Проповеди об эволюции: о всеобщем эгоизме, конфликте полов и неживучих мышах
Как знает каждый прохожий, если эволюция существует - значит, это кому-нибудь (точнее, чему-нибудь) нужно.
А вот чему именно? Об этом и разговор.
Модна была в своё время теория группового отбора. С одной стороны, как бы логично, если вспомнить один из постулатов синтетической теории эволюции о том, что единица эволюции - это популяция. С другой стороны - нелогично, потому что обычно в природе бывает так: есть особь, которая размножается в силу своих особенностей лучше, чем другие, и её потомки вытесняют тех, кому не повезло. Если группе от этого хорошо, отлично, если плохо - ну, увы, что поделать, индивидуальный отбор таки сильнее.
Но сразу заметим с размаху: [НСДВС]На Самом Деле Всё Сложнее!
Прокомментирую разве что р.о. - родственный отбор. Чтобы получилась более-менее работающая модель как бы группового отбора, нужно, чтобы внутри группы был высокий уровень родства, чтобы между группами была наследственная изменчивость (они бы отличались генетически) и чтобы мало было переходов между группами. Но вообще, если подумать (минутка отсебятины), при таких условиях почти и не будет разницы между отбором на уровне групп и особей...
Когда речь идёт о многоклеточности, всегда хочется понудеть о её происхождении (и на примере вольвокса, и на примере дрожжей, и на примере... внезапно, бактерий, но там всё сплошное НСДВС) и о том, почему многоклеточность - это вообще круто (и ещё круче, когда не происходит тот самый возврат с организменного уровня отбора на клеточный - суть раковые заболевания). Но нудеть не буду - пост не резиновый.
Предалагаю всякому уважаемому читателю произнести слово «компартментализация» быстро и правильно с первого раза :-)))
В стародавние времена, когда лишние буквы в словах писали и царей пропасть была обязательно должен был однажды отбор перескочить с одного уровня на другой. Мир РНК не лишён своей романтики, но там, где друг другу помогают (даже молекулы, да!), тут же заводятся всякие тунеядцы, которые всё утягивают в одно рыло. Чтобы из этой каши вышло что-то разумное, доброе и вечное, нужно, чтобы отделились друг от друга группы молекул, чтобы РНК попала в какие-нибудь капельки.
Или микрополости минералов... тут я не упущу случая упомянуть прекрасные гипотезы о возникновении первичной органики (РНК в том числе) как раз среди минералов, причём глинистых. Первичная пицца, первичный майонез, первичная пицца с первичным майонезом вместе - это не рецепты из кулинарной книги, а вполне серьёзные названия вполне серьёзных гипотез :-)))
Не так уж был неправ Ондатр из «Муми-троллей», когда читал книгу «О тщете всего сущего». Нет никакой цели у эволюции, нет никакой цели у жизни вообще, и никому вы все вообще не нужны. Но приходится пользоваться этим телеологическим жаргоном, чтобы не перегружать речь.
А насчёт конкуренции - моментально вспоминается анекдот с многокилометровой бородой о двух дураках, которые бежали от льва/медведя. И один снимает рюкзак/ботинки именно для того, чтобы бежать быстрее другого дурака, а не быстрее хищника. Так и здесь...
Приведу одну забавную аналогию: что бы ни случилось на вашей кафедре неприличного, ругать всегда будут тех, кто ниже всех, а именно - ассистентов...
Вспомните картинку отсюда про то, как меняются частоты встречаемости у новых мутаций в разных популяциях дрожжей. У тех, что размножаются бесполым путём (=клональным), всё наследуется пачками, а при половом размножении отбор работает с каждым геном плюс-минус по отдельности. А где плюс-минус по отдельности, там и жульё начинает процветать (хотя и при клональном размножении оно, говорят, бывает).
«Поклажа бы для них казалась и легка:
Да Лебедь рвётся в облака,
Рак пятится назад, а Щука тянет в воду» - вот и в живой природе всё точно так же: каждый хочет своё, и далеко не всегда «интересы» совпадают на всех уровнях.
В отличие от Льва Толстого, который очень любил детей (всяких), настоящие львы очень любят только своих, а чужих убивают, как только захватывают власть в прайде. Причём именно львы - львицы за этим замечены бывают гораздо реже (и бывает в особенно интересных случаях кое-какой нюанс).
Вредно для группы и вида? Вредно. Для самок? Ещё бы. Для самца и его генов? Выгодно!
Бороться с этим явлением можно по-всякому. Мыши (и, между прочим, гелады) перестраховываются, прерывая беременность при появлении нового самца - какой смысл вынашивать и рожать детёнышей, если их всё равно убьют? Бонобо защищаются от мужского инфантицида ядовитым женским коллективом, самки шимпанзе пудрят самцам голову. А есть особенно умные животные, которые избирают экзотический путь моногамии, кой не очень эволюционно стабилен, уж слишком легко можно повысить свой репродуктивный успех в тайне от партнёра, но в перспективе снимает кучу проблем. И я не очень приукрашиваю, когда говорю об «особенно умных» - у птиц, например, низкий процент измен вполне себе коррелирует с большим размером мозга (и давно известный факт, что врановые - верные ребята, подкрепляется ещё одним жирным плюсом!).
Зверства у зверей эволюционировать любят - вон, сколько раз появился инфантицид независимо.
Но, как всегда, есть нюанс, и даже не один.
Мало смысла убивать детёнышей, когда в следующий раз самка сможет забеременеть только следующей весной, условно говоря. Ну и при моногамии это как-то не очень логично.
Неплохо очень иметь три жены, но очень плохо с другой стороны, скажем так :-)))
Постоянная грызня за власть не даёт самцам времени. Вот и приходится им быстро оставлять наследников.
