Секс и эволюция человеческой природы - Ридли Мэтт. Страница 29
Быть самцом (вернее, уметь производить мужские гаметы) в этот момент — довольно редкое удовольствие. Те несколько гермафродитных мышей, которые еще останутся, будут обладать огромным преимуществом, ибо только они смогут произвести сперматозоиды, все-таки нужные самкам для воспроизводства. Чем реже встречаются гермафродиты, тем они ценнее (и тем больше доля каждого из них в потомстве следующего поколения). В этот момент становится крайне невыгодно иметь мутацию, подавляющую самцовость. Даже наоборот: было бы очень к месту возникновение ядерного гена, подавляющего самковость и заставляющего гермафродита отказаться от самочьей репродуктивной функции и заниматься только «раздачей спермы». Но с возникновением такого гена оставшиеся гермафродиты уже не имеют никаких преимуществ. Они конкурируют с чистыми самцами и чистыми самками. Большая часть имеющихся в наличии сперматозоидов приходит в комплекте с «противосамковыми» генами, а большинство готовых к оплодотворению яйцеклеток — с «противосамцовыми». Поэтому каждый потомок оказывается репродуктивно специализирован. Так возникла двуполость {146}.
Ответ на вопрос «Почему бы самцам не быть гермафродитами и не избежать платы за самцовость?» прост: да, это было бы неплохо, но к гермафродитности нам уже не вернуться. Мы обречены на двуполость.
История о непорочных индейках
Разделившись на два пола, животные поставили жирный крест на первом мятеже органелл. Но победа оказалась временной. Цитоплазматические гены начали новое восстание, на сей раз — с целью извести всех самцов, оставив только самок. Это может показаться самоубийством, поскольку бессамцовые виды с облигатным скрещиванием исчезают за одно поколение. Однако гены органелл это не беспокоит по двум причинам. Во-первых, они могут превратить (и делают это) вид в партеногенетический, когда особи способны давать потомство без оплодотворения — так цитоплазматические гены избегают полового размножения. Во-вторых, они похожи на рыбака, китобоя или пастуха на общинном поле: стремятся получить краткосрочное селективное преимущество, даже если в долгосрочной перспективе оно ведет к самоубийству. Разумный китобой не уничтожает последнюю пару китов — чтобы они могли размножиться. Но когда есть угроза, что это сделает кто-то другой, он убивает их и получает прибыль. Таким же образом органелла не сохраняет последнего самца во имя выживания вида, ибо она все равно умрет, если попадет в него.
Возьмем выводок божьих коровок. Есть один специальный ген, убивающий яйца с зародышами самцов: вылупившиеся самки съедают их и имеют бесплатный обед. Неудивительно, что подобные гены у божьих коровок, мух, бабочек, ос, жуков — всего порядка 30 видов изученных насекомых — встречаются тогда и только тогда, когда потомки в выводке конкурируют между собой. В данном случае, убивающие самцов гены находятся не в органеллах, а в бактериях, живущих в цитоплазме клеток насекомых. Эти бактерии, как и органеллы, выбрасываются при оплодотворении из сперматозоида, но не из яйцеклетки {147}.
У животных такие гены называются нарушителями соотношения полов (sex-ratio distorters). По крайней мере, у 12 видов маленьких паразитических ос, называющихся Trichogramma, определенная бактериальная инфекция заставляет самку производить только самок — даже из неоплодотворенных яиц (специфическая система определения пола у всех ос заключается в том, что, в норме, из неоплодотворенного яйца развивается самец). При этом и вид не вымрет (ведь оплодотворение не требуется), и бактериям хорошо (они будут попадать в следующее поколение через цитоплазму яйцеклетки). В итоге, весь вид становится партеногенетическим за столько поколений, сколько нужно, чтобы все особи оказались заражены бактериями. Дайте осам антибиотики и — о, чудо! — у потомства восстановится двуполость. Пенициллин лечит от партеногенеза {148}.
В 1950-х годах исследователи из Сельскохозяйственного Центра в Белтсвилле (штат Мэриленд, США) обнаружили, что у некоторых индеек яйца стали развиваться без оплодотворения. Однако несмотря на героические усилия ученых, эти зачатые без оплодотворения организмы редко продвигались в развитии дальше простых эмбрионов. Но было обнаружено, что вакцинирование индеек живой вакциной птичьей оспы увеличило долю развивающихся без оплодотворения яиц с 1–2 % до 3–16 %. С помощью селективного скрещивания и использования трех живых вирусов ученые создали линию индеек, почти половина яиц которых могла развиваться без оплодотворения {149}.
Если это работает у индеек, то почему бы этому не работать у людей? Лоренс Херст уцепился за смутный намек на существование паразита, меняющего пол человека. В 1946 году в маленьком французском научном издании появилась удивительная история о женщине, попавшей в поле зрения одного врача из Нанси. К тому моменту у нее уже родились двое детей. Первая девочка умерла в детстве. Женщина не выказала удивления, когда узнала, что второй ребенок — тоже девочка: мол, в ее семье никогда не рождались мальчики.
По ее словам, она была девятой дочерью шестой дочери своей бабушки. Братьев не было ни у нее, ни у ее матери. У восьмерых ее сестер родились 37 дочерей и ни одного сына. У пяти ее тетушек было 18 дочерей и ни одного сына. Короче говоря, в ее семье за два поколения родились 72 женщины и ни одного мужчины {150}.
Подобное может произойти и случайно, но это практически невероятно: меньше одного шанса на сотню миллиардов миллиардов (1:1020). Двое французских ученых, описавших этот случай — Р. Льенар (R. Lienhart) и А. Вермелен (Н. Vermelin), — исключили селективные спонтанные аборты мальчиков, поскольку этому не было никаких свидетельств. Наоборот, многие из этих женщин были необычайно плодовиты. У одной из них было 12 дочерей, у второй — 9, у третьей — 8. Вместо этого ученые предположили, что у пациентки и ее родственников имеется какой-то цитоплазматический ген, делающий женским каждый эмбрион, в котором оказывается — независимо от того, какие у него половые хромосомы. (Не было, однако, найдено ни одного свидетельства о партеногенетическом рождении. Самая старшая сестра пациентки была монашкой, давшей обет безбрачия, и у нее не было детей.)
Случай мадам Б., как его назвали авторы, чрезвычайно интересен. Действительно ли у дочерей и племянниц пациентки рождались только дочери? А у ее двоюродных сестер? Действительно ли в Нанси растет династия женщин, которая вскоре сместит соотношение полов в городе? Верно ли объяснение, предложенное французскими докторами? Если да, то что это был за ген и где он жил — в паразите или в органелле? Как он работал? Возможно, мы никогда этого не узнаем.
Лемминги и война букв
За исключением некоторых жительниц Нанси, пол у людей определяется хромосомами. Когда вас зачинали, на яйцеклетку вашей мамы охотились два типа папиных сперматозоидов: один содержал X-хромосому, другой — Y-хромосому. Тот, который оказался первым, и определил ваш пол. У млекопитающих, птиц, а также большинства других животных и многих растений это — типичный механизм. Он называется генетическим: пол определяется половыми хромосомами. Те, у которых есть и X, и Y — самцы, а у которых две X-хромосомы — самки.
Но даже возникновение половых хромосом и их успех в подавлении «восстания» цитоплазматических генов не сделали жизнь в обществе последних гармоничной, поскольку свои интересы в том, какого пола будут дети их обладателя, стали преследовать и сами половые хромосомы. У мужчин, к примеру, определяющие пол гены находятся на Y-хромосоме. Половина сперматозоидов несет X-хромосомы, половина — Y-хромосомы. Чтобы получилась дочка, мужчина должен оплодотворить свою партнершу X-сперматозоидом. При этом он не передает ей ни одного гена, находящегося на Y-хромосоме. С точки зрения последней, дочь этого мужчины не имеет к нему никакого отношения. Поэтому ген Y-хромосомы, вызывающий смерть всех X-сперматозоидов и гарантирующий ей монополию на всех детей своего обладателя, будет выигрывать за счет всех других ее вариантов. То, что все потомки окажутся мальчиками, из-за чего вид вскоре может вымереть, не имеет для Y-хромосомы никакого значения: у нее нет способности предвидеть.