Пора решать

Пора решать

Итак, двуполость возникла как способ разрешить конфликт между цитоплазматическими генами двух родителей. Чтобы он не мог принести вреда потомству, было достигнуто благоразумное соглашение: все цитоплазматические гены должны приходить только от матери. Поскольку это сделало отцовские гаметы меньшими, те могли специализироваться на повышении многочисленности, мобильности и лучшем нахождении яйцеклетки. Двуполость — это ответ клеточной бюрократии на асоциальное поведение генов органелл.

Это ответ на вопрос о том, почему полов два: один — с маленькими гаметами, другой — с большими. Но это не объясняет, почему не двупола каждая конкретная особь. Почему люди не гермафродиты? Если бы я был растением, вопрос бы не возник: большинство растений гермафродитно. Общее правило таково: подвижные формы раздельнополы, сидячие (например, растения или балянусы[44]) — гермафродитны. С экологической точки зрения, это звучит более или менее осмысленно: поскольку пыльца легче семязачатка, потомки цветка, производящего одни лишь семязачатки, будут жить только рядом с родительским растением. Если же цветок производит еще и пыльцу, его потомки могут распространяться очень широко.

Но почему животные пошли по другому пути? Ответ связан все с теми же несчастными органеллами, остающимися «за порогом» при проникновении сперматозоида в яйцеклетку. Любой ген, находящийся в органеллах самца, «идет на убой». Все органеллы вашего тела и все их гены вы получили от вашей мамы. С точки зрения генов органелл вашего папы, все это очень печально, поскольку, как мы помним, их жизненная задача — передаваться в следующее поколение. Для них каждый мужчина — это эволюционный тупик. Неудивительно, что цитоплазматические гены пытаются выкрутиться из этой затруднительной ситуации — и те, кому это удается, распространяются в популяции за счет остальных. Самое привлекательное решение для гена органеллы у гермафродита — направить все ресурсы хозяина на производство женских половых клеток и «перекрыть кислород» образованию мужских гамет.

Это не глупые фантазии. Организм гермафродита является полем сражения повстанческих генов органелл, пытающихся подавить его самцовую часть. Такие гены обнаружены у более чем 140 видов растений: у них пыльники либо плохо развиваются, либо вообще атрофируются, и организм производит только семязачатки. Такого типа стерильность всегда вызывается геном, лежащим в органелле, а не в ядре. Подавляя развитие пыльников, восставший ген направляет больше ресурсов организма на женские семязачатки, через которые он будет передаваться в последующие поколения. Однако если «повстанцы» достигнут своей цели слишком во многих организмах, то ядерные гены, умеющие заставлять особь производить пыльцу, получат огромное преимущество: мужские гаметы в этот момент становятся большой редкостью. Стоит только появиться генам самцовой стерильности, как вскоре возникают ядерные, блокирующие их деятельность и восстанавливающие фертильность[45]. У кукурузы, к примеру, есть два гена самцовой стерильности, оба лежат в органеллах, и каждый подавляется своим собственным ядерным геном. У табака имеются не менее восьми пар таких генов. Скрещивая разные линии кукурузы, селекционеры могут выпустить гены самцовой стерильности из под ядерного контроля: супрессор из одного родительского организма не будет узнавать «повстанца» из другого. Специалисты любят такие скрещивания, поскольку поле самцово-стерильной кукурузы не будет самооплодотворяться. Сажая разные самцово-фертильные линии, можно получать гибридные семена, которые, обладая различными замечательными качествами (благодаря загадочной силе, называемой гетерозисом), дают больше урожаев, чем их родители. Самцово-стерильные и самко-стерильные линии подсолнуха, сорго, капусты, помидора, кукурузы и других сельскохозяйственных культур — основа деятельности многих фермеров во всем мире{143}.

Обнаружить работу «противосамцовых» генов легко. У некоторых растений в популяции встречается лишь два типа особей: гермафродитные и женские. Говорят, у них — женская двудомность. А мужская двудомность — когда популяции состоят из самцов и гермафродитов — практически не встречается. У Тимьяна ползучего, к примеру, обычно около половины особей — самки, остальные — гермафродиты. Единственный способ объяснить, почему они остановились на полпути на трассе с односторонним движением — это предположить постоянную войну между «противосамцовыми» генами органелл и ядерными генами восстановления фертильности. При определенных условиях, сражение достигает патовой ситуации — когда любое дальнейшее продвижение любой из сторон дает другой преимущество и возможность восстановить status quo. Чем сильнее распространяются гены, подавляющие самцовость, тем большее преимущество получают гены, восстанавливающие фертильность, и наоборот{144}.

Эта логика не работает на животных, многие из которых не являются гермафродитами. Гену органеллы есть смысл убивать самцов только тогда, когда это дает энергию или какие-либо ресурсы сестрам этих самцов — поэтому сей процесс у животных происходит реже. Когда самцовая функция подавляется у гермафродитных растений, самочья получает больше ресурсов и производит больше семязачатков. Но ген, убивающий самцов, скажем, в помете мыши, не приносит никакой пользы мышкам-сестрам[46]. А убивать самцов просто за идею — за то, что для органелл любой самец это эволюционный тупик — гены органелл могут разве что из вредности{145}.

