Каждой твари — по паре: Секс ради выживания - Оливия Джадсон

Так-так-так. Бог с ними, с мутациями: мне следовало заранее знать, что мисс Филодина будет защищать нейтралистскую позицию, что она принадлежит к парадоксальной, даже радикальной школе, утверждающей, что большинство мутаций и не полезны, и не вредны, а просто не оказывают никакого влияния на организм. Однако тут я сама не могла удержаться от возражений. Во-первых, вопрос о том, действительно ли большинство мутаций нейтральны, все еще является предметом жарких споров. А во-вторых, и главное, ученые сходятся на том, что если мутации все же оказывают влияние, то оно всегда негативно: случайные мелкие изменения, скорее, вредят организму, нежели помогают. Выражаясь более определенно, многочисленные мутации могут убить вас или испортить здоровье, но не гарантировать успех в жизни. Эта мысль возвращает нас к теория храповика и топора.

В соответствии с теорией «храповика Мёллера» (название в честь ее создателя, генетика Германа Мёллера, продемонстрировавшего, что рентгеновские лучи становятся причиной мутаций, и получившего за это открытие Нобелевскую премию) асексуалы обязаны своим недолгим историческим существованием тому, что со временем число вредных мутаций срединих будет неизбежно и неуклонно расти. Представим себе популяцию, недавно отказавшуюся от секса. В рамках дискуссии мы будем считать, что на тот момент все они свободны от вредных мутаций. Со временем, однако, ошибки генетического копирования приведут к мутациям у их потомков, и постепенно вся популяция будет состоять из индивидуумов, подвергшихся нескольким мутациям. В определенный момент последний не мутировавший индивид не сможет иметь детей и храповик повернется на одно деление. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока все члены популяции не окажутся больными настолько, что не смогут размножаться, и тогда вся популяция вымрет. Тем же, кто размножается с помощью секса, подобная судьба не грозит, поскольку смешение генов в каждом поколении делает число мутаций достаточно низким.

Храповик Мёллера — идея, безусловно, красивая. Однако она работает лишь при соблюдении ряда условий. Главное — популяция должна быть маленькой. В больших популяциях, как нетрудно догадаться, всегда сохранится несколько не слишком сильно мутировавших индивидуумов.

«Топор Кондрашова» (теория, также названная по имени создателя, русского генетика Кондрашова) действует иначе, независимо от размера популяции. Предположим, существует некоторое пороговое число не слишком вредоносных мутаций, которые может выдержать организм. Как только порог преодолен, падает топор — и вы мертвы. В популяциях, размножающихся с помощью секса, смешение генов создает целый ряд счастливчиков, в организмах которых число вредных мутаций невелико. Однако при этом появляются на свет и такие индивидуумы, у которых их в избытке. Последние как раз и попадают под топор, унося вредные мутации с собой в могилу. Этот механизм быстро и эффективно очищает популяцию от вредных мутаций. Однако у асексуалов подобной возможности нет, и, таким образом, порог сумеют перейти куда больше индивидуумов, несущих избыточное число вредных мутаций. В соответствии с этой теорией при достаточно высоком уровне вредных мутаций выжить можно лишь с помощью секса.

— Возможно, именно из-за вредных мутаций вымерли большинство асексуалов, — подвела я итог. — Однако на сегодняшний день мы не можем непосредственно измерить уровень мутаций, поэтому завершать спор пока рано. Если выяснится, что уровень мутаций среди асексуалов достаточно низок, возможно, они и ни при чем. Но если он окажется высоким, тогда, вероятно, столь долгое существование бделлоидных коловраток связано с тем, что в результате эволюции они развили у себя способность снижать число мутаций, погубивших других асексуалов. Возможно…

Внезапно меня перебил скорбный голос:

— Позвольте, мисс Филодина, а что насчет инфекционных болезней? — экран на стене вновь засиял, на нем показалось лицо. Нелепое, с двумя огромными жвалами, похожими на лезвия кос, оно казалось пришедшим из моих ночных кошмаров.

— Я — безымянный рабочий муравей-листорез вида Atta colombica, — продолжало страшилище. — Я приветствую вас от имени своей благоденствующей колонии, живущей на берегу Панамского канала. В нашей колонии более двух миллионов особей. Давным-давно, когда человечества еще и в помине не было, мои древние предки изобрели земледелие, и с тех пор мы гордимся принадлежностью к фермерскому сословию. Муравьи других видов занимаются выращиванием домашнего скота, к примеру, тлей, ну а мы растим грибы. Зачем? Затем же, зачем люди взращивают рис или пшеницу. Мы питаемся ими и без них не смогли бы выжить. Мы нарезаем листья и цветы самых pазных растений и делаем из них компост, на котором растут наши грибочки, мы удобряем их собственными экскрементами. Мы пропалываем места произрастания грибов, подрезаем их, чтобы лучше росли, пытаемся защищать их от вредителей. Но мы все равно живем в постоянном страхе, в вечном ожидании события, которое поставит под угрозу жизнь нашей колонии, — вспышки Escovopsis.

На этом месте муравей передернулся до самых кончик усов.

— Escovopsis—вирусное заболеваний грибов; когда начинается эпидемия, она поражает целый сад. Об этом я и хочу cnpocить вас. Наши грибы — тоже древние асексуалы. Не такие древние как вы, мисс Филодина, но, говорят, они живут без секса где-то 2 миллиона лет. Мы размножаем грибы клонированием: когда новая королева покидает родное гнездо, чтобы основать свою собственную колонию, она берет с собой некоторое количество спор, спрятав их в специальный кармашек в собственной глотке. Таким образом, наши грибные сады похожи на человеческие посевы: они монокультурны, целые поля генетическиидентичны. Мы думаем, именно поэтому они уязвимы перед болезнью. Мы слышали, что предрасположенность к тем или иным заболеваниям имеет генетическую основу, поэтому для заразы монокультурное поле — настоящий пир: она выкашивает все подчистую. Мы думаем, секс может быть преимуществом, поскольку смешение генов становится подспорьем в вечной борьбе с болезнями. А вы, мисс Филодина, как справляетесь с этой проблемой?

Что ж, это был отличный вопрос, который подвел нас к следующей теории, объясняющей необходимость секса, — Черной Королеве.

Как верно заметил муравей, уязвимость перед инфекционными заболеваниями, а также перед любыми паразитами, будь то вирусы, бактерии, грибки или другие напасти, обычно имеет генетическую основу. Поскольку гены у асексуалов остаются одинаковыми из поколения в поколение (плюс-минус одна-две мутации), паразиты легко способны научиться пробивать их оборону, уничтожая клонов одного за другим, в то время как секс, смешивая гены, не дает им слишком хорошо адаптироваться к носителю. Секс — это преимущество именно потому, что он разбивает генные комбинации, создавая генетический аналог движущейся мишени. Для каждого существа, появившегося на свет с помощью секса, паразиты вынуждены начинать свою работу с нуля. Название теории — Черная Королева — пришло из книги «Алиса в Зазеркалье», где Черная Королева говорит Алисе: «Теперь ты видишь, что нужно все время бежать, чтобы оставаться на одном месте?» Помните? Другими словами, вам нужно постоянно изменяться, чтобы остаться там, где вы есть.

Однако еще до того, как мисс Филодина начала приводить свои аргументы, высокомерный броненосец поднялся со своего места. Сияя всем своим глянцевым панцирем, он произнес:

— Если мне будет позволено вставить пару слов… — он пренебрежительно качнул передней лапой. — Я — девятипоясный броненосец, и, как мне кажется, я нахожусь на особенном положении. Мы, броненосцы, — редкий, я бы даже сказал, уникальный случай среди млекопитающих: мы размножаемся как с помощью секса, так и без него. Когда мальчик-броненосец встречает девочку-броненосца… — он хихикнул. — Позволю себе опустить детали, однако вы наверняка знаете, что мужское хозяйство у броненосцев что надо, я имею в виду длину. К тому же оно усилено специальными волокнами… В общем, можете называть меня мистер Великан. Так или иначе, яйцеклетка соединяеся со сперматозоидом, а потом получившаяся клетка начинает делиться сначала один раз, потом другой, и в итоге из нее образуется четыре генетически идентичных эмбриона. Таким образом генетически я отличаюсь от родителей, но являюсь клоном своих братьев.

Но я отвлекся. Главная мысль Черной Королевы такова: ceкс это преимущество, потому что ты, как единичный экземпляр уникален. Монокультуры уязвимы для болезней, поскольку все они одинаковые, клоны. Однако пространство, заполненное разными клонами, не будет уязвимым, ведь так? Болезнь не сможет прорвать оборону и поразить всех.