Билл Гамильтон и власть паразитов

Билл Гамильтон и власть паразитов

Идея о том, что половое размножение, полиморфизм и паразиты как-то связаны между собой, приходила в голову многим. Лучше других ее разработал Дж. Б. С. Холдейн — в своей характерной манере опережать современников на несколько шагов.

Осмелюсь предположить, что [гетерозиготность] играет определенную роль в устойчивости к инфекционным заболеваниям. Когда отдельная линия бактерий или вирусов адаптируется к индивидам с определенной биохимической конституцией, другие варианты конституции оказываются к ней относительно устойчивы.

Холдейн написал это в 1949-м, за четыре года до того, как была открыта структура ДНК{94}. Индийский коллега Холдейна, Суреш Джайякар (Suresh Jayakar) спустя несколько лет разработал эту идею еще подробнее{95}. Но эти гипотезы оставались незамеченными, пока в конце 1970-х сразу пять человек независимо друг от друга не пришли к таким же идеям. Это были Джон Дженик (John Jaenike) из Рочестера, Грэхэм Белл из Монреаля, Ганс Бремерман из Беркли, Джон Туби (John Tooby) из Гарварда и Билл Гамильтон (Bill Hamilton) из Оксфорда{96}.

Но именно последний активнее всего исследовал связь между половым размножением и инфекционными заболеваниями. Гамильтон — типичнейший рассеянный профессор, шагающий по улицам Оксфорда с отсутствующим взглядом. Его скромные манеры, а также расслабленный и легкий стиль повествования могут ввести в заблуждение. Он имеет привычку оказываться в нужном месте в нужное время. В 1960-х создал теорию родственного отбора (kin selection). Затем, в 1967-м, натолкнулся на причудливую междоусобицу генов, до которой мы доберемся в следующей главе. К 1980-м он предвосхитил большинство своих коллег, объявив взаимность ключевым моментом в кооперации между людьми. В этой книге мы вновь и вновь будем обнаруживать, что идем по его следам{97}.

Обратившись за помощью к двум коллегам из университета Мичигана, Гамильтон построил компьютерную модель полового размножения и инфекционных заболеваний, маленький мир искусственной жизни. Все начиналось с воображаемой популяции в две сотни особей. Они были похожи на людей — каждая начинала размножаться в 14 лет, продолжала примерно до 35 и рожала одного потомка каждый год. Но компьютер устроил так, что часть из них размножалась половым путем (т. е. каждого ребенка должны были произвести и вырастить два родителя), а часть была беспола. Смерти же происходили случайно. Как и ожидалось, каждый раз, когда запускался компьютер, половая форма быстро исчезала. В игре между половым и бесполым размножением последнее, при прочих равных, всегда побеждает{98}.

Затем исследователи ввели в модель несколько видов паразитов — по 200 особей каждого вида. При этом мощь их воздействия зависела от «генов вирулентности»[33], которым соответствовали «гены устойчивости» у хозяина. В каждом поколении самые неустойчивые хозяева и самые незаразные паразиты гибли. Теперь бесполая форма потеряла свое преимущество, и в игре обычно стало побеждать половое размножение. Особенно часто это происходило, если генов устойчивости и заразности у соответствующих персонажей оказывалось много[34].

В циклах программы, как и ожидалось, сначала распространяются самые лучшие противопаразитные гены. Но потом за ними подтягиваются гены вирулентности, которые могут взломать их защиту. В результате, противопаразитные снова становятся редкостью, после чего — за ненадобностью — становятся редкими и соответствующие гены вирулентности и т. д. Как сказал Гамильтон, «противопаразитные адаптации постоянно устаревают». Но исчезающая адаптация в один прекрасный момент перестает редеть и может снова распространиться. «Главный смысл полового размножения, по нашей теории, в том, что оно сохраняет гены, которые, возможно, сейчас и неудачны, но потом их можно будет использовать вновь, — писал Гамильтон. — Оно постоянно проверяет гены в комбинациях, ожидая, когда они перестанут быть неудачным». Нет никакого идеального гена устойчивости к заболеваниям — только зыбучие пески временного устаревания{99} [35].

