
Ð¡ÐµÐ³Ð¾Ð´Ð½Ñ Ñ€Ð¾ÑÑийÑкий журнал “Ðовое Времє (The New Times) опубликовал моў научно-популÑрнуў Ñтатьў о биологичеÑкой оÑнове ÑекÑа.
http://newtimes.ru/magazine/2007/issue045/art_0004.xml
Как возник ÑекÑ? Ðтвета пока нет - задачку предÑтоит решить науке XXI века. Ðо еÑть гипотезы: ÑоглаÑно одной из них, Ñто побочный Ñффект биохимичеÑкого механизма ремонта поврежденных генов, который возник более миллиарда лет назад. ÐÐ²Ð¾Ð»ÑžÑ†Ð¸Ñ Ð´Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð°Ð»Ð° - ÑÐµÐºÑ Ð¿Ð¾Ð»ÐµÐ·ÐµÐ½. СобÑтвенно, мы об Ñтом и так догадывалиÑÑŒ. Ðаука дала тому рациональные аргументы.
Ð¡ÐµÐºÑ Ð²Ð¾Ð·Ð½Ð¸Ðº уже у далеких одноклеточных предков человека более миллиарда лет назад. ПрактичеÑки вÑе животные (за очень редкими иÑклўчениÑми) могут размножатьÑÑ ÑекÑуально. Даже у медуз ÑущеÑтвует мужÑкой и женÑкий пол. Те животные, которые Ñтого ÑчаÑÑ‚ÑŒÑ Ð»Ð¸ÑˆÐµÐ½Ñ‹ (например, некоторые виды Ñщериц), неÑомненно имели предков, размножаўщихÑÑ Ð¿Ð¾Ð»Ð¾Ð²Ñ‹Ð¼ путем.
Зачем нужен ÑекÑ?
СекÑуальное размножение наÑтолько раÑпроÑтранено в природе, что вплоть до XIX века лўди даже не задавалиÑÑŒ вопроÑом, почему животные и раÑÑ‚ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð¼Ð½Ð¾Ð¶Ð°ÑžÑ‚ÑÑ Ð¿ÑƒÑ‚ÐµÐ¼ ÑÐ¾Ð²Ð¾ÐºÑƒÐ¿Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ð»Ð¸ другим ÑпоÑобом комбинации половых клеток. Ðтот Ð²Ð¾Ð¿Ñ€Ð¾Ñ Ð²Ð¾Ð·Ð½Ð¸Ðº в Ñередине XIX века в ÑвÑзи Ñ Ñ€Ð°ÑпроÑтранением теории Чарльза Дарвина об Ñволўции и еÑтеÑтвенном отборе. Ведь ÑоглаÑно Ñтой теории Ð´Ð»Ñ Ñ‚Ð¾Ð³Ð¾, чтобы ÑекÑуальное размножение ÑохранÑлоÑÑŒ, оно должно помогать выживаниў вида, причем “прибыли” должно быть больше, чем издержек ÑекÑуального размножениÑ. Ð’ противном Ñлучае Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð´Ð¾Ð»Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð²Ð¸Ð´Ð° - человека в том чиÑле - природа нашла бы что-то более Ñффективное.
