Каждой твари — по паре: Секс ради выживания
Шрифт:
Но вернемся к войне полов среди плодовых мушек. Второй эксперимент дал еще более интересный результат. Как правило, однозначно продемонстрировать конфликт между полами трудно, поскольку в результате эволюции самцы и самки с одинаковой скоростью вооружаются для этой вечной войны. Однако в этом эксперименте одна из воюющих сторон — а именно, самки, — была лишена возможности формировать ответные ходы: генетики с помощью современных технологий подавили их эволюционное развитие. Это дало возможность самцам справляться со статичной ситуацией вместо обычной, динамичной. В подобной ситуации самки не могли обуздывать самцов, эволюция более не сдерживалась способностью самок отражать атаки и, соответственно,
Результат оказался предсказуемым. Через 40 поколений самцы превратились в настоящих супергероев, полностью изменив картину военных действий. Самки с радостью уступали ухаживаниям этих молодцов и не могли им отказать даже под воздействием полового пептида, полученного от других самцов. Супергерои легче склоняли своих подруг к моногамии, и даже, если самка время от времени занималась сексом с обычными мужскими экземплярами, семя ее суперпартнера чаще всего оставалось незатронутым. При худшем развитии событий подруги суперменов могли умереть, возможно, потому, что семенная жидкость оказывалась ядовитой. Так что если твой любовник сбежал с эксперимента вроде этого, вполне возможно, он действительно сумел сломать твою природную защиту.
И вот тут возникает интересный вопрос: а что, если бы представители сильной половины человечества могли беспрепятственно развиваться в течение 40 поколений, тогда как женщины оставались бы на прежнем месте? Превратились бы мужчины в опасных и неотразимых суперлюбовников? Хотелось бы мне знать!
Привет, доктор Татьяна!
Я — морской еж-скаловерт, и я очень боюсь утратить сексуальную привлекательность. У моего вида сперма чудовищн о зависима от моды: наши сперматозоиды вечно меняют расцветку. У нас на рифе сплетничают, что это все из-за того что яйцеклетки — снобы и разрешают проникать в себя лишь самой модной сперме. Как мне выяснить, что будет в мод е в этом сезоне, и сделать так, чтобы моя сперма соответств о вала последним тенденциям?
Отчаявшийся модник с Гавайских островов
Как это часто бывает со сплетнями, ваше предположение — смесь правды и вымысла. Попробую объяснить вам, что именно происходит на самом деле. Вы наверняка знаете, что для оплодотворения сперма должна соединиться с яйцеклеткой. У вашего вида — как и у других разновидностей морских ежей — за это отвечает белок биндин. Когда, как вы считаете, сперматозоиды меняют расцветку, на самом деле в них видоизменяется биндин, который вообще отличается быстрой изменчивостью. Однако не стоит волноваться: эта скорость относительна. Ваш собственный биндин будет в моде еще тысячи лет после того, как панцирь раскрошится о риф.
Вам, наверное, любопытно: если изменение биндина не обязательно, почему это так всех беспокоит? Причина в том, что ваша разновидность биндина играет решающую роль в идентификации вас именно как морских ежей-скаловертов, точнее грифельных скаловертов. Я не преувеличиваю. Смотрите: ежи — продолговатые скаловерты, ваши ближайшие родственники, как и вы, выбрасывают сперму и икру в море. В принципе, один из ваших сперматозоидов может встретиться с такой чужой икринкой. Однако в этом случае ничего не произойдет: вы не сможете ее оплодотворить, поскольку форма вашего биндина не годится для икры продолговатого ежа.
Что же из этого следует? Очень многое. Размножение — центральное понятие концепции видов, поскольку в соответствии с определением вид — это группа организмов, которые могут скрещиваться между собой. Поэтому любой механизм, мешающий скрещиванию, может привести к возникновению нового вида. К примеру, длительное раздельное существование двух групп одного и того же вида может стать причиной образования нового вида, поскольку каждая группа будет развиваться по-своему. Вот почему острова и озера (фактически островки воды, разделенные сушей) отличаются необычной флорой и фауной.
Новые виды также могут образовываться из-за несовместимости в ходе репродукции — к примеру, когда сперматозоидов и яйцеклетки не могут распознать друг друга. Возвращаясь к нашему виду, изменение в механизме взаимодействия икры и бидина способно привести к возникновению нового вида морских ежей. Чтобы представить, как подобное может случиться, вообразите, что самцы ежа-скаловерта различаются между собой лишь по типу производимого ими биндина. Для простоты допустим, что биндин существует лишь в двух вариантах, А и В. Теперь представьте, что икра каждой самки вашего вида совместима лишь с одним из двух типов биндина. Если совместимость настолько жесткая, что икру некоторых самок может оплодотворить лишь сперма, содержащая биндин типа А, а других — только сперма содержащая биндин типа В, морские ежи-скаловерты разделятся на два разных вида, даже если их представители будут абсолютно идентичны по всем остальным признакам.
Пока до этого не дошло, однако все движется в этом направлении. Самцы ежа-скаловерта действительно производят биндин различных типов, а яйцеклетка совместима лишь с одним из них. Правда, эта совместимость не имеет эксклюзивного характера пока. Однако рано или поздно это произойдет, если различие во взаимодействиях будут увеличиваться и дальше. Похоже, нечто подобное однажды уже произошло. Если вы сравните себя с продолговатыми скаловертами, то поймете, что основная генетическая разница между вами заключается все в том же cnocoбе взаимодействия биндина с икрой. Во всем остальном вы почти не отличаетесь друг от друга. Теперь вы понимаете, как быстрая эволюция биндина ведет к разветвлению вашего вида.
Забавно, что у многих организмов эволюция протеинов, задействованных при репродукции, — и, соответственно, в производстве спермы, яиц, семенной жидкости и т. д. — идет быстро. Очень быстро. К примеру, у млекопитающих два вида протеина, встречающихся на поверхности яйцеклетки и взаимодействующих со спермой в ходе оплодотворения, изменяются прямо-таки с космической скоростью. Столь же быстро у самок плодовых мушек видоизменяются протеины, влияющие на то, сможет ли очередной любовник извлечь из репродуктивных путей сперму предыдущего ухажера. Чемпионом, однако, следует считать лизин, влияющий на то, сможет ли сперма морского ушка взаимодействовать с икрой самки: она видоизменяется в 25 раз быстрее гамма-интерферона, протеина, играющего важную роль в иммунной системе млекопитающих, который считают наиболее быстро видоизменяющимся из всех известных белков.
Итак, мы обнаружили два забавных факта. Во-первых, в белках, задействованных при репродукции, эволюционные изменения происходят особенно быстро. Во-вторых, изменения этих белков могут приводить к образованию новых видов. А теперь сложим эти факты вместе: если бы мы поняли, почему белки, задействованные в репродукции, видоизменяются так быстро, мы бы сумели разобраться в движущих силах, которые приводят к возникновению новых видов.
Между тем одной из причин быстрой изменчивости белков, участвующих в размножении, может быть именно война полов. Эта теория кажется весьма привлекательной, тем более что мы уже разобрались, как самцы и самки, оказавшись в тисках войны, втягиваются в скоростную гонку вооружений. Более того, среди насекомых, у которых большинство самок встречается с несколькими любовниками, — а это и есть причина войны — новые виды появляются как минимум вчетверо чаще, чем у тех, кто вступает в половую связь лишь с одним.