Секс и эволюция человеческой природы - Мэтт Ридли

Случай мадам Б., как его назвали авторы, чрезвычайно интересен. Действительно ли у дочерей и племянниц пациентки рождались только дочери? А у ее двоюродных сестер? Действительно ли в Нанси растет династия женщин, которая вскоре сместит соотношение полов в городе? Верно ли объяснение, предложенное французскими докторами? Если да, то что это был за ген и где он жил — в паразите или в органелле? Как он работал? Возможно, мы никогда этого не узнаем.

Лемминги и война букв

За исключением некоторых жительниц Нанси, пол у людей определяется хромосомами. Когда вас зачинали, на яйцеклетку вашей мамы охотились два типа папиных сперматозоидов: один содержал X-хромосому, другой — Y-хромосому. Тот, который оказался первым, и определил ваш пол. У млекопитающих, птиц, а также большинства других животных и многих растений это — типичный механизм. Он называется генетическим: пол определяется половыми хромосомами. Те, у которых есть и X, и Y — самцы, а у которых две X-хромосомы — самки.

Но даже возникновение половых хромосом и их успех в подавлении «восстания» цитоплазматических генов не сделали жизнь в обществе последних гармоничной, поскольку свои интересы в том, какого пола будут дети их обладателя, стали преследовать и сами половые хромосомы. У мужчин, к примеру, определяющие пол гены находятся на Y-хромосоме. Половина сперматозоидов несет X-хромосомы, половина — Y-хромосомы. Чтобы получилась дочка, мужчина должен оплодотворить свою партнершу X-сперматозоидом. При этом он не передает ей ни одного гена, находящегося на Y-хромосоме. С точки зрения последней, дочь этого мужчины не имеет к нему никакого отношения. Поэтому ген Y-хромосомы, вызывающий смерть всех X-сперматозоидов и гарантирующий ей монополию на всех детей своего обладателя, будет выигрывать за счет всех других ее вариантов. То, что все потомки окажутся мальчиками, из-за чего вид вскоре может вымереть, не имеет для Y-хромосомы никакого значения: у нее нет способности предвидеть.

Этот феномен «изменяющей соотношение полов Y-хромосомы» (driving Y) впервые был предсказан в 1967 году Биллом Гамильтоном{151}. Ученый увидел в этом большую опасность, способную поставить человечество на грань исчезновения — тихо и без лишнего шума. Ему было интересно, может ли что-нибудь предотвратить это — и если да, то что. Одно из решений — низложить Y-хромосому, лишив ее всех полномочий, способностей и механизмов, кроме определения пола. Действительно, большую часть времени Y-хромосомы будто бы живут под домашним арестом: лишь некоторые из их генов работают, а большинство — вообще молчит. У многих видов пол определяется не ими, а соотношением количества X-хромосом и аутосом[47]. Одна X-хромосома не делает птицу самцом, а две — делают. В результате, у большинства птиц Y-хромосома вообще исчезает.

Т. е. Черная Королева опять за работой. Природе никак не удается остепениться и изобрести справедливый и разумный способ определения пола, а живые организмы так и остаются полем для возникновения бесконечной череды генетических мятежей. Едва оказывается подавлен один бунт, как начинается новый. Поэтому определение пола — механизм, полный, говоря словами Космидес и Туби, «бессмысленной сложности, очевидной ненадежности, неточностей и (с точки зрения индивида) расточительства»{152}.

Но если Y-хромосома может менять соотношение полов, то это может и X-хромосома. Лемминги — толстые арктические мыши — знамениты среди шутников, благодаря расхожему мнению о том, что они, якобы, обожают целыми ордами бросаться со скалы в море. А среди биологов они известны способностью резко увеличивать, а затем сокращать численность популяции — последнее связано с уничтожением пищевых ресурсов в результате перенаселения. Но интересны они и по другой причине — из-за необычного способа определения пола. У леммингов встречаются три типа половых хромосом: W, X и Y. Организм XY — самец; XX, WX и WY — самки. YY — вообще не выживает. Штука в том, что W возникла как мутантная X-хромосома, которая может менять соотношение полов: она отменяет «самцетворную» роль Y.

