Все новости

Как избегать секса с самим собой

Алексей Алексенко продолжает цикл публикаций «Зачем живые любят друг друга» — о загадках размножения и других парадоксах современной биологии. Эта глава открывает вторую часть повествования, где будут обсуждаться проблемы разделения на два пола

7 июня 2022 9:44
zagl-1.max-638x426.jpg
Иллюстрация: Дарья Орлова

Предыдущую часть читайте здесь: Глава 9. Секс и Дарвин, или Почему все не так однозначно

Читать цикл с начала

Часть вторая. Мальчики и девочки

Глава десятая, в которой читатель может вообразить себя слизевиком

Как отметил Дмитрий Быков, заголовки, в которых два предмета соединены союзом «и», традиционны для русской литературы: «Маша и медведь», «Преступление и наказание», «Война и мир», «Былое и думы», «Материализм и эмпириокритицизм», «Кролики и удавы». Название второго раздела нашей истории про секс — «Мальчики и девочки» — следует тренду, раз уж Борис Пастернак добровольно отказался от этого словосочетания, переименовав свой роман в «Доктор Живаго». Отметим, что в какой-то период писатель все же, видимо, полагал, что заголовок «Мальчики и девочки» подходит для книги о судьбах людей на историческом перепутье. Видимо, есть какая-то важная правда о человеке в том, что люди (почти всегда) бывают или мальчиками, или девочками, и эта принадлежность во многом задает их личность и общие очертания жизни. Мы тут вовсе не пытаемся реабилитировать отброшенный прогрессом гендерный дуализм, а просто следуем логике нашего повествования. Согласно этой логике, во второй части речь пойдет о разнополости.

В предыдущей части («Двойная цена») речь шла о том, откуда у живых существ появилось такое нелогичное, биологически расточительное, на первый взгляд случайное явление, как секс, то есть половое размножение. Ради связности рассказа мы оставили в стороне некоторые подробности, и внимательный читатель мог бы упрекнуть автора в лукавстве. А именно на протяжении девяти глав мы старались не упоминать о том, что в половом размножении участвуют два разных пола. Другими словами, все особи популяции делятся на таких или этаких, и чтобы народить детишек, такой и этакая (или этакий и такая) должны встретиться. Между тем мы долго и многословно обсуждали загадку «двойной цены», а ведь загадка именно в этом и состоит. Напомним, что Джон Мейнард Смит, первым сформулировавший эту проблему, не говорил о «двойной цене секса» — он назвал это «двойной ценой самцов». Не будь самцов — и, соответственно, самок, — тут в общем-то и говорить было бы не о чем.

Это проблема человеческой «оптики», а точнее, предубеждение, простительное для всех млекопитающих. Мы — единственный класс живых существ на планете, никакие представители которого вообще не способны размножаться иначе, как с помощью двуполого секса. У нас, млекопитающих, все жестко: никакого партеногенеза, никаких гермафродитов. При этом, кроме нас, таких больше вроде бы и нет. Однако мы считаем именно свой обычай нормальным и зачастую проецируем его на других живых существ, тем самым запутывая самих себя. Вот один пример. 

У бактерий двуполого размножения нет, хотя есть нечто похожее на два пола. Иногда какая-то бактерия (к примеру, кишечная палочка) в некотором смысле «становится мальчиком» — для этого у нее должна быть особая маленькая хромосомка, точнее, фрагмент ДНК, который называется F-фактор. Этот фактор побуждает бактерию время от времени тянуться к другой бактерии своим щупальцем (его называют «пилем») и передавать через него F-фактор, а иногда и копию всей своей хромосомы. Процесс назвали конъюгацией, а F-фактор получил свое имя от слова fertility — плодовитость. Но беда в том, что конъюгация никак не связана с плодовитостью. Обе клетки, участвующие в процессе, потом могут поделиться, то есть размножиться, но передача генов через пили никак их к этому не подталкивает. Название F-фактору дали люди, в воспаленном сознании которых существует стереотип: если одна бактерия бегает за другой с пилем наперевес, значит, в случае успеха предприятия вторая бактерия должна забеременеть и родить маленьких бактерят. Разумеется, у бактерий нельзя говорить о «двойной цене секса», поскольку конъюгация — это просто другой вид активности, не связанный напрямую с размножением. С таким же успехом у людей можно говорить о «двойной цене» пляжного волейбола: это тоже деятельность, на которую тратится время и силы, а ведь их можно было бы сэкономить, если сразу отправиться с девчонкой в постель, а еще лучше — просто запереться с утра в номере отеля и поделиться надвое. Подобная лжепроблема «двойной цены» решалась бы очень легко: в пляжный волейбол играют вообще не для этого. Ну, по крайней мере, встречаются и другие мотивации.