Цена ÑекÑуального размножениÑ
Ð’ÑÑкое дейÑтвие имеет Ñвоў цену. Размножение Ñ Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾Ñ‰ÑŒÑž ÑекÑа - тоже веÑьма затратно. Цветковые раÑÑ‚ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð²Ñ‹Ð½ÑƒÐ¶Ð´ÐµÐ½Ñ‹ трудитьÑÑ, производить нектар, чтобы привлечь пчел, которые переноÑÑÑ‚ пыльцу Ñ Ñ†Ð²ÐµÑ‚ÐºÐ° на цветок, Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾Ð³Ð°Ñ Ñ€Ð°ÑтениÑм оÑущеÑтвлÑть половое размножение. Рмужчины вида Homo Sapiens, например, вынуждены покупать Ñркие Ñпортивные машины, чтобы привлечь девушек, девушки - ну, извеÑтно, что “дьÑвол ноÑит Прада”…
Кроме Ñтого, только половина ÑекÑуально размножаўщихÑÑ Ð¾Ñобей - женÑкого пола - рожает детей. ЕÑли бы в популÑции ÑущеÑтв, размножаўщихÑÑ Ð¿Ð¾Ð»Ð¾Ð²Ñ‹Ð¼ путем, поÑвилÑÑ Ð±Ñ‹ мутант, размножаўщийÑÑ Ð¿Ð¾Ñ‡ÐºÐ¾Ð²Ð°Ð½Ð¸ÐµÐ¼, то при прочих равных уÑловиÑÑ… (например, рождение в Ñреднем 2 -3 детей) потомки Ñтого мутанта Ñ Ð»ÐµÐ³ÐºÐ¾Ñтьў бы вытеÑнили потомков пары ÑекÑуальных ÑущеÑтв - вÑего через 11 поколений разница в количеÑтве потомков была бы более чем в 1000 раз (211/2 = 1024). Почему же мы до Ñих пор размножаемÑÑ ÑекÑуально? Ðтвет на Ñтот Ð²Ð¾Ð¿Ñ€Ð¾Ñ Ñтал понÑтен только поÑле Ñ€Ð°Ð·Ð²Ð¸Ñ‚Ð¸Ñ Ð³ÐµÐ½ÐµÑ‚Ð¸ÐºÐ¸.
С точки Ð·Ñ€ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð³ÐµÐ½ÐµÑ‚Ð¸ÐºÐ¸
Чарльз Дарвин Ñчитал, что ÑущеÑтвование ÑекÑа выгодно Ð´Ð»Ñ Ð³ÐµÑ‚ÐµÑ€Ð¾Ð·Ð¸Ñа - Ñффекта повышенной живучеÑти помеÑей различных пород животных, чаÑто наблўдаўщегоÑÑ Ð² животноводÑтве: извеÑтно, Ñкажем, что метиÑÑ‹ разных пород лошадей бегаўт быÑтрее, чем их “чиÑтые” Ñородичи. Ðо природе, понÑтно, на Ñкачки наплевать - ее интереÑует выживаемоÑть вида. При Ñтом Чарльз Дарвин не мог объÑÑнить природы Ñтого Ñффекта, так как в его Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ ÑчиталоÑÑŒ, что наÑледÑтвенноÑть двух родителей ÑмешиваетÑÑ Ð¿Ð¾Ð´Ð¾Ð±Ð½Ð¾ Ñиней и краÑной краÑке, в результате чего получаетÑÑ Ð½ÐµÑ‡Ñ‚Ð¾ Ñреднее - Ð»Ð¸Ð»Ð¾Ð²Ð°Ñ ÐºÑ€Ð°Ñка.
ПоÑле работ Грегора МенделÑ, ÐвгуÑта ВейÑмана и других пионеров генетики XIX века объÑÑнение полезноÑти ÑекÑа было найдено. СоглаÑно генетике, каждый человек неÑет в Ñебе два набора генов: один получен от матери, другой - от отца. Более того, из-за перетаÑÐ¾Ð²Ñ‹Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð³ÐµÐ½Ð¾Ð² в результате процеÑÑа, называемого кроÑÑинговером, человек получает довольно Ñложнуў коллекциў генов от вÑех Ñвоих дедушек и бабушек. Ðднако гены порой доÑтаўтÑÑ Ð¿Ð¾Ð»Ð¾Ð¼Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ - дефектными. Так вот, генетика показала, что здоровый ген, полученный от отца, может покрыть отрицательный Ñффект дефектного гена, полученного от матери, и - наоборот. Так Ñтало понÑтным наблўдение Чарльза Дарвина о повышенной живучеÑти помеÑей различных пород животных.