Цитирую: «Мало того что он [какапо] неуклюжий, толстый и разучился летать, у него ещё и совершенно дурацкая система размножения»...
Дурацкость системы размножения состоит в том, что самцы какапо только и делают, что токуют, а бедные самки вынуждены в одиночку растить птенцов. И очень многие птенцы просто погибают. А самцам - точнее, их генам, которые без устали разносятся всюду - нормально!
О токовании какапо. Издаёт он при этом звук, безумно похожий на тот, которым знаменита вполне нашенская большая выпь. Отсюда - вопрос на миллион: что будет, если дать послушать голос выпи какапо, или наоборот - дать послушать голос какапо выпи? Будут ли эти тяжеловесные птицы удивляться, высовываться из кустов и пытаться найти невидимого соперника?
(Если кто-то соберётся провести такой опыт, сообщите мне :-)))
И ещё одно: если вдруг кто-нибудь не видел, как какапо пытается размножиться с человеком - милости просим :-)))
Нередки в геномах эгоисты, которые занимаются только тем, что копируют сами себя туда, где их не было, не принося при этом никакой ощутимой пользы всему организму. Был однажды подробный разговор о транспозонах, этот пример - в общем-то, из той же оперы.
Казалось бы, отличная система защиты от чужеродной - скажем, вирусной - ДНК. Своя ДНК вся прометилирована, а чужая - ещё нет. Тут-то ей и достанется, если она влезет в клетку.
Однако...
...если уж попала плазмида с нужными для системы генами в клетку, избавляться от неё нельзя. Иначе остаток эндонуклеазы всё порежет, а метилтрансферазы будет недостаточно, чтобы заделать дырки. Ну и всё... эгоистичненько так.
(Кстати, говорят, что вот эта вся система связана со знаменитой CRISPR).
Или вот какая эгоистичная штука. По-хорошему (допустим для простоты - в случае с двумя аллелями у гетерозиготы), половине гамет достаётся один аллель, второй половине - другой. Но бывает так, что равновесие это сильно смещается...
...и ладно бы просто смещалось равновесие, но могут тогда получаться просто-напросто нежизнеспособные гомозиготы, как в случае мышей с гаплотипом t! У гетерозигот обычно укорочен или отсутствует хвост, а гомозиготы tt либо погибают (причём очень рано), либо становятся стерильными. У самцов-гетерозигот более 95 % сперматозоидов несут ген (точнее, комплекс генов) t (а не 50/50, как обычно!), вследствие чего ген t практически гарантированно наследуется у потомства. То есть, генам t нет дела даже до организма, в котором они находятся: заняли большую часть сперматозоидов - и гордятся собой, пока не помрут.
Wtf, скажете вы, и будете абсолютно правы (проверено на дрожжах) :-)))
X-хромосома - источник всякого коварства :-))) Тут уже, в отличие от истории с мужским инфантицидом, страдают как раз самцы.
Но находится и на драйверы управа. Аутосомным генам все эти игрища с нечестным распределением генов невыгодны, и потому вырабатываются системы, которые подавляют активность драйверов.
Как раз сегодня мне рассказали, что у кинологов сворой считается всё, что больше двух собак. Вот, вполне себе свора. И страшно представить, что намешается в геномах дрозофил ещё где-нибудь через 250 тысяч лет...
B-хромосомы (нормальные хромосомы принято именовать A-хромосомами) - обыкновеннейшие эгоисты, но, поскольку умеют взаимодействовать с обычными соседями, могут превращаться во что-нибудь полезное. Показано на насекомых.
Замечу ещё, просто к слову: есть у воробьинообразных хромосомы, которые существуют только в половых клетках. Известно про них ещё мало... но мораль, в общем, в том, что лишние хромосомы - это не всегда плохо, как и в случае с B-хромосомами :-)))
А как вам такая гипотетическая конструкция - «ген эгоистичной бабушки»? (Имеет смысл, правда, сие относительно к человеку да к косаткам, у которых бабушки играют важную роль в воспитании потомства).
Потому-то и сайгакам, между прочим, нынче нелегко живётся, что браконьеры выбивают самцов, сильно перекашивая соотношение полов и тем самым снижая воспроизводство (и это, казалось бы, у полигамного-то вида!).
Нет в жизни ни справедливости, ни равенства :-)))
Один преподаватель (который то ли к сожалению, то ли к счастью с нами больше не работает) на вопрос студентов о том, что такое частотно-зависимый отбор, отвечал в своей манере кратко: «отбор на блондинку». Дескать, блондинок мало, вот они и привлекательны, все дела... ну, а если без шуток (мне как-то не удалось найти конкретных приличных данных про блондинок и половой отбор), если давление браконьеров на несчастных сайгаков всё-таки снизится, соотношение полов, близкое к 1:1 само восстановится. Нет, правда, не надо бить сайгаков - их рога не помогают от импотенции, извините...
Что мы всё про эгоизм да про эгоизм. Есть же в живой природе и вполне себе альтруизм (=снижение приспособленности в пользу другой особи). И не чужда она даже дрожжам.
А ответ на этот интригующий вопрос - в следующий раз :-))) (Впрочем, должна честно предупредить, что может и не получиться у меня обозреть следующую лекцию, если она придётся на время моей выездной практики - с интернетами там проблемы).
Пожалуй, сделаю лирическое заключение. Весь этот разговор мне напоминает, казалось бы, не связанное с темой явление - мурмурацию. Кажется, что птичья (или рыбья) стая движется как единое целое, и каждая особь ориентируется на других - а на самом-то деле всё дело во вполне эгоистичных алгоритмах.
Хотите больше, лучше и в оригинале? Смотрите трансляции... или идите живьём, если вы относитесь к той категории людей, на чьей улице перевернулся грузовик с пряниками :-)))