Если бы среди бактерий были ученые-биологи, изучающие все разнообразие земной жизни, им, наверное, понадобилось бы много времени, чтобы сформулировать проблему «двойной цены», да и сама проблема выглядела бы для них довольно маргинальной. На большом эволюционном древе всего живого самцы — довольно редкая экзотика, присутствующая лишь на немногих, хотя и сравнительно успешных, ветвях. Подавляющее большинство живых существ способны сами воспроизводить себе подобных, и такие, как автор этой книги, — то есть начисто лишенные аппарата для производства яйцеклеток — оказываются в удручающем меньшинстве. Некоторые (в том числе грибы, обсуждавшиеся в пятой главе нашего повествования) способны к бесполому размножению, лишь иногда в охотку дополняя его половыми изысками. Другие — однодомные растения, каковых среди всех растений больше 90%, и животные-гермафродиты — имеют обычай перед размножением обмениваться генами с партнером, но при этом избегают жесткой специализации. Разделение гендерных ролей может происходить в конкретном акте любви, или особь проходит через фазы «мальчика» и «девочки» на разных этапах жизни. Иногда даже этого нет, и все отношения — о, мечта борцов за гендерное равноправие! — строятся абсолютно симметрично: двое обменялись спермой, и каждый забеременел. Одним словом, каждый приносит столько потомства, сколько может, так что ни о какой двойной цене речь не идет. 

Мы, конечно, не ученые бактерии, и жесткое разделение на два пола, сколь бы нетипичным оно ни было в масштабах биосферы, нас завораживает. Однако я бы предположил, что рано или поздно наши одноклеточные коллеги тоже заметили бы эту проблему. Дело в том, что идея как-то «поделиться на группы в связи с обменом генами» слишком уж широко распространена среди живых существ, чтобы быть простой случайностью. Даже сами кишечные палочки делают это: по какой-то причине те, что несут F-фактор и готовы к активной роли в предполагаемой конъюгации, имеют более вытянутую форму, чем их пассивный партнер. А уж у остальных живых существ все еще запутаннее.

Если вы хотите слегка освежить геном посредством рекомбинации (о полезности этой затеи мы талдычили целых девять глав, хоть и не пришли к окончательным выводам о том, в чем именно полезность состоит), вам следует как минимум избегать того, чтобы случайно прорекомбинировать с самим собой. Бессмысленные действия имеют свою цену, и организмы стараются их избегать. Самый простой путь к успеху — обмениваться генами только с теми, кто отличается от вас хоть чем-то, ибо сами вы от себя уж точно не отличаетесь. Так возникает самое простое разделение — «тип спаривания». В популяции есть два варианта некоторого гена, и для успеха любовного акта партнеры должны нести разные варианты. 

Примером прямолинейной реализации этой идеи могут служить пекарские дрожжи. У них есть ген (генетики ради пущей точности употребляют здесь слово «локус») по имени МАТ, который способен существовать в двух вариантах — a и α («а» и «альфа»). Этот локус кодирует белки, руководящие переключением между двумя программами. Первая программа приводит, во-первых, к синтезу феромона a и, во-вторых, к непреодолимой тяге дрожжевой клетки туда, откуда доносится нежный аромат феромона α. При второй программе все происходит наоборот. К собственному типу спаривания дрожжи не испытывают никакого влечения, вот проблема и решена.