Ðднако живучеÑть метиÑов не ÑвлÑетÑÑ Ð³Ð»Ð°Ð²Ð½Ð¾Ð¹ выгодой полового размножениÑ. Гораздо более важной ÑвлÑетÑÑ Ð²Ð¾Ð·Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ð¾Ñть комбинации неÑкольких положительных мутаций. Ðто Ñвление наиболее наглÑдно у бактерий. При том что бактерии размножаўтÑÑ Ð¿Ñ€Ð¾Ñтым делением, у некоторых видов ÑущеÑтвует ÑÐµÐºÑ Ð² виде обмена генетичеÑким материалом через Ñпециальный шланг (pilus), которым бактерии ÑоединÑўтÑÑ Ð´Ñ€ÑƒÐ³ Ñ Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¾Ð¼, как Ñамолеты во Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ð·Ð°Ð¿Ñ€Ð°Ð²ÐºÐ¸ в воздухе. Именно таким ÑпоÑобом бактерии обмениваўтÑÑ Ð´Ñ€ÑƒÐ³ Ñ Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¾Ð¼ генами уÑтойчивоÑти к каждому вновь открытому медиками антибиотику. Без ÑекÑа бактериÑм потребовалиÑÑŒ бы тыÑÑчелетиÑ, чтобы поÑледовательно приобреÑти вÑе мутации, защищаўщие их от неÑкольких антибиотиков. Из-за ÑекÑа они могут приобретать Ñти мутации незавиÑимо, а потом обмениватьÑÑ “доÑтижениÑми”.
ÐÐ²Ð¾Ð»ÑžÑ†Ð¸Ñ Ñтавит на ÑгоиÑтов
ÐбъÑÑÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÐµÐ·Ð½Ð¾Ñти ÑекÑа Ð´Ð»Ñ Ð²Ñ‹Ð¶Ð¸Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð²Ð¸Ð´Ð° ÑчиталиÑÑŒ доÑтаточными вплоть до 1962 года, когда британÑкий зоолог ВайнÐÐ´Ð²Ð°Ñ€Ð´Ñ Ð½Ð°Ñ‡Ð°Ð» Ñпор о ÑущноÑти дарвинизма Ñ Ð°Ð¼ÐµÑ€Ð¸ÐºÐ°Ð½Ñким биологом Джорджем ВильÑмÑом. ÐÐ´Ð²Ð°Ñ€Ð´Ñ Ñчитал, что ÑÐ²Ð¾Ð»ÑžÑ†Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚Ð±Ð¸Ñ€Ð°ÐµÑ‚ виды, а ВильÑÐ¼Ñ Ð±Ñ‹Ð» убежден (и Ñмог обоÑновать), что ÑÐ²Ð¾Ð»ÑžÑ†Ð¸Ñ Ð¾Ñ‚Ð±Ð¸Ñ€Ð°ÐµÑ‚ индивидуалов-ÑгоиÑтов. СоглаÑно ВильÑмÑу, заÑц в леÑу ÑоревнуетÑÑ Ð½Ðµ Ñ Ð²Ð¾Ð»ÐºÐ¾Ð¼, а Ñ Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¸Ð¼ зайцем. ЕÑли один заÑц будет бегать чуть-чуть быÑтрее другого зайца, то именно другой заÑц будет Ñъеден волком, тем Ñамым обеÑÐ¿ÐµÑ‡Ð¸Ð²Ð°Ñ Ñволўционнуў победу первому зайцу.
Иными Ñловами, Ð»ÑžÐ±Ð°Ñ Ñ‡ÐµÑ€Ñ‚Ð° организма (Ð²ÐºÐ»ÑžÑ‡Ð°Ñ ÑекÑ) будет закреплена Ñволўцией только в том Ñлучае, еÑли Ñта черта помогает именно ÑÐµÐ¹Ñ‡Ð°Ñ ÐºÐ¾Ð½ÐºÑ€ÐµÑ‚Ð½Ð¾Ð¼Ñƒ индивидуалу, а не вÑему его виду в абÑтрактном будущем. Большое количеÑтво наблўдений и математичеÑких моделей подтвердили правоту “индивидуалиÑта” ВильÑмÑа. Еще дальше Ñта Ñ‚ÐµÐ¾Ñ€Ð¸Ñ Ð±Ñ‹Ð»Ð° развита Ричардом ДоукинÑом, который вообще заÑвил, что иÑтинными игроками Ñволўции ÑвлÑўтÑÑ Ð½Ðµ виды и не даже не индивидуалы, а гены. Тело - Ñто только ÑпоÑоб обеÑпечить будущее Ð´Ð»Ñ Ð³ÐµÐ½Ð°.
Ðеполиткорректный ÑÐµÐºÑ ÐŸÐ¾Ñле выхода книги ДоукинÑа “ÐгоиÑтичный ген” многие иÑÑледователи Ñделали попытки объÑÑнить ÑекÑуальное поведение человека как навÑзаннуў его генами оптимальнуў Ñтратегиў переноÑа Ñтих генов в будущее.
МÑттьў Ридли, например, показал, как человек Ñволўционировал в небольших группах, живущих в африканÑкой Ñаванне. Ð’ такой обÑтановке гены мужчины подÑказывали ему иметь одну жену и макÑимальное количеÑтво лўбовниц. Жена - Ð´Ð»Ñ Ñ€Ð¾Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´ÐµÑ‚ÐµÐ¹, которым бы он передал Ñвой ÑÑ‚Ð°Ñ‚ÑƒÑ Ð² группе, а лўбовницы - Ð´Ð»Ñ Ð¼Ð°ÐºÑимально широкого раÑпроÑÑ‚Ñ€Ð°Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñвоего генетичеÑкого материала. РгенетичеÑки обоÑÐ½Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ð°Ñ ÑÑ‚Ñ€Ð°Ñ‚ÐµÐ³Ð¸Ñ Ð¶ÐµÐ½Ñ‰Ð¸Ð½, по Ридли, была Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð°Ñ - Ñтать женой “надежного добытчика” Ð´Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¿Ð¸Ñ‚Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð´ÐµÑ‚ÐµÐ¹, но в момент овулÑции попытатьÑÑ Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÑ‡Ð¸Ñ‚ÑŒ гены от Ñлучайно пробегаўщего Ñ€Ñдом “пирата” Ñ Ð±Ð¾Ð»ÐµÐµ “качеÑтвенными” генами, чем у ее мужа.
Когда лўди начали Ñтроить города и крупные гоÑударÑтва, Ñта генетичеÑки обоÑÐ½Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ð°Ñ ÑÑ‚Ñ€Ð°Ñ‚ÐµÐ³Ð¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð²ÐµÐ»Ð° к образованиў общеÑтв, где большинÑтво женщин были узурпированы большими начальниками (царÑми) и Ñпециализированными дон-жуанами. У правителей КитаÑ, Империи инков, Вавилона были тыÑÑчи наложниц - и “Ð»ÑžÐ±Ð¸Ð¼Ð°Ñ Ð¶ÐµÐ½Ð°” Ð´Ð»Ñ Ð¿ÐµÑ€ÐµÐ´Ð°Ñ‡Ð¸ ÑтатуÑа. Ð’ Древнем Риме рабовладельцы не задумываÑÑÑŒ иÑпользовали Ð´Ð»Ñ ÑекÑуальных целей Ñвоих рабынь, оÑтавлÑÑ Ð±Ð¾Ð»ÑŒÑˆÐ¸Ð½Ñтво мужчин-рабов без женщин.
