подобно настоящим живым организмам. Эти программы в некотором смысле окончательное подтверждают, что жизнь — это вопрос информации. Сложность может возникнуть из ненаправленной конкуренции, а структура — из хаоса.
Если жизнь — это информация, и если все живое изъедено паразитами, то и информация тоже должна быть уязвима для них. Когда кто-нибудь напишет историю компьютеров, то, возможно, программой, которой будет присвоено звание первой искусственной жизни, станет простенькая на вид 200-строчная программка, написанная в 1983 году аспирантом Калифорнийского института Технологии Фредом Коэном (Fred Cohen). Это был «вирус», который постепенно внедрял свои собственные копии в новых хозяев. С тех пор компьютерные вирусы стали общемировой проблемой. Похоже, наличие паразитов неизбежно в любой живой системе{79}.
Однако вирус Коэна и его неприятные наследники создавались людьми. Так это и продолжалось, пока Томас Рэй (Thomas Ray), биолог из университета Делавэра, не ощутил интерес к искусственной жизни, и компьютерные паразиты, наконец, не научились возникать самостоятельно. Он создал систему под названием «Тьерра». Она состояла из конкурирующих программ, в которые постоянно вводились мутации — небольшие ошибки. И успешные программы процветали за счет остальных.
Результат оказался потрясающим. Программы начали эволюционировать в более короткие версии самих себя. Вновь возникшие 79-строчные начали размножаться за счет оригинальных 80-строчных. Но вскоре возникли 45-строчные версии, одалживавшие половину необходимого им кода у более длинных. Это были настоящие паразиты. Вскоре, однако, несколько более длинных программ развили способность, которую Рэй назвал устойчивостью к паразитам. Одна такая программа стала незаметной для паразитов, потому что научилась прятать свою часть. В ответ возник мутантный паразит, который смог ее находить{80}.
Гонка вооружений нарастала. Иногда, запуская компьютер, Рэй сталкивался со спонтанно возникшими сверхпаразитами[30], социальными сверхпаразитами и даже сверхсверхпаразитами. И все это — в эволюционирующей системе, первоначально смехотворной простоты. Стало понятно, что «гонка вооружений» между хозяином и паразитом — один из самых важных эволюционных процессов{81}.
