Книга Секс и эволюция человеческой природы - Мэтт Ридли

Но зачем очищать популяцию от мутаций таким способом, если можно избежать их при помощи более тщательной проверки на ошибки при копировании ДНК? Кондрашов предложил оригинальное объяснение. Цена совершенствования механизма проверки, по мере приближения к идеалу растет с огромной скоростью (в экономике это называется законом сокращающейся предельной отдачи). Допускать ошибки, но вычищать их половым размножением может оказаться дешевле.

Гарвардский молекулярный биолог Мэттью Мезельсон (Metthew Meselson) дополнил идею Кондрашова конкретными механизмами. «Обычные» мутации, меняющие одну букву на другую, чаще всего безвредны, поскольку их можно легко починить. Но инсерции — целые куски ДНК, которые в состоянии запрыгнуть в середину гена — не могут быть исправлены так же легко. Эти «эгоистичные инсерции» распространяются как инфекция, но защитой от них является половое размножение. Благодаря ему мутации оказываются в отдельных индивидах, чьи смерти вычищают эти изменения из популяций{47}[24].

Кондрашов готов к эмпирической проверке своей идеи. Он говорит, что, если скорость появления вредных мутаций окажется больше одной на человека за поколение, это будет подтверждать его теорию, если меньше — опровергнет ее. Пока все свидетельствует в пользу того, что у большинства живых организмов она колеблется на грани одной. Но даже если бы она была достаточно велика, это лишь доказало бы, что половой процесс действительно может играть роль в очистке популяции от мутаций, но не объяснило бы, почему он продолжает существовать{48}.

С теорией Кондрашова есть проблемы. Она не объясняет, почему бактерии, у одних видов которых половой процесс происходит редко, а у других не происходит вообще, меньше страдают от мутаций и меньше ошибаются при копировании ДНК. Как сказал один из оппонентов Кондрашова, половой процесс «слишком громоздок и своеобразен, чтобы возникнуть всего лишь для решения задач домашнего хозяйства»{49}.

Кроме того, теория Кондрашова обладает тем же самым дефектом, что и все остальные: она работает слишком медленно. Столкнувшись с клоном бесполых особей, популяция с половым размножением должна неминуемо вымереть из-за большей продуктивности клона — если только его генетические недостатки не проявятся раньше. Кертис Лайвели (Curtis Lively) из университета Индианы рассчитал, что при двойном преимуществе бесполых форм с каждым 10-кратным увеличением популяции половое размножение просуществует на шесть поколений дольше, а затем все равно исчезнет. Если индивидов миллион, прежде чем исчезнуть, оно будет использоваться 40 поколениями; если особей миллиард — 80–10. Между тем, все репарационные теории требуют тысяч поколений, чтобы сработали соответствующие эффекты. Теория Кондрашова, конечно, действует быстрее, но, видимо, все равно недостаточно шустро{50}[25].

До сих пор не существует чисто генетической теории, которая объясняла бы половое размножение и получила бы всеобщее признание. Все больше студентов-эволюционистов верят, что решение великой загадки полового размножения лежит в области экологии, а не генетики.

Глава 3

Власть паразитов

Мир — шахматная доска; природные явления — фигуры; то, что мы называем законами природы — правила игры. Наш оппонент скрыт от нас. Мы знаем, что он всегда играет честно, беспристрастно и терпеливо. А еще мы знаем, что он никогда не прощает ошибок и никогда не зевает.

Томас Генри Хаксли (Thomas Henry Huxley), «Образование без предрассудков» (A Liberal Education).

Бделлоидные коловратки — нечто выдающееся даже среди микроскопических животных. Они живут везде, где есть пресная вода — от лужи в вашем водостоке до горячих источников у Мертвого моря и временных озер Антарктики. Они выглядят как живые запятые, катающиеся на маленьких турбинах, приделанных спереди их тел. А когда приютивший их водоем высыхает или замерзает, они образуют маленькую «кавычку» и засыпают. Эти «кавычки» (цисты) — самые настоящие коловраткоубежища, удивительно устойчивые к воздействиям окружающей среды. Их можно кипятить или замораживать почти до абсолютного нуля на целый час, и они останутся живы. Эти цисты носятся по миру в виде пыли и, похоже, регулярно путешествуют из Африки в Америку и обратно. Как только жизнь улучшается, циста тут же снова превращается в коловратку, которая принимается рассекать по луже на своей турбине, попутно поедая бактерии, а через несколько часов откладывает яйца, из которых вырастают другие коловратки. В результате всего за пару месяцев она может заполнить своим потомством среднего размера озеро.

Но, помимо продвинутости бделлоидных коловраток в вопросах устойчивости и плодовитости, у них есть еще одна странная особенность. Никто никогда не видел их самцов. Насколько известно биологам, каждая отдельная особь каждого из пяти сотен видов бделлоидных коловраток — самка. Так что скрещивание — не в их репертуаре.

Возможно, эти животные смешивают чужие гены со своими, поедая мертвых товарищей и абсорбируя некоторые их гены{51}. Однако недавнее исследование Мэттью Мезельсона и Дэвида Уэлша (David Welsh) дает повод считать, что у них вообще не бывает полового размножения. Ученые обнаружили, что в участках, не влияющих на генную функцию, один и тот же ген у двух разных индивидов может отличаться на 30 % — это уровень различий, предполагающий, что бделлоиды отказались от полового размножения где-то между 40 и 80 миллионами лет назад{52}.

Есть много видов, у которых никогда не бывает полового размножения — от одуванчиков и ящериц до бактерий и амеб. Но бделлоиды — единственный в этой связи пример целого отряда животных. Возможно, из-за этого бделлоиды так друг на друга и похожи, хотя их родственники — моногононтные коловратки — демонстрируют собой все разнообразие знаков препинания. В общем, бделлоиды — это живой упрек общепринятым в биологии книжным представлениям, согласно которым, без полового размножения эволюция едва ли происходит, а вид не может адаптироваться к изменениям окружающей среды. Существование бделлоидных коловраток — это, говоря словами Джона Мэйнарда Смита, «эволюционный скандал»{53}.