Поэтому конфликт у животных разрешается иначе. Вообразите себе популяцию гермафродитных мышей. И вот в органелле одной из них возникает мутация, подавляющая развитие семенников. Она распространяется, потому что самки, у которых есть такой ген, передают его каждому своему потомку (ведь те получают все органеллы от матери), а гермафродиты передают «нормальные» органеллы без этой мутации только половине своих потомков, которой они приходятся матерями (другой половине, которой они приходятся отцами, они вообще не передают органелл). Вскоре вся популяция будет состоять из гермафродитов и самок — причем, у последних поголовно будет иметься ген самцовой стерильности. В этой ситуации вид мог бы вернуться обратно к чистому гермафродитизму — путем супрессии гена самцовой стерильности, как это, очевидно, сделали многие растения. Однако еще до того, как возникнет и возымеет действие мутация, которая подавит действие «противосамцовых» генов, произойдут довольно интересные вещи.

Быть самцом (вернее, уметь производить мужские гаметы) в этот момент — довольно редкое удовольствие. Те несколько гермафродитных мышей, которые еще останутся, будут обладать огромным преимуществом, ибо только они смогут произвести сперматозоиды, все-таки нужные самкам для воспроизводства. Чем реже встречаются гермафродиты, тем они ценнее (и тем больше доля каждого из них в потомстве следующего поколения). В этот момент становится крайне невыгодно иметь мутацию, подавляющую самцовость. Даже наоборот: было бы очень к месту возникновение ядерного гена, подавляющего самковость и заставляющего гермафродита отказаться от самочьей репродуктивной функции и заниматься только «раздачей спермы». Но с возникновением такого гена оставшиеся гермафродиты уже не имеют никаких преимуществ. Они конкурируют с чистыми самцами и чистыми самками. Большая часть имеющихся в наличии сперматозоидов приходит в комплекте с «противосамковыми» генами, а большинство готовых к оплодотворению яйцеклеток — с «противосамцовыми». Поэтому каждый потомок оказывается репродуктивно специализирован. Так возникла двуполость{146}.

Ответ на вопрос «Почему бы самцам не быть гермафродитами и не избежать платы за самцовость?» прост: да, это было бы неплохо, но к гермафродитности нам уже не вернуться. Мы обречены на двуполость.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Кому решать?

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

Кому решать? Кому решать, будем ли мы контролировать- новую биотехнологию, и если да, то какой именно властью?В 2001 году во время дебатов в Конгрессе США по вопросу о клонировании людей конгрессмен от штата Огайо Тед Стрикленд настаивал на том, что мы должны


ПОРА РОЕНИЯ 

Из книги Пчелы автора Васильева Евгения Николаевна

ПОРА РОЕНИЯ 


Спать пора!

Из книги С утра до вечера автора Акимушкин Игорь Иванович

Спать пора!


ПОРА РОЕНИЯ

Из книги Пароль скрещенных антенн автора Халифман Иосиф Аронович

ПОРА РОЕНИЯ ВЕСНА на исходе, близится лето. Жизнь в ульях кипит. Летные пчелы снуют с летка в поле и обратно, строительницы тянут соты, кормилицы и воспитательницы ежеминутно подливают в ячейки корм молодым и взрослым личинкам. Дозревают под восковыми крышечками куколки;


Брачная пора

Из книги Моя жизнь среди кабанов автора Майнхардт Хайнц

Брачная пора Период спаривания диких кабанов охотники называют гоном. Его начало не может укрыться от внимательного охотника, так как сопровождается большим возбуждением секачей. Наступление брачной поры зависит от состояния кормовой базы в охотугодьях. Гон


Пора опороса

Из книги По следам минувшего автора Яковлева Ирина Николаевна

Пора опороса Дикие кабаны ведут активный образ жизни обычно с наступлением сумерек и ночью. Это обстоятельство крайне затрудняет наблюдение за их поведением. По этой причине нельзя также полностью полагаться на сведения, доставляемые отдельными охотниками. О заботе и


НЕ ПОРА ЛИ ПЕРЕСМОТРЕТЬ ГРАНИЦУ?

Из книги Пчелы [Повесть о биологии пчелиной семьи и победах науки о пчелах] автора Васильева Евгения Николаевна

НЕ ПОРА ЛИ ПЕРЕСМОТРЕТЬ ГРАНИЦУ? Из того, что стало известно за последние годы об истории гоминид, напрашиваются очень интересные выводы.Видимо, гоминиды обособились от других высших приматов уже в неогене. Около пяти миллионов лет назад они развились в два-триразных


Пора роения

Из книги Почему мы любим [Природа и химия романтической любви] автора Фишер Хелен

Пора роения


Пора выздоравливать

Из книги Эволюция человека. Книга 2. Обезьяны, нейроны и душа автора Марков Александр Владимирович

Пора выздоравливать «Все проходит, ничто не остается навечно», — писал древнегреческий философ Гераклит. Если вы избавитесь от стимулов, распаляющих вашу страсть, вооружитесь множеством новых лозунгов, измените привычки, познакомитесь с интересными людьми,


Политологам пора учить генетику

Из книги Yerba Mate: Мате. Матэ. Мати. 9000 лет парагвайского чая автора Колина Аугусто

Политологам пора учить генетику Аристотель, которого считают основоположником научной политологии, называл человека "политическим животным". Очень неплохое определение даже по меркам сегодняшнего дня! Однако до самых недавних пор политологи не рассматривали всерьез


Пора пить йерба мате!

Из книги автора

Пора пить йерба мате! «Созерцание» мате, или подготовка к употреблению Перед тем, как засыпать ваш мате в калабасу, проделайте нехитрые манипуляции. Разумеется, если вам некуда спешить. Вскрыв пачку, насыпьте йербу в какую-либо посудину. Посмотрите, что из себя