Но на этом природа, конечно, остановиться не могла, и вот почему. Представим себе, что в популяции как-то возник третий тип спаривания. Он будет привлекать оба старых типа, так что проблема выбора партнера для него окажется значительно проще, чем для остальных. Налицо экономия ресурсов — не надо метаться в поисках подходящего партнера, — а стало быть, и эволюционный успех. С другой стороны, классически простой вариант дрожжей не слишком хорошо решает и основную проблему — избегать бессмысленных действий. Чтобы не остаться без партнера, если вдруг и ты сам, и все твое окружение принадлежат к одному типу спаривания, дрожжи научились переключать свой локус МАТ с одного варианта на другой. Это, конечно, помогает от одиночества, но увеличивает риск спариться со своим близким родственником, который ничем, кроме состояния локуса МАТ, от тебя не отличается. А это как раз и есть бессмысленное действие.

Так можно объяснить, почему у многих грибов (а пекарские дрожжи — это как раз гриб-аскомицет, хоть и слегка странноватый, одноклеточный) типы спаривания устроены куда сложнее и многообразнее. Наши лесные боровики — а вместе с ними и огромное число других грибов из разных классов — избрали вариант «тетраполярного гетероталлизма», когда пол определяется не одним, а двумя генами (локусами), и если вы хотите с кем-то спариться, надо убедиться, что оба локуса партнера отличаются от ваших. Перешагнув через множество промежуточных вариантов, обратимся сразу к чемпиону сложности — миксомицету (их еще неуважительно называют слизевиками) по имени «физарум многоглавый». У физарума есть целых три локуса, определяющих тип спаривания, и число вариантов каждого из них, насколько биологи могли подсчитать, колеблется от десятка до трех сотен. При такой системе идентификации спаривание с братом-близнецом практически исключено, но при этом первый встречный слизевик почти наверняка окажется для вас — если, конечно, вы тоже слизевик — подходящей парой.

Слизевик мог бы решить, что, достигнув такой сложности, он прочно занял вершину эволюции. Биологи-теоретики вообще часто обсуждают между собой, почему им так хочется считать «сложность» преимуществом, и даже зло издеваются над этой тенденцией. Но в случае физарума эта претензия уж точно беспочвенна, потому что с этого места эволюция сдвинулась в другую сторону. Оказалось, что вариант наделать себе как можно больше полов работает только в том случае, если спаривающиеся организмы — или их клетки — ничем, кроме типа спаривания, друг от друга не отличаются. Такой вариант, кстати, в биологии называется изогамией, хоть я и бью себя по рукам каждый раз, когда они печатают на клавиатуре какой-нибудь мудреный биологический термин. Вот и сейчас заслуженно получил леща: в одной главе и «конъюгация», и «пили», и «локус», и вот теперь еще «изогамия». 

Так вот: изогамия, во-первых, совсем не оптимальна как средство от одиночества, а во-вторых, не слишком устойчива, то есть так и норовит скатиться к ужасающему гендерному неравноправию. Которое, кстати, называется «анизогамией», а разделение на мальчиков и девочек — просто ее частный случай. О этом и пойдет разговор в следующий раз.

Продолжение: Кто такие самцы

Вступайте в клуб «Сноб»!
Ведите блог, рассказывайте о себе, знакомьтесь с интересными людьми на сайте и мероприятиях клуба.
Читайте также
Алексей Алексенко

Алексей Алексенко продолжает цикл публикаций «Зачем живые любят друг друга» — о загадках размножения и других парадоксах современной биологии. В девятой части мы рассказываем, почему дарвинизм не так прост, как кажется на первый взгляд.

Катерина Мурашова

Что могут сделать родители для успешной адаптации ребенка во взрослой жизни.

Алексей Алексенко

Алексей Алексенко продолжает цикл публикаций «Зачем живые любят друг друга» — о загадках размножения и других парадоксах современной биологии. В пятой части появляются бесстыжие ящерицы и целомудренная плесень.