Когда Гамильтон запускает симуляцию, на экране компьютера возникает прозрачный куб, внутри которого видны две линии — зеленая и синяя, — бегущие друг за другом, как следы от фейерверка на фотографии, сделанной с большой выдержкой. Паразит гоняется за хозяином в генетическом «пространстве». Или, говоря научнее, каждая грань куба представляет собой частоту определенной версии гена, а хозяин и паразит перемещаются внутри, согласно изменениям частот генных версий. В половине случаев хозяин в итоге застревает в каком-нибудь углу куба, потеряв все разнообразие своих генов. Мутации, создавая новое разнообразие, эффективно предотвращают такую ситуацию. Но чтобы не застрять в углу, даже не нужно никаких мутаций. Несмотря на то, что стартовые условия симуляции жестко детерминистские, и в модель не вносится никакого элемента случайности, порой происходят совершенно неожиданные вещи. Например, две линии начинают преследовать друг друга на краю куба по абсолютно устойчивой траектории, приблизительно за 50 поколений меняя один ген на другой, потом другой на третий и т. д., и в итоге возвращаясь в начальную точку. Иногда возникают странные волны и циклы. А иногда — полный хаос, в котором две линии просто заполняют куб цветным спагетти. В этом есть что-то удивительно живое{100}.

Конечно, эта модель едва ли похожа на реальный мир: она может доказать что-то не больше, чем плавающая уменьшенная копия линкора гарантирует плавучесть настоящего корабля. Но она помогает определить условия, при которых Черная Королева будет бежать вечно в ситуации, когда очень упрощенная версия человека и чудовищно упрощенная версия паразита будут менять свои гены циклически или случайным образом. Вот эти условия: они оба должны размножаться половым путем{101}.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Власть ритма

Из книги Сон - тайны и парадоксы автора Вейн Александр Моисеевич

Власть ритма Едва ли найдется человек, который не задавал бы себе вопрос: «Зачем я сплю?». Натуры деятельные, нетерпеливые продолжат рассуждение так: «Нет, действительно, зачем? Зачем должен я тратить целую треть жизни на это странное и бесплодное занятие? Двадцать лет из


Глава 12. Фенотипы хозяев как экспрессия генов паразитов

Из книги Расширенный фенотип [Дальнее влияние гена] автора Докинз Клинтон Ричард

Глава 12. Фенотипы хозяев как экспрессия генов паразитов Давайте бегло осмотримся в точке, которой мы достигли на нашем марше во внешний мир. Фенотипическая экспрессия гена может простираться за пределы клетки, в которой проявляется его непосредственное биохимическое


Глава 8. Еда — это власть…

Из книги Семена разрушения. Тайная подоплека генетических манипуляций автора Энгдаль Уильям Фредерик

Глава 8. Еда — это власть… «Еда — это власть! Мы используем ее, чтобы изменить поведение людей. Некоторые назовут это подкупом. Нам все равно, извиняться мы не намерены». исполнительный директор Всемирной продовольственной программы ООН, бывший помощник советника


Ухватить власть

Из книги Наше постчеловеческое будущее [Последствия биотехнологической революции] автора Фукуяма Фрэнсис

Ухватить власть Проблема, которую ставит современная наука, уходит даже глубже. Сама концепция, что существует нечто, называемое "человеческой сущностью", подвергается непрестанным атакам современной науки уже полтора столетия. Одно из самых фундаментальных


Вместо заключения «Старикашка Эдельвейс», или Четвертая власть + дебилизация всей страны (наши дни)

Из книги До и после динозавров автора Журавлёв Андрей Юрьевич

Вместо заключения «Старикашка Эдельвейс», или Четвертая власть + дебилизация всей страны (наши дни) «Старичок словно взорвался. — Высочайшее достижение нейтронной мегалоплазмы! — провозгласил он. — Ротор поля наподобие дивергенции градуирует себя вдоль спины и там,


Анархия, власть, государство

Из книги Бегство от одиночества автора Панов Евгений Николаевич

Анархия, власть, государство Подобно особям всех тех видов животных, которым в большей или меньшей степени свойствен групповой образ жизни, человеческий индивид уже в момент рождения оказывается членом некоего социума, организованного в соответствии с определенными


Власть, о которой не предполагали

Из книги Читая между строк ДНК [Второй код нашей жизни, или Книга, которую нужно прочитать всем] автора Шпорк Петер

Власть, о которой не предполагали Что у вас было сегодня на завтрак? Регулярно ли вы ездите на работу на велосипеде? Удавалось ли вам в последнее время уделить внимание себе и снять стресс? Когда вы в последний раз гладили своего ребенка по голове и хвалили его?Почему я


2 Влияние окружающей среды: почему у нас есть власть над собственным геномом

Из книги Слепой часовщик автора Докинз Клинтон Ричард

2 Влияние окружающей среды: почему у нас есть власть над собственным геномом Метаморфоза Когда мне было 13 или 14 лет, я принес в детскую биологическое чудо. На соседской живой изгороди я нашел гусеницу бражника сиреневого. Она была толстой и мясистой, чуть длиннее моего


Глава 5. Власть над прошлым и будущим

Из книги Проблемы этологии автора Акимушкин Игорь Иванович

Глава 5. Власть над прошлым и будущим За окном идёт дождь. Дождь из ДНК. На берегу Оксфордского канала, в дальнем углу моего сада, растёт большая ива, пылящая пушистыми семенами. Воздух тих, и семена медленно отплывают от дерева во все стороны. И вверх, и вниз по каналу,


Боевые вещества — прогаптоны и феромоны паразитов — ксеноблаптоны

Из книги Эволюция [Классические идеи в свете новых открытий] автора Марков Александр Владимирович

Боевые вещества — прогаптоны и феромоны паразитов — ксеноблаптоны Прогаптоны — это всякого рода яды, которыми животные убивают свою добычу. Ядом они и защищаются от врагов. Но ведь для этой цели служат уже известные нам аминоны! Но те только для обороны. У прогаптонов же


Секс против паразитов

Из книги Паразиты: Тайный мир автора Циммер Карл

Секс против паразитов Как мы уже знаем, секс особенно полезен в нестабильных условиях. Одним из мощных факторов нестабильности является эволюционная гонка вооружений с паразитами. Эволюционируя, паразиты меняют «условия среды» для своих жертв. Вырабатывая новые


Глава 8. Как научиться жить в мире паразитов

Из книги Слепой часовщик [Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной] автора Докинз Клинтон Ричард

Глава 8. Как научиться жить в мире паразитов Каждый раз, когда земля меняла форму существования, жившие на ней существа погибали. То же самое происходит и с червями: когда погибает животное-хозяин, погибают и они. Иоганн Бремснер, немецкий паразитолог (1819) Больная планета и


Глава 5 Власть и архивы

Из книги Секс и эволюция человеческой природы автора Ридли Мэтт

Глава 5 Власть и архивы За окном идет дождь из ДНК. На берегу Оксфордского канала, там, где заканчивается мой сад, растет большая ива, которая фонтанирует пушистыми семенами. Ветра нет, и семена разлетаются во все стороны. И вверх и вниз по течению, насколько хватает моего


Глава 3 Власть паразитов

Из книги Тайны пола [Мужчина и женщина в зеркале эволюции] автора Бутовская Марина Львовна

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


Глава 15. Власть, пол и репродуктивный успех

Из книги автора

Глава 15. Власть, пол и репродуктивный успех Социальные отношения у обезьян: различия между полами В настоящее время для объяснения социальности у приматов предлагаются две гипотезы: гипотеза пресса хищников и гипотеза межгрупповой конкуренции за пищевые ресурсы. Обе


Власть, пол и репродуктивный успех у человека

Из книги автора

Власть, пол и репродуктивный успех у человека В сообществах современных охотников-собирателей модели дисперсии не ограничиваются только патрилокальностью. Происхождение разных вариантов трудно восстановить, но и в современных человеческих обществах наблюдаются