Оливия Джадсон - Каждой твари – по паре: Секс ради выживания

Как она ухитряется делать это? Дело в том, что Nasonia vitripennis – один из тех видов, у которых самцы рождаются из неоплодотворенных яиц. Эта система действительно позволяет контролировать половой состав потомства: любая мать может сама решить, сколько у нее родится сыновей, а сколько дочерей, оплодотворяя необходимое количество яиц. Однако у клещей в твоем ухе другая система наследственности, которая не только допускает, но и стимулирует инцест: у этого вида самцы рождаются из оплодотворенных яиц, но отцовские гены стираются у зародыша в самом начале развития. На первый взгляд кажется почти невероятным, чтобы самки этого вида могли регулировать число потомков в соответствии с обстоятельствами. Однако, как ни удивительно, они, похоже, справляются с этой задачей. Эксперименты с Typhlodromus occidentalis , клещами с такой же системой уничтожения отцовского генома, показали: если рядом есть другие самки этого вида, самка клеща производит на свет больше мальчиков. Происходит ли нечто подобное в твоем ухе? Никто не знает, но я бы предположила, что да.

Доктор Татьяна, здравствуйте!

Я скромная и честная рыба из мангров – вы называете нас Rivulus marmoratus, мраморный ривулус. Я всегда сам оплодотворял свои яйца. Однако сегодня я вернулся домой, в нору, которую мы делим с дружелюбным большим земляным крабом, и обнаружил, что к нам вселился незнакомец. Он утверждает, что он тоже мраморный ривулус, и при этом настоящий самец, не то что я. Он предложил мне попробовать с ним все эти грязные ужасные штуки. Звучит заманчиво. Но скажите, не вредно ли это?

В большинстве случаев я бы сказала – ладно, валяй! Но в твоем случае следует хорошенько все взвесить. Вы, мангровые рыбы, отличаетесь некоторыми весьма эксцентричными причудами, одна из которых – время от времени вылезать из воды на берег. По земле вы перемещаетесь, извиваясь, подпрыгивая и переворачиваясь в воздухе, и именно таким образом иногда попадаете в норы больших земляных крабов, вход в которые обычно расположен на суше. Что еще более удивительно, вы можете больше двух месяцев прожить без воды: настоящий рекорд для рыбы!

С точки зрения генетики вы тоже уникальны: ведь вы – единственные позвоночные, способные к самооплодотворению. Мраморные ривулусы-гермафродиты не в состоянии оплодотворять друг друга, они могут скрещиваться только с самцами. Когда самцов мало, как, к примеру, во Флориде, популяция состоит из гермафродитов, которые на протяжении многих поколений занимаются самооплодотворением.

Теперь, помня об этом, давай рассудим, чем ты рискуешь, вступая в связь с мужчиной. Ты слышал про инбредную депрессию? Кроме нее, по горькой иронии судьбы, существует и аутбредная депрессия. Дело в том, что в результате союза между дальними родственниками на свет может появиться потомство, плохо приспособленное к выживанию и репродукции, – гораздо хуже, нежели отпрыски близкородственных связей.

В принципе, аутбредная депрессия возникает по двум причинам. Во-первых, родительские гены могут плохо сочетаться друг с другом. Наиболее очевидный, частый и наименее интересный пример – попытка скрещивания двух разных видов. Подобные попытки спаривания обычно бесплодны: в конце концов, согласно определению виды – это группы, между которыми скрещивание невозможно. Однако если два вида разделились не так давно, межвидовое кровосмешение все-таки может привести к появлению потомства. Известный результат скрещивания кобылы и осла – мул, на котором, впрочем, сказалась аутбредная депрессия: ведь мул стерилен.

Менее яркие проявления аутбредной депрессии могут указывать на то, что популяция готовится разделиться на два разных вида. К примеру, у горбуши жизнь четко делится на двухгодичные циклы. При этом в одной реке могут проживать две популяции горбуши с различными циклами: одна – по четным годам, другая – по нечетным. При обычных обстоятельствах эти группы никогда не пересекаются. Но когда они все же встречаются – в виде икринок и сперматозоидов в лабораторных пробирках, – их потомки оказываются вполне жизнеспособными, однако не настолько приспособленными к выживанию, как рожденные внутри каждой группы.

Вторая возможная причина аутбредной депрессии – внешнее воздействие. Предположим, представители некоторого вида в результате эволюции обзавелись перьями, наилучшим образом приспособленными к определенным местным условиям. В этом случае спаривание с партнером из других мест может разрушить выгодную комбинацию генов. Для примера возьмем мыльных клопов. Эти надоедливые насекомые питаются семенами мыльного дерева; чтобы добраться до них, клопы протыкают плод своими выдающимися вперед ротовыми придатками, идеально подходящими для этого по размеру. Однако не так давно «мыльные клопы» перешли на плоды дождевого дерева, или по-другому кельрейтерии. У этого дерева семена упрятаны гораздо глубже, так что для идеальной совместимости с новой пищей клопам понадобились бы более удлиненные ротовые придатки. В результате клопы эволюционировали, разделившись на два вида: экземпляры с более внушительным ротовым аппаратом перешли на дождевое дерево, а те, что были наделены более короткими хоботками, остались на мыльных деревьях. При этом скрещивание между представителями этих двух популяций может изменить размер ротовых придатков таким образом, что родившееся в результате потомство вообще не сможет найти себе пропитание.

Однако до того, как ты сделаешь вывод, что будешь проклят в любом случае – совокупляясь ли с близкими родственниками, вступая ли в связь с дальней родней, – должна заметить, что задокументированных случаев аутбредной депрессии при скрещивании представителей двух разных видов куда меньше, чем официально подтвержденных случаев инбредной депрессии. Действительно, аутбредная депрессия куда менее изучена. Однако это не единственное их различие. Инбредная депрессия запускает механизм эволюции, предохраняющий вид от кровосмесительства, а вот о существовании механизмов, позволяющих избежать аутбредной депрессии, пока ничего не известно. По-видимому, до известной степени аутбредная депрессия – не причина, а следствие определенных схем скрещивания, причем вполне банальное. Приведу пример. Аутбредная депрессия, как правило, отмечается в случаях скрещивания между представителями популяций, которые в обычных условиях не пересекаются. Взять ту же горбушу: рыбы из популяций, различающихся своими циклами, не совокупляются друг с другом, поскольку никогда не встречаются. У некоторых растений аутбредная депрессия может произойти из-за опылителей. Как правило, пчелы пролетают между цветами строго определенные расстояния, как следствие – виды, полученные в результате скрещивания цветов, находящихся друг от друга на расстоянии более одного перелета пчелы, часто демонстрируют признаки аутбредной депрессии. Так что, сдается мне, большинству из нас нечего беспокоиться об аутбредной депрессии.