Джерри Койн - Эволюция: Неопровержимые доказательства

В противоположность этому черты наподобие яркой окраски, украшений, брачных ритуалов и т. д. – все это порождено вторым типом полового отбора: выбором партнера, который производят самки. В восприятии самок не все самцы одинаковы. Самки находят, что облик и повадки одних самцов привлекательнее, чем других, так что гены, которые отвечают за формирование этих признаков, накапливаются в популяциях. В таком сценарии тоже присутствует элемент соревнования между самцами, но оно происходит не напрямую: побеждают обладатели самых громких голосов, самого яркого окраса, самых притягательных феромонов, самых сексуальных брачных танцев и т. п. Но, в отличие от варианта с прямым соревнованием между самцами, здесь победителя выбирает самка.

В обоих типах полового отбора самцы состязаются за самок. Почему не наоборот? Совсем скоро я расскажу, что объясняется это разницей в размерах двух крошечных клеток – яйцеклетки и сперматозоида.

Но правда ли то, что те самцы, которые побеждают в состязаниях или обладают более ярким окрасом или лучше исполняют брачные танцы, и в самом деле получают больше партнерш? Если это не так, то вся теория полового отбора рушится.

На деле все факты и доказательства свидетельствуют в пользу теории полового отбора. Начнем с соревнований самцов. У северных морских слонов на североамериканском побережье Тихого океана половой диморфизм очень заметно проявляется в размерах. Самки морского слона имеют примерно 10 футов в длину, весят около 1500 фунтов, а самцы в два раза крупнее и вес их достигает 6000 фунтов, т. е. они в два раза длиннее и тяжелее автомобиля «Фольксваген». Кроме того, самцы морского слона полигамны, т. е. в течение брачного сезона самец спаривается более чем с одной с самкой. Примерно треть самцов охраняет свой гарем самок, с которыми спариваются (у альфа-самца такой гарем может насчитывать до сотни самок!), а оставшиеся две трети самцов обречены на безбрачие. Кто выиграет и кто проиграет в брачной лотерее, определяется путем яростных боев между самцами, и бои эти разворачиваются еще до того, как самки покажутся на берегу. Бои проходят кровопролитно: огромные самцы бьются массивными тушами, наносят соперникам глубокие раны зубами и выстраивают иерархию, в которой альфа-самцами становятся самые крупные. Когда наконец появляются самки, доминирующие самцы разбирают их по своим гаремам и отгоняют приближающихся соперников. В брачный сезон почти все детеныши оказываются зачаты всего несколькими самцами – самыми крупными.

Это соревнование самцов в чистом виде, откровенное и прямолинейное, а призом победителю становится продолжение рода. Легко увидеть, как при такой репродуктивной системе половой отбор способствует эволюции самых крупных и свирепых самцов: крупные самцы передают свои гены следующему поколению, самцы помельче не передают. (Самки, которым нет необходимости сражаться, предположительно, ближе к оптимальному весу, нужному для воспроизведения.) Половой диморфизм размера тела у многих видов, включая наш собственный, может объясняться конкуренцией самцов за доступ к самкам.

У птиц самцы зачастую яростно сражаются за недвижимое имущество. У многих видов самцы привлекают самок только тем, что контролируют какой-то участок территории, как правило, с хорошей растительностью, т. е. подходящий для сооружения гнезда. Обосновавшись на своем участке, самцы обозначают свое присутствие при помощи пения и демонстрационного поведения, а также защищают его с помощью прямых атак на соперников, покушающихся на облюбованную ими территорию. Многие птичьи трели, которые так ласкают наш слух, на деле не что иное, как угрозы соперникам и предупреждение «держись подальше, конкурент».

Красноплечий черный трупиал (красноплечий желтушник), обитающий в Северной Америке, защищает свою территорию на открытой местности. Как правило, эта птица обитает в пресноводных болотах. Как и морские слоны, этот биологический вид полигамен, и в некоторых случаях на территории одного самца может гнездиться до пятнадцати самок, в то время как менее удачливые соперники остаются на брачный сезон холостяками. Неприкаянные самцы-холостяки постоянно пытаются проникнуть на чужую территорию, чтобы тайком спариться с какой-нибудь самкой. Поэтому самец – хозяин территории очень занят распугиванием незваных гостей: четверть своего времени он проводит, бдительно охраняя свои владения от соперников. Самец красноплечего черного трупиала не только патрулирует свой участок, он также защищает территорию громкими песнями со сложной мелодией, оповещая соперников, что он начеку, и угрожая им. Кроме того, он демонстрирует свое украшение: ярко-красные эполеты на плечах. (Самки у этих птиц коричневые, иногда с небольшими недоразвитыми эполетами.) Эполеты – это часть оперения, которая служит не для привлечения самок, а скорее, для отпугивания других самцов в сражениях за территорию. Когда в ходе эксперимента трупиалам закрасили их яркие эполеты черным, то 70 % самцов потеряли свои участки, в отличие от 10 % контрольных особей, эполеты которых покрыли прозрачным веществом. По всей вероятности, эполеты отпугивают соперников, сигнализируя, что территория занята. Важную роль играет и птичье пение. Самцы, которых временно лишили возможности петь, также теряли свою территорию.

Таким образом, у красноплечих черных трупиалов пение и оперение помогают самцам заполучить больше партнерш. В исследованиях, описанных выше, да и во многих других, показано, что половой отбор действует, потому что самцы с более ярко выраженными особенностями получают выигрыш в виде большего количества потомства. Вывод, казалось бы, простой, но, чтобы его сделать, любознательным биологам потребовались сотни часов трудоемкой полевой работы. Заниматься секвенированием ДНК в сверкающей лаборатории, возможно, кажется занятием более эффектным, но единственный способ, которым ученый может объяснить нам работу отбора, – это полевые исследования, т. е. зачастую сидение по уши в грязи где-то на природе.

Половой отбор не заканчивается вместе с половым актом: самцы нередко продолжают состязаться даже после того, как спаривание с самками закончено. У многих видов самки за короткий срок спариваются более чем с одним самцом. После того как самец оплодотворяет самку, как он может помешать другим сделать то же самое и отобрать у него отцовство? Такая посткопуляционная конкуренция порождает самые причудливые особенности из всех созданных половым отбором. Иногда самец после спаривания остается поблизости от самки и охраняет ее от других претендентов. Когда вы видите пару сцепившихся друг с другом стрекоз, имейте в виду: скорее всего, спаривание уже закончилось, но самец охраняет самку, потому что оплодотворил ее, и физически перекрывает доступ другим самцам. У центральноамериканской многоножки охрана самки самцом после спаривания дошла до крайности: оплодотворив самку, самец попросту катается на ней в течение нескольких дней, и тем самым мешает соперникам заполучить ее яйца. Ту же функцию охраны и преграды могут выполнять химические вещества. У некоторых змей и грызунов эякулят содержит вещества, которые после спаривания временно закупоривают репродуктивные пути самки, тем самым преграждая доступ другим самