На каждом этапе эволюции и усложнения живых организмов природа сочиняет новые механизмы для сохранения и процветания вида: от простого деления однотипных клеток до разделения полов и от секса до любви

Червячок был влюблен. Когда шел дождь, это чувство усиливалось, и он без устали сгибал и выгибал свое упругое тельце, преодолевая немыслимые расстояния в поисках объекта обожания. Объектом был такой же червячок. И вот две головки сливались в приветственном поцелуе, тела обвивали друг друга, окутывая себя слизистой паутинкой. Семя первого червячка текло по брюшку второго и попадало внутрь. Точно так же семя второго червячка попадало в утробу первого. Обессиленные, червячки расползались.

Дождевым червякам и в голову бы не пришло назвать такую связь порочной. Они гермафродиты. И эти странные с нашей точки зрения половые отношения им нужны для продолжения рода. Унося с собой чужое семя, червячки превращались в самок. В их нутре зрели яйцеклетки. Они выбрасывались в специальную муфточку, которая сползала по тельцу к месту, где находилось семя. И слияние этих клеток рождало новую червячью жизнь.

На самом деле мы не знаем, кипят ли страсти в душе червяков. Ученые считают, что любовь — венец эволюции, проделавшей долгий путь от амебы до человека. По мере усложнения живых организмов ей пришлось создавать новые механизмы для сохранения и процветания видов. С появлением первых многоклеточных природа придумала разделение полов на два. При этом она пробовала разные типы отношений — устойчивые и не очень. Укрупнение организмов требовало большего притирания пар, и природа регулировала поведение в сторону более тесных связей для лучшего вынашивания и выкармливания детенышей. С этой же целью шагнувшим на более высокую ступеньку эволюции приматам она подкидывает вместо инстинктивного ежегодного спаривания круглогодичный секс. И наконец, для людей она придумывает любовь.

Эволюция выбрала двоих

Это нам, людям старой закалки, кажется, что все другие виды половых отношений, кроме как мужчина плюс женщина, аномальны. А ведь это достаточно позднее эволюционное предложение: в момент зарождения первых одноклеточных на Земле половой вопрос вообще не стоял на повестке дня, и длилось это не один миллиард лет. Клеточка делилась, и появлялись две точно такие же. Амебы-дочки были похожи на амебу-мать как двекапли воды. Точно так же размножались и бактерии. И между прочим, они делают это старым дедовским способом по сей день, пережив при этом немало крупных многоклеточных — динозавров, мамонтов и австралопитеков, перешедших на более высокий уровень разделения полов и полового размножения.

Казалось бы, бесполое размножение вполне конкурентоспособно, тем более что оно куда экономичнее — не нужно искать партнера, бороться за него, а потом еще тратить лишние калории на копуляцию. При бесполом размножении можно оставить в несколько раз больше потомков. «В природе должен был идти мощный отбор в пользу бесполого размножения, — говорит заведующая центром эволюционной антропологии Института этнологии и антропологии Российской академии наук (РАН) Марина Бутовская. — Однако мы видим, что природа явно потворствует малоэкономичной и генетически непродуктивной прихоти — половому размножению — и даже создает новый механизм деления клеток.» (При бесполом размножении клетки делятся путем митоза: происходит удвоение хромосом в родительской клетке. При мейозе же происходит слияние мужской и женской клеток, содержащих по одному набору хромосом.)

Уже простейшие стали практиковать два типа размножения — бесполое и примитивный вариант полового (в зависимости от условий среды). Можно назвать это первыми пробами жанра. При этом половое размножение возникает в эволюции раньше, чем сам пол. К примеру, некоторые жгутиконосцы могут продуцировать гаметы (половые клетки) разного размера — большие, похожие на яйцеклетку, и маленькие вроде сперматозоидов. Но пола у особи нет: тогда бы она производила только один вид гамет. Скорее такой жгутиконосец является прообразом червячка-гермафродита.

Кривая любви

Ученые считают, что пол и явное предпочтение природой полового размножения появились с эволюцией многоклеточных. Как говорит Марина Бутовская, это происходило у более крупных с большим геномом и более «медленных» живых организмов. У простейших высокая скорость размножения сопровождается большим количеством точечных мутаций, позволяющих приспосабливаться; многоклеточным и укрупняющимся организмам понадобился другой механизм для разнообразия и адаптации. И это объясняет, зачем природе нужно половое разнообразие. Выгода от разделения полов была важнее энергетических потерь и невозможностисоздавать огромное количество потомков, как при бесполом размножении. И это действительно так: выигрыш состоял в разнообразии — комбинации родительского генетического материала давали больше возможностей для изменчивого потомства и отбора особей, способных выжить в меняющейся среде. Но выгода состояла не только в этом. При бесполом размножении накопление мутаций необратимо, и, если они вредные, это может привести к гибели всей линии. У многоклеточных с большим геномом тоже высока вероятность возникновения ошибок. Но при половом размножении, когда идет перетасовка родительских генов, появляется возможность получить организм либо с двумя мутациями, либо без мутаций вообще. И это повышает устойчивость вида в целом. Немаловажен и такой факт: если бы более крупные млекопитающие, в том числе люди, продолжали оставаться бесполыми, то в устойчивых парах — хозяин и паразит — выигрывали бы паразиты, которые эволюционировали бы гораздо быстрее, а количество устойчивых к паразитам хозяев постоянно бы сокращалось. И Земля кишела бы одними бактериями, амебами и прочими мелкими жителями.

Сейчас нам кажется очевидным, что два пола — оптимальный вариант. Однако ученые не раз задавались вопросом: почему не три или пять? Американские ученые Франк Миле и Роберт Трайверс объясняли наличие двух типов половых клеток, больших женских и маленьких мужских, тем, что в процессе естественного отбора все промежуточные «вымывались». «Природа ничего не решала — один, или два пола, или еще больше, она просто давала шанс, — считает Марина Бутовская. — Существовали разные формы, которые давали гаметы разного размера, и эти гаметы в разных комбинациях сливались друг с другом. И выживали те комбинации, которые продуцировали либо мелкие гаметы, но много (аналоги сперматозоидов), либо крупные, но мало (аналоги яйцеклеток).»

В самом начале все половые клетки были одинаковыми, но среди них появлялись те, которые были чуть крупнее или чуть мельче других. С этого момента начинают развиваться две экстремальные стратегии, их называют стратегией мелкого вклада и честной стратегией. Первая относилась к более мелким гаметам, которые мельчали, теряя питательные вещества, но приобретали скорость и стремились слиться с крупными богатыми гаметами. Более крупная клетка получала другие преимущества, поскольку имела больше питательных запасов для развития зародыша, при этом она становилась все более неподвижной и «честно» соглашалась кормить зародыша. В конце концов экстремальные стратегии и выиграли: мелкая гамета со своим малым вкладом стала сливаться с богатой и «честной» крупной. Средние же гаметы, не имевшие преимуществ ни тех ни других, оказались в невыгодном положении и исчезли.

Смертельная война полов

Половое размножение среди многоклеточных стало преобладающим. И оно требовало развития. Хотя природа все же оставляла и другие механизмы для того, чтобы организмы выживали в особых условиях среды или в особых нишах. Как, к примеру, гермафродитизм у дождевых червяков, фантастически меняющих один пол на другой. Или у транссексуальных рыбок-клоунов, которые по природе вроде натуралы, но в случае гибели партнерши самец превращается в самку и начинает метать икру. Некоторые и вовсе приспособились обходиться без партнеров и практикуют непорочное зачатие (или партеногенез). Например, в популяциях скальных ящериц озера Севан самцов нет: самки откладывают яйца, из которых неизменно проклевываются самки же. Недавно ученые обнаружили свойства партеногенетического размножения у самых крупных варанов — драконов острова Комодо.

Среди самок встречаются скромницы и распутницы, в биологическом выигрыше всегда оказываются первые

Тем не менее, какими бы способами размножения организмы ни пользовались, как правило (за исключением бесполого и партеногенеза), нужна пара. И у этой пары должны складываться какие-то отношения. И здесь природа тоже пробует разные варианты, следуя основной цели — добиться процветания, а не гибели видов. Делать ей это нелегко, поскольку между полами существуют базовые противоречия, которые часто называют битвой полов. Самец, как правило, хочет отделаться малым вкладом и предоставить все остальные заботы по вынашиванию и кормлению детеныша самке. Эту стратегию часто называют эксплуататорской. Самка же пытается ей противодействовать. Усиливается эта битва у тех видов, которые вынашивают плод в утробе. У рыбок, мечущих икру в воду, где икринки сливаются с клетками самцов, оба партнера могут «слинять» один раньше другого. (Правда, есть и исключения: рыбки-клоуны образуют устойчивые пары, поскольку живут они довольно обособленно в своих домиках в морских анемонах.) У большинства видов, вынашивающих плод в утробе, самки стараются отношения продлить, поэтому используют две стратегии, которые позволяют ослабить эксплуататорскую стратегию самцов. Ричард Докинз, английский биолог-эволюционист, называет их стратегиями домашнего уюта и настоящего мужчины. Первая состоит в том, что самка хочет выбрать достаточно верного партнера, который не оставит ее сразу после того, как вбросит свои «дешевые» сперматозоиды. Для этого ей нужно время. Она может изображать из себя саму скромность и отказываться вступать в половые отношения немедленно после случайной встречи. При этом она выдвигает ряд требований, например, построить гнездо или скормить ей много пищи для того, чтобы она подготовилась к вынашиванию плода. И только после этого она может допустить самца к телу. Такая тактика самки в определенной мере привязывает к ней самца: потратив на ухаживания кучу энергии, самец сто раз подумает, прежде чем бросить ее и поискать другую. Ведь та, другая, скорее всего, начнет выдвигать точно такие же требования. Но не факт, что все самки окажутся скромницами, а все самцы вынуждены быть верными мужьями. Пользуясь методом анализа Мэйнарда Смита, Докинз показывает, что в ситуациях, когда среди самок есть не только скромницы, но и распутницы, а среди самцов — верные и гуляки, больший выигрыш все же получат скромницы и верные. Расчеты показывают, что популяция, в которой пять шестых самок — скромницы и пять восьмых самцов — верные, эволюционно стабильна.

Вторая стратегия, стратегия настоящего мужчины, может складываться в ситуациях, когда самки не полагаются на верность (все равно обманет!), а просто ищут хорошие гены для потомства. Такие самки тоже должны иметь время на оценку партнера, но скорее они отдадут предпочтение красавчику с мощными мышцами, явно демонстрирующему свое здоровье и силу. У райских птиц это может быть самец с восхитительным длинным хвостом, который не только привлекателен, но и показывает, что даже при таком хвостище он ухитряется уворачиваться от хищников. Выбирая хорошие гены, самка получает больше возможностей родить привлекательное и здоровое потомство, у которого, в свою очередь, тоже больше шансов родить много здоровых детей.

Из-за фундаментального различия половых клеток — шустрых маленьких мужских и больших неподвижных женских — самцы отличаются склонностью к промискуитету (беспорядочным половым связям) и отлыниванию от отцовских обязанностей, а самки пытаются этому противодействовать с помощью стратегии домашнего уюта. Конфликт интересов самцов и самок выражается в том, что в природе сохраняются различные типы отношений и скрещивания — моногамия, гаремы, промискуитет и реже полиандрия (гарем у самки).

Приматы доросли до секса

Традиционная точка зрения на половое поведение животных состояла в том, что оно инстинктивно и направлено


Похожие записи:
  1. Похоже, технический прогресс и нужды потребителей наконец-то нашли точки соприкосновения. В мейнстриме - масса простых, понятных, относительно недорогих и безопасных штучек
  2. Полвека тому назад концерн Philips приступил к разработке компакт-кассеты, что позволило в 1966 году компании Sony выпустить свой первый массовый кассетный магнитофон. Так изделие голландцев стало самым популярным музыкальным носителем того времени
  3. Технопарки — единственные структуры, связывающие отечественную науку с производством. Однако они не способны обеспечить инновационный рост. Нужны новые, более эффективные модели организации и функционирования инновационных кластеров, которые основываются не на льготах, а на привлечении в НИОКР частного капитала
  4. В течение ближайших месяцев с молотка уйдет один из девяти немецких земельных банков — Landesbank Berlin (LBB). Для Германии это может стать началом слома всей послевоенной архитектуры финансовой системы
  5. Украинские ученые придумали, как повысить эффективность лечения туберкулеза и рака. Однако для того чтобы врачи начали использовать новый препарат, необходимы миллионы инвестиций и годы клинических испытаний
  6. Дорогие энергоносители значительно повысили привлекательность европейского речного транспорта. В ближайшие годы реки и каналы Германии могут стать главными транспортными путями Европы — если немецкое правительство решится модернизировать национальную водную транспортную сеть
  7. Спрос на резко подешевевшие планшетные компьютеры и нетбуки раскрутил очередной виток войны операционных систем и вывел новых игроков на софтверный рынок. Исходом битвы станут драматические изменения компьютерного рынка, вплоть до исчезновения некоторых сегментов