В результате в популяции образуется избыток самок (какой-нибудь похожий механизм — одно из возможных объяснений истории о семье мадам Б). Поскольку такой расклад повышает ценность самцов, можно ожидать, что те должны развить способность производить больше Y-, чем X-сперматозоидов. Но они этого не делают. Почему? Сначала биологи думали, что это как-то связано со взрывом численности популяции: в это время избыток самок — хорошая стратегия выживания вида. Но недавно выяснилось, что в этом нет необходимости. Смещенный в сторону самок баланс полов может быть стабильным по генетическим, а не по экологическим причинам{153}.

Самец, производящий только Y-сперматозоиды, может спариться с самками XX, WX или WY. В первом случае он произведет только сыновей (XY), во втором — половину сыновей и половину дочерей, а в третьем у него будут только дочери (WY), поскольку сыновья (YY) не будут выживать. В сухом остатке получится: если самец производит только Y-сперматозоиды, то часть его потомства будет сыновьями, а часть — дочерьми типа WY, которые смогут родить только самок. Это означает: если все самцы популяции — только «спермопроизводящие», то в каждом поколении их будет становиться все меньше и меньше. Очевидно, выработка самцом лишь Y-сперматозоидов никак не способно восстановить равного соотношения полов. В итоге, они производят сперматозоиды обоих типов, сохраняя соотношение полов несбалансированным — с преобладанием самок. Случай с леммингами демонстрирует: даже изобретение половых хромосом не предотвратило смещения соотношения полов «мятежными» хромосомами{154}.

Как выбирать пол

Не у всех животных пол определяется половыми хромосомами. Я бы даже сказал так: непонятно, почему хромосомное определение пола вообще так распространено, ведь это чистой воды лотерея с (обычно) равной вероятностью обоих исходов. Если первый сперматозоид, достигший яйцеклетки вашей матери, нес Y-хромосому, то вы — мужчина, а если X-хромосому — женщина. На первый взгляд, существуют по крайней мере три других, более разумных способа определения пола.

Во-первых, для сидячих организмов разумнее выбирать пол согласно возможностям для размножения. Например, иметь пол, отличный от соседского, потому что он или она может стать вашим партнером. Брюхонский моллюск морская сандалия (Crepidula fornicata) начинает жизнь самцом, но, перестав путешествовать и осев на скале, становится самкой. Другой самец садится на нее и постепенно тоже становится самкой. На них опускается третий самец и так далее, пока не образуется башня из десятка или более морских сандалий, нижние из которых — самки, а верхние — самцы. Похожий способ определения пола используется и у некоторых рифовых рыб: косяк состоит из множества самок и одного большого самца. Когда последний умирает, наибольшая самка попросту меняет пол. Талассома радужная превращается из самки в самца, когда достигает определенного размера{155}.

Такая смена пола имеет смысл для самого индивида: самцы и самки сильно различаются по преимуществам и рискам. Крупная самка может отложить лишь на несколько икринок больше, чем маленькая. А вот крупный самец, сражаясь за гарем и завоевав его, может оставить гораздо больше потомства, чем маленький. И наоборот: маленькому самцу хуже, чем маленькой самке, ибо он может вообще не завоевать себе полового партнера. У полигамных организмов часто возникает следующая стратегия: если ты маленький — надо быть самкой, если большой — самцом{156}.

Хитростей тут много. Полезно быть самкой и немного поразмножаться, пока растешь, а потом поменять пол и, став полигамным самцом — если ты достаточно большой, чтобы управиться с целым гаремом, — замахнуться на джек-пот. Но фокус в том, что большинство млекопитающих и птиц не используют эту систему. Недозрелый самец оленя проводит годы воздержания, ожидая подходящего момента для размножения, хотя его сестры уже давно ежегодно производят по олененку.

Второй способ определения пола — доверить его окружающей среде. У некоторых рыб, креветок и рептилий он зависит от температуры, при которой развивается яйцо. У черепах из теплых яиц вылупляются самки, у аллигаторов — самцы; у крокодилов холодные и теплые яйца дают самок, средненагретые — самцов. (Рептилии — самые изобретательные в плане определения пола создания. У многих ящериц и змей оно генетическое. Но если игуаны XY становятся самцами, а XX — самками, то змеи XY — самками, а XX — самцами.) Рыба Атлантическая менидия — еще хитрее. На севере Атлантики ее пол определяется как и у нас — генетически, а южнее — температурой воды{157}.