Билл Най - Неотрицаемое. Наш мир и теория эволюции
8. Мой выпускной и половой отбор
Будучи типичным ботаном, я и не предполагал, что пойду на школьный выпускной. И все-таки я туда отправился. Наверное, решиться на это мне помогла умопомрачительная длина ног моей одноклассницы Литы. Конечно, мы не виноваты, что так зациклены на сексе. Это всего лишь наследие наших предков. А еще это очередной распространенный эволюционный признак. Это то, от чего мы не можем освободиться.
В связи с этим мне вспоминается день на пляже в Дэлауэйр, когда я увидел, как загорала кузина моей матери Моник. В то время мне было около семи лет. Моя бабушка родом из Франции, так что двоюродная тетя тоже была француженкой – в ней чувствовался определенный европейский стиль. Было и еще кое-что: Моник тогда было чуть за двадцать, и она носила бикини (я бы с удовольствием проиллюстрировал этот сюжет, но, боюсь, недостаточно опытен в подобных зарисовках). Помню, что взрослые уставились на меня, потому что я уставился на нее. Даже сейчас я вспоминаю, что и сам не понимал тогда – чего я на нее таращусь? Конечно, в тот момент она и сама была еще сущим ребенком. Но в тот момент я определенно не чувствовал того, что ощущал в подобных ситуациях, будучи подростком. Я просто тупо таращился. И это я принимаю за неопровержимое доказательство того, что наш мозг запрограммирован на поддержание или осуществление полового отбора даже без нашего осознания.
После естественного отбора половой отбор является второй фундаментальной идеей в теории эволюции Дарвина. Половой отбор – это процесс, посредством которого организмы одного вида выбирают гены, которые они хотят передать своим последующим поколениям. Это то, чем дни и ночи напролет так активно занимается множество особей на планете.
В широком смысле естественный отбор – это взаимодействие между организмами и окружающей средой. Теперь, спустя столетие после Дарвина, мы могли бы описать этот процесс как взаимодействие между организмами и их экосистемами. Чуть лучше приспособленные организмы вытесняют чуть менее приспособленные. Это происходит тогда, когда случайные процессы производят гены, которым удается отлично вписаться в окружающую среду и экосистему, существующую на тот момент времени. Это было самым крупным озарением Дарвина и до сих пор является краеугольным камнем в современном понимании того, что движет эволюционными изменениями.
Но, наряду с взаимодействием между особями и экосистемами, существует еще одно взаимодействие – между особями и другими особями в пределах вида. Они конкурируют друг с другом ради получения энергии и возможностей, которые позволяют им размножаться. Для растений основными ресурсами являются солнечный свет и питательные вещества в почве. Для маленькой рыбы таким ресурсом может быть зоопланктон или мелкие морские животные. Для крупной – это маленькая рыбка. Для вас и для меня – это еда и вода. Но с эволюционной точки зрения никакое количество солнечного света, удобрений, питательной пищи или уютных одеял никогда не будет достаточным. Организмы должны передавать свои гены, чтобы иметь наследников, – так их гены будут сохраняться в генофонде. Ради этого растения и животные пойдут на все.
В Библии есть знаменитый пассаж, посвященный полевым лилиям. В Евангелии от Матфея говорится о том, что эти прекрасные цветы сами «ни трудятся, ни прядут», а красивы, хоть и недолговечны. Так и последователям Христа не следует беспокоиться о вещах насущных, в частности, о своих одеждах, доверяя этот вопрос своему Создателю.
Каким бы прекрасным ни был этот отрывок из Библии, в нем упущен один важный с точки зрения природы и эволюции момент – половой отбор. На самом деле лилии, как и любой другой организм с половой принадлежностью, изо всех сил работают над вопросом спаривания. Вы только представьте себе, сколько энергии растение вкладывает в создание цветка. В принципе, листья и хвоя нужны зеленым растениям для того, чтобы собирать солнечный свет. А все остальные устройства, такие как стебли, стволы или ножки, так или иначе служат для поддержки этих листьев или хвои. Так что же еще нужно делать растению, кроме того, чтобы впитывать свет? Ответ прост: создавать новые растения, что, в свою очередь, не так уж просто.
