Роберт Сапольски - Кто мы такие? Гены, наше тело, общество

Основа этого конфликта двояка. Во-первых, брачная пара животных не состоит в близком родстве (у большинства видов выработались хитроумные приспособления, чтобы не допустить спаривания близких родственников), а значит, у них нет особых эволюционных причин сотрудничать. Во-вторых, плата за размножение асимметрична: на самок ложатся метаболические издержки беременности плюс – у некоторых видов – вся тяжесть материнского поведения, а самцам нужно всего лишь раскошелиться калориями на сперму и эквивалент нескольких движений тазом для их вида. Если он выберет плохую самку – потеряет немножко спермы. Если она выберет плохого самца – придется вытирать носы детишкам странной наружности и с сомнительными генами.

Теперь представьте себе пару особей вида, в котором после спаривания самец исчезает навсегда. За свою жизнь самцы спариваются со множеством самок, самки – со множеством самцов. Это открывает необъятные просторы для конфликтов. Какие признаки будут эволюционно успешны у самца? Те, которые максимизируют выживание его потомков любой ценой – даже ценой будущего размножения матери. В конце концов, он ее больше никогда не увидит, с какой стати его должно волновать ее будущее на дарвиновской фондовой бирже? Ни с какой. И даже лучше, если, увеличивая шансы своих детишек на выживание, он при этом уменьшает будущую фертильность матери, не то она станет спариваться с другими конкурирующими самцами. Такова его логика [9] Важная и необходимая оговорка, которая, вероятно, уже знакома читателям, интересующимся этими аспектами биологии: отдельно взятое животное не сидит над книгами об эволюции с калькулятором. Это не сознательная стратегия, выбранная животным. Фразы вроде «животное хочет … решает , что пора…» и т. п. – упрощение для более корректного, но громоздкого: «В ходе эволюции животные этого вида, которым – хотя бы отчасти благодаря генетическим механизмам – лучше удается оптимизировать время расставания, оставляют больше копий своих генов, а значит, этот признак начинает преобладать в популяции». Персонализация в данном случае всего лишь общепринятый прием, помогающий не засыпать всем нам на конференциях. – Прим. авт. . А ее? С ней сложнее, она, конечно, хочет, чтобы детеныш от этого спаривания выжил и был здоров, но это не должно быть в ущерб ее репродуктивному успеху. Например, у млекопитающих выкармливание детеныша подавляет овуляцию. Поэтому млекопитающая мать не захочет кормить ребенка всю оставшуюся жизнь, даже если это сильно повысит его шансы на выживание. Иначе у нее может никогда не начаться овуляция, она никогда не забеременеет и не выносит больше молодняка.

У мух дрозофил этот конфликт разыгрывается с особой жестокостью. Они не стареют бок о бок: дрозофилы спариваются со множеством партнеров, которые не приходят даже на второе свидание. И смотрите, до чего они дошли: сперма самцов содержит токсины, убивающие сперматозоиды других самцов. Стоит спариться с самкой, которая недавно спаривалась с кем-то еще, – и спермицид принимается за работу, убивая сперму соперников. Отличная адаптация. Но загвоздка в том, что эта штука токсична для самок и постепенно подрывает их здоровье. Это совершенно не беспокоит самцов. Это повышает его эволюционную приспособленность, и он ее больше никогда не увидит. Продавец ответственности не несет, детка.

Уильям Райс, биолог из Калифорнийского университета в Санта-Крус, провел удивительно изящный эксперимент, в котором не давал самкам дрозофилы эволюционировать, в то время как самцы соперничали друг с другом. Через сорок поколений он отобрал самых эволюционно приспособленных самцов, у которых было больше всего потомков и самые сильные токсины в сперме. Оказалось, что у самок, которые с ними спаривались, продолжительность жизни была меньше.

Какова же стратегия самок? Это стало ясно, когда Райс провел обратное исследование: теперь он оставил самцов как константу, а самкам позволил эволюционировать против М-ра Токсичный Пах. И что же? Через примерно столько же поколений самки эволюционно справились с укороченной продолжительностью жизни, выработав механизмы нейтрализации токсинов, которые придумали самцы. Туше. Здесь идет беспощадная коэволюционная гонка вооружений.

Что необычно и интересно в этом причудливом раскладе – то же самое происходит у млекопитающих, включая и нас. Тут играют роль особые импринтированные гены, которые, похоже, нарушают базовые положения генетики.

Вернемся к школьной биологии – Грегор Мендель, доминантные и рецессивные гены. Мендель учил нас, что генетически детерминированные признаки закодированы в «менделевских» парах генов, по одному от каждого родителя [10] Если говорить точнее, то все особи, принадлежащие к одному виду, имеют один и тот же набор генов . Зато вариантов каждого гена, различающихся нуклеотидной последовательностью, может быть огромное количество. Варианты одного и того же гена – аллели . Так что в тексте идет речь именно о парах аллелей одного гена, а не парах генов, и тогда фраза должна звучать так: «Мендель учил нас, что генетически детерминированные признаки закодированы в “менделевских” парах аллелей, по одному от каждого родителя. – Прим. науч. ред. . Он выяснил, как пары генов взаимодействуют и влияют на организм в зависимости от того, одинаковую они кодируют информацию или разную. В мире классической менделевской генетики неважно, от кого из родителей унаследована какая информация. Ванильный ген от мамы и шоколадный от папы или наоборот – признак, который эта пара генов кодирует у ребенка, будет выглядеть одинаково.

Импринтированные гены нарушают правила Менделя. У них работает вклад только одного родителя: парный ген от другого родителя глушится: он теряет всякое влияние на признак. Большинство экспертов полагают, что таких генов у человека всего пара сотен (из примерно 30 000), но они могут оказывать немалое влияние на организм.

Очень странно. Однако эта загадочная картина чудесным образом проясняется, если учесть любопытную закономерность в том, что делают практически все импринтированные гены. Все они так или иначе связаны с ростом – плаценты, плода, новорожденного. И отцовские гены работают на рост – быстрее, больше, дороже, а материнские противодействуют этой тенденции. В 1989 году Дэвид Хейг, эволюционный биолог из Гарварда, предположил, что импринтированные гены, в том числе и у человека, – это пример межполового соревнования, возрождение спермовойн дрозофилы.

Первый театр военных действий – плацента, ткань, которая выглядит немного устрашающе. Она лишь частично связана с самкой, но вторгается (акушерский термин) в ее тело, посылая свои ростки в кровеносные сосуды, чтобы перенаправлять питательные вещества к зародышу. Плацента – поле суровой битвы: отцовские гены подталкивают ее вторгаться еще агрессивнее, а материнские стараются от этого удержать. Как мы об этом узнали? Есть редкие болезни, при которых материнские или отцовские гены, связанные с ростом плаценты, мутируют и выключаются. Если пропадает отцовский вклад, то материнский (сдерживающий рост) не получает противодействия и плацента так и не вторгается в эндометрий и не даст плоду шанс вырасти. А если убрать материнский вклад и выпустить на волю отцовские гены – чрезмерная инвазивность плаценты спровоцирует на редкость агрессивный рак под названием хориокарцинома. Так что нормальный рост плаценты – это патовая ситуация.