Секс с учеными: Половое размножение и другие загадки биологии - Алексенко Алексей - Страница 44

Геодакян подошел к эволюции как к абстрактной кибернетической задаче. Вот у нас есть некая система, основная цель которой – максимально сохранить свою структуру, зафиксированную в геноме. Но она существует в среде, которая постоянно изменяется, создавая нашей системе всё новые угрозы и вызовы. Чтобы не разрушиться, система должна изменяться соответственно требованиям среды, но при этом она не способна предвидеть ни изменения самой среды, ни сколько-нибудь отдаленные последствия собственных изменений. В такой ситуации один из возможных способов минимизировать риски – это разделиться на две подсистемы. Одна будет подвергаться всем вызовам среды и обладать повышенной изменчивостью. Изменения, конечно, будут случайными, и в большинстве случаев совершенно бесполезными, но есть надежда, что среди них найдутся и такие, которые позволят справиться с вызовами среды. Другая же часть будет менее изменчивой и, насколько возможно, ограждена от непосредственного контакта с неблагоприятными факторами среды. Ее задача – сохранять уже накопленную информацию. При этом первая подсистема будет постоянно передавать второй те изменения, которые окажутся удачными. Однако их включение в корпус информации, хранимый второй подсистемой, будет достаточно длительным. Так что, если вдруг окажется, что какое-то новшество полезно в краткосрочной перспективе, но губительно в более отдаленном будущем, у системы в целом есть шанс отыграть назад.

Вот такими двумя подсистемами, по мысли Геодакяна, и являются два пола. Самцы – это разведчики, авангард эволюционирующего вида и его расходный материал. Они отвечают на вызовы среды, они ищут новые возможности, и они же расплачиваются за неудачные находки, снимая это бремя с самок – хранительниц генофонда вида.

В таком изложении это звучит абстрактно и даже несколько отдает натурфилософией. Но из гипотезы Геодакяна следуют утверждения, которые могут быть проверены. Если все обстоит так, то у самцов должно возникать больше мутаций, чем у самок. У них должна быть более узкая норма реакции – иными словами, возможности изменения того или иного внешнего признака без изменения генома (за счет тренировок, физиологической адаптации и т. д.) у них должны быть меньше. Они должны быть более склонны к миграциям, к новым формам поведения (скажем, к употреблению новых кормов), к любого рода отклонениям от видовой нормы. Наконец, половой диморфизм по какому-то признаку (т. е. ситуация, когда самцы и самки по нему существенно различаются – пусть даже не стопроцентно, а статистически) может указывать на то, что этот признак в данный момент находится в процессе эволюционного изменения. Причем меняется он от «самочьего» состояния к «самцовому».

Достаточно сформулировать эти предсказания – и подтверждающие их примеры сами во множестве приходят в голову. Действительно, у мужчин половые хромосомы непарные X и Y. При этом Y-хромосома несет всего несколько десятков генов (в основном те, что необходимы для запуска развития эмбриона по «мужскому» пути), так что гены, расположенные в Х-хромосоме (а их около 1400), у мужчин имеются в единственном экземпляре. И если в каком-то из них произойдет значимая мутация, она беспрепятственно проявится в фенотипе. В то же время у женщин такая же мутация в таком же гене, скорее всего, никак не проявится – ведь у нее есть еще одна Х-хромосома, а в ней – стандартная версия гена, которая с высокой вероятностью компенсирует влияние мутации. Вот вам и разница в ширине нормы реакции и в жесткости связи между генотипом и фенотипом.

Склонность самцов к дальним странствиям описана для многих видов. Порой она уводит их далеко за пределы видового ареала. Так, например, в XIX и начале XX века неоднократно отмечались случаи захода туранских (среднеазиатских) тигров на Алтай, а амурских – в Забайкалье и на юг Якутии, т. е. за много сотен километров от обычных мест их обитания. И всегда это были взрослые самцы. Такие самцы-«землепроходцы» известны не только у тигров и вообще крупных кошек, но и у множества других животных, в том числе насекомых (например, богомолов).

С половым диморфизмом картина гораздо сложнее. Самые яркие и известные примеры этого явления – признаки, служащие для того, чтобы соплеменники их обладателя сразу видели, кто перед ними – самец или самка. Если бы такие признаки эволюционировали так, как это следует из теории Геодакяна, – т. е. их состояние у самок постепенно приближалось бы к самцовому, – это привело бы к утрате ими своей функции. Вряд ли когда-нибудь павы отрастят себе роскошные хвосты, как у павлинов, а самки полярного дельфина нарвала – знаменитый «рог единорога», длинный прямой бивень, которым щеголяют самцы этого вида. И все же, глядя на рога самки северного оленя (единственного вида настоящих оленей, у которого рогаты оба пола, хотя рога самок обычно намного меньше, чем у самцов), бороду козы, гребешок курицы, трудно отделаться от впечатления, что и на такие признаки «эффект Геодакяна» в какой-то мере влияет.

Проблема, однако, в том, что для любого из этих тезисов можно подобрать контрпримеры – ситуации, когда все происходит с точностью до наоборот.

У людей мужчины в среднем крупнее женщин. По теории Геодакяна, это должно означать, что наш вид эволюционирует в сторону увеличения размеров тела, – и данные палеонтологии это более или менее подтверждают. Но волосяной покров на теле у мужчин развит обычно куда сильнее – хотя в эволюции этот признак явно менялся в «женскую» сторону. И подобных казусов тоже можно найти сколько угодно.

Но не будем спешить списывать гипотезу Геодакяна в архив красивых, но неверных теорий (коих в истории науки немало). В конце концов, законы Менделя выполняются, мягко говоря, далеко не для всех наследственных признаков – в большинстве случаев картина наследования куда сложнее. Однако именно эти законы позволили понять принципиальный механизм передачи генетической информации – а уже на основе этого понимания в конце концов удалось разобраться со множеством более сложных случаев.

Возможно, и теория Геодакяна могла бы стать такой базовой моделью, «нулевой гипотезой». Но для этого она должна стать основой исследовательской программы – системы экспериментальных, статистических и прочих исследований, направленных на проверку ее выводов, очерчивание области их применимости, возможную модификацию или даже на опровержение. Этому, однако, препятствуют два обстоятельства.

Во-первых, гипотеза Геодакяна долгое время была практически неизвестна за пределами русскоязычного научного сообщества. В последние десятилетия, правда, это положение изменилось (в основном усилиями российской научной диаспоры), и теперь ее краткое изложение можно увидеть даже в англоязычной «Википедии».

Другая трудность заключается в том, что эта теория – и сами категории, в которых она изложена, – не очень вписывается в современный эволюционный дискурс. Принципиальным для нее является взгляд на раздельнополость как на свойство, полезное для вида в целом, для эволюционирующей популяции – но не для отдельных генов и особей. Такой взгляд плохо воспринимается сообществом, в центре внимания которого – «война полов», конфликт поколений за размер родительского вклада и тому подобные понятия. И это сильно сказывается на восприятии теории Геодакяна – хотя она не столько противоречит модным ныне концепциям, сколько просто смотрит на те же явления под другим углом и в другом масштабе.