Ради размножения растения пойдут на все. На образование цветков лилия тратит большое количество энергии. Для дуба создание тысячи желудей – настоящий подвиг. Кстати, в вопросе размножения эти деревья всерьез рассчитывают на белок, которые забывают, где они припрятали собранные желуди, и в результате рядом вырастают новые молодые дубки. Яблони и апельсиновые деревья выращивают привлекательные плоды, чтобы кто-то типа меня или вас, съев вкусную мякоть фрукта, выплюнул семечку куда-нибудь в подходящее место с влажной и удобренной почвой. Пальмы создают прочные кокосы размером с пушечное ядро, которые при необходимости могут доплывать до других островов, доставляя и туда свое семя. Только представьте, сколько энергии сэкономили бы лилия или кукуруза, если бы им не пришлось заниматься вопросом всех этих семечек и косточек.
И еще кое-что. Организмы не просто выращивают жизнеспособные семена. Организмы выращивают целые структуры – цветы, пестики, тычинки, яйца и пыльцу, – чтобы заложить в семена смесь генов, прежде чем они отправятся в свой путь. И все это напрямую связано с половым вопросом.
Древесные стебли розового куста служат каркасом растения. На стеблях имеются шипы, которые не позволяют животным лазить по кусту или устраивать в нем свои гнезда. Создание таких стеблей требует определенной энергии. Но только представьте себе ресурсы и энергию, которые розовые растения затрачивают на создание своих сложных цветков и плодов с семенами. Привлекательные цветы нужны им не для того, чтобы уберечься от микробов или выстоять в схватке с холодной и суровой зимой; они нужны им для того, чтобы смешать свои гены с генами других особей, отобранных ими по половому признаку. С помощью цветков они привлекают опылителей – пчел или птиц, – которые задерживаются у растения, чтобы набрать немного нектара, а затем, улетая, переносят вместе с собой пыльцу.
Апельсины такие сладкие и яркие, а овечья шерсть такая мягкая и уютная, что совсем несложно представить себе наших предков, верящих в то, что все вокруг создано лишь для них. Но это совсем не так. Экосистемы появляются, сохраняясь на протяжении огромного количества времени. Мы же приходим всего на несколько десятилетий. Наши предки, по крайней мере, те, кто имел отношение к созданию того пассажа из Библии, просто не понимали, что все кажется таким ладным и гармоничным только потому, что в течение эпох развитие шло от простого к сложному. А половое размножение способствовало тому, что все это стало происходить значительно быстрее или даже чуть более эффективно, чем это могло быть или когда-то было.
Появившись, по крайней мере, 1,2 млрд лет назад, половое размножение распространилось среди живых существ: я имею в виду, оно стало повсеместным. Мы можем только предполагать, как оно появилось. Под микроскопом легко можно различить, как бактерии обмениваются друг с другом генной информацией через крошечные отростки, напоминающие микроскопическую трубочку или струну. Эти отростки называются «фимбрии», или «пили» (pilus), от латинского «волос». Несложно представить, как бактерии передают по этим трубочкам крошечные частицы генов. Теперь вообразите, как одна бактерия с большой скоростью переправляет другой малюсенькие фрагменты генов, в то время как вторая отправляет ей более крупные, а значит, более тяжелые частицы с меньшей скоростью. Кажется, будто бактерии делятся друг с другом своими частицами, но на самом деле они взаимодействуют как донор и реципиент. Представьте: первая бактерия через свою фимбрию посылает второй несколько генетических молекул, а через несколько минут бактерия-реципиент разворачивает эти молекулы и посылает другую, уже обработанную генетическую информацию своему донору через свою (уже другую) фимбрию.
Видимо, такой обмен генами, при котором одна бактерия отправляла множество мелких бит информации в обмен на один более тяжелый и крупный бит от другой бактерии, появился в первобытные времена. Судя по всему, такая практика давала преимущество микробам, которые разбились на две группы – доноров и реципиентов. Представители обеих групп были более успешными в сравнении со своими сородичами, которые продолжали практику гермафродитизма, где оба организма находились по одну сторону генетического обмена, заключающегося в пересылке цепочек генетического кода большой или средней длины. По-видимому, специализация способствовала увеличению эффективности. Продолжая в том же духе, эти примитивные обитатели Земли придумали половое размножение. Оглянитесь вокруг, и вы увидите, что этот обмен мелких фрагментов генетического кода на один крупный элемент работает более чем успешно (эта его успешность не настолько очевидна, но об этом позже). Половое размножение дало живым существам преимущество. Иначе ни его, ни нас с вами здесь бы не было.
