Неидеальный человек: Почему эволюция оставила нам болезни, ошибки ДНК и уязвимости - Лоуренс Херст

понять сложнее. Хотите по-настоящему разозлить генетика-эволюциониста? Просто скажите, что какой-то признак не мог возникнуть, потому что «он не принес бы пользы виду». Или наоборот: что определенный признак обязательно разовьется, поскольку «он будет полезен для вида». Гарантирую: у несчастного биолога подскочит давление, он покраснеет, а из ушей повалит пар. Поздравляю, вы только что нащупали его больное место!

Со стороны такая реакция может показаться простым занудством. В конце концов, разве эволюция не работает на благо вида? Разве мутация, улучшившая маскировку мотылька, не принесла пользу всему виду? Но вот в чем загвоздка: даже если мутация в итоге и оказывается полезной для вида, распространяется она не поэтому. Редкая мутация становится частой лишь потому, что дает преимущество своим непосредственным носителям.

Иначе говоря, в описанной эволюционной модели решающий момент наступает, когда мутация только появляется в популяции. Если она не может преодолеть барьер от «очень редкой» до «просто редкой», то ей не суждено распространиться, какой бы полезной для вида она ни оказалась потом, когда (и если) появится у всех особей. Эволюция не принимает в расчет отдаленные последствия для вида — вспомним историю с витамином C: естественный отбор не мог предвидеть его будущую пользу и потому не сохранил способность его синтезировать. Любое влияние мутации на судьбу вида — это следствие, а не причина ее распространения. Биологи-эволюционисты тратят немало времени, пытаясь отделить долгосрочные последствия изменений от их непосредственных причин.

Если вам кажется, что это не самая простая мысль, вы не одиноки. Многие биологи (не специализирующиеся на эволюции) до сих пор наступают на эти грабли, да и самому эволюционному сообществу понадобилась большая часть XX века, чтобы разобраться в этой головоломке. Одной из ключевых проблем стал вопрос соотношения полов — пропорции между самцами и самками. Например, соотношение один к одному означает, что самцов и самок поровну. Оглянувшись вокруг, мы увидим, что в природе такое равное соотношение встречается повсеместно — это своего рода норма. Однако понять, почему оно стало нормой, оказалось непросто: ведь на первый взгляд видам было бы выгоднее иметь гораздо больше самок, чем самцов.

Давайте проследим за этой логикой шаг за шагом. У видов, где особи делятся на самцов и самок, именно самки, как правило, гораздо больше вкладывают в потомство, чем самцы. Это различие настолько фундаментально, что часто включается в само биологическое определение полов: самцы производят мелкие сперматозоиды, а самки — крупные яйцеклетки. Задумайтесь: кто запасает весь желток в гигантском яйце птицы киви? Конечно же, самка — это заложено в само определение. Или возьмем пример поскромнее: кто вкладывает все ресурсы в рыбью икру? И снова ответ очевиден: самка. У млекопитающих список материнских «инвестиций» еще длиннее: тут и питание через плаценту, и производство молока. И все это опять-таки ложится на плечи матери. Разумеется, встречаются и исключения: у морских коньков заботу о потомстве берут на себя самцы, а у многих других видов детенышей кормят оба родителя. Но в целом правило работает безотказно: именно самки вкладывают если не все, то почти все ресурсы в следующее поколение.

Зададимся вопросом: что дают все эти материнские вложения? Ответ прост: потомство. При этом мы знаем, что у любого детеныша в мире полового размножения (за редчайшими исключениями) есть два родителя — мама и папа. Мы также понимаем, что воображаемый вид, о котором идет речь, не может бесконечно расти или сокращаться (речь идет о численности популяции, а не о размерах тела). В случае постоянного сокращения все просто: вид обречен на вымирание. Если популяция падает со 100 особей до 90, потом до 80, и так далее — финал предрешен. Вымирание неизбежно. Однако ни один вид не способен бесконечно наращивать численность. Вспомните пример с лососем: если бы выживали все тысячи икринок от одной особи, мы просто утонули бы в рыбе. У роста популяции тоже есть свой потолок. Отсюда можно вывести важное правило: в среднем каждый акт размножения должен давать двух выживших потомков — ровно столько же, сколько было родителей, самца и самки. Речь идет не о количестве появившихся на свет детенышей (один лосось мечет тысячи икринок), а именно о том, что в среднем только двое из всего потомства доживают до возраста размножения.

А теперь сделаем следующий логический шаг. Если самки берут на себя все инвестиции в потомство (что можно принять за рабочую гипотезу), значит, каждой самке требуется накопить достаточно ресурсов, чтобы вырастить двух детенышей, которые доживут до взрослого возраста.

Вот мы и подошли к сути проблемы. Какая особенность была бы наиболее выгодна для вида? Вероятно, та, что обеспечивает максимальные темпы роста популяции. Это как в экономике: любое правительство стремится привлечь как можно больше инвесторов. Но если все вложения в потомство делают самки и каждая способна вырастить двух выживших детенышей, разве не выгоднее производить больше дочерей, чем сыновей? Ведь сыновья, по сути, балласт — они ничего не вкладывают. Вид мог бы расти гораздо быстрее, если бы самцов рождалось ровно столько, сколько необходимо, и ни одним больше. Для размножения нужны самец и самка, но ведь один и тот же самец может спариваться со многими самками. Представьте вид, где из 100 половозрелых особей 99 — самки и только один — самец. В этом случае у вас 99 инвесторов. А при равном соотношении полов 50:50 (то есть один к одному) инвесторов будет всего 50. Казалось бы, популяции должно быть выгоднее иметь больше инвесторов — конечно, если один самец способен оплодотворить всех 99 самок.

Вот она — загадка соотношения полов во всей красе. На первый взгляд все кажется очевидным: если эволюция действительно отбирает то, что выгодно виду, мы должны были бы повсеместно наблюдать преобладание самок. Однако факты говорят об обратном: у большинства видов соотношение полов равное, один к одному. Как же разрешить этот парадокс?

И тут на сцену вновь выходит Рональд Фишер. Он взглянул на проблему под другим углом. Мы уже знаем: когда достигнуто совершенство — дротик попал в яблочко мишени, — никакая «улучшающая» мутация не способна закрепиться. Фишер задался вопросом: существует ли такое соотношение полов, которое нельзя ни улучшить, ни изменить? (Забегая вперед, поясню: термин «закрепиться» здесь означает «получить точку опоры и распространиться в популяции», то есть пройти путь от единичной мутации в первом поколении к более высокой частоте встречаемости в следующем и так далее.) Иными словами: возможно ли такое соотношение полов, при котором любая альтернативная стратегия производства потомков разного пола обречена на