По Ридли, Ñти тенденции привели к большому количеÑтву наÑÐ¸Ð»Ð¸Ñ Ð¸ низкому уровнў кооперации между мужчинами в Древнем мире. Ð’ Ñвоей книге Ридли выÑказал предположение, что падение РимÑкой империи перед лицом германÑких варваров было чаÑтично ÑвÑзано именно Ñ Ñ‚ÐµÐ¼, что у германÑких племен ÑущеÑтвовала жеÑтко наÑÐ°Ð¶Ð´Ð°ÐµÐ¼Ð°Ñ Ð¼Ð¾Ð½Ð¾Ð³Ð°Ð¼Ð¸Ñ, что помогало мужчинам объединÑтьÑÑ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ‚Ð¸Ð² общего врага - Рима.
Почему ÑÐµÐºÑ Ð½Ðµ иÑчезает?
Биолог Джордж ВильÑÐ¼Ñ Ð¾Ð±ÑŠÑÑнÑл Ñто так. Предположим, в леÑу раÑтет дерево. Ðно производит тыÑÑчи ÑемÑн, которые могут упаÑть в Ñамые разные меÑта - Ñолнечные или затененные, влажные или Ñухие. ПоÑтому Ð´Ð»Ñ Ð´ÐµÑ€ÐµÐ²Ð° важно производить разных потомков - Ñ Ð±Ð¾Ð»ÐµÐµ или менее длинными корнÑми, разной выÑотой Ñтвола. Потомки будут конкурировать друг Ñ Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¾Ð¼, и Ñамый удачный выживет. Иными Ñловами, ВильÑÐ¼Ñ Ñчитал, что ÑÐµÐºÑ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ð¸Ñ‚ разнообразие, при котором Ð±Ñ€Ð°Ñ‚ÑŒÑ ÑоревнуўтÑÑ Ð´Ñ€ÑƒÐ³ Ñ Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¾Ð¼.
Противоположнуў гипотезу выÑказал американÑкий биолог Майкл ГиÑелин. Ðн Ñчитал, что, наоборот, ÑÐµÐºÑ Ð¸ ÑвÑзанное Ñ Ð½Ð¸Ð¼ разнообразие позволÑет братьÑм избежать конкуренции друг Ñ Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¾Ð¼, так как они начинаўт занимать чуть-чуть разные ÑкологичеÑкие ниши. Ð”Ð»Ñ Ð°Ð½Ð°Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ð¸ предположим, что в небольшой деревне живет ÑÐµÐ¼ÑŒÑ ÐºÑƒÐ·Ð½ÐµÑ†Ð°. ЕÑли вÑе пÑтеро детей кузнеца наÑледуўт его ремеÑло, то четверо из них умрут от голода, так как деревне нужен только один кузнец. Рвот еÑли они будут иметь разные профеÑÑии (ткачи, кровельщики), то их Ñуммарный доход окажетÑÑ Ð±Ð¾Ð»ÑŒÑˆÐµ, так как они не будут конкурировать за одно меÑто под Ñолнцем.
Третьў гипотезу выÑказал американÑкий биолог Лей Ван Вален. Ðна получила название “гипотезы КраÑной Королевы”, по имени перÑонажа из Ð¿Ñ€Ð¾Ð¸Ð·Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð›ÑŒÑžÐ¸Ñа КÑррола. Ð”Ð»Ñ ÐšÑ€Ð°Ñной Королевы у КÑррола быÑтрый бег был единÑтвенным ÑпоÑобом оÑтаватьÑÑ Ð½Ð° меÑте. По мнениў Ван Валена, ÑÐµÐºÑ Ð²Ð¾Ð·Ð½Ð¸Ðº как ÑпоÑоб борьбы индивидуума Ñ Ð¿Ð°Ñ€Ð°Ð·Ð¸Ñ‚Ð°Ð¼Ð¸. Ð’ процеÑÑе Ñтой борьбы не проиÑходит никакой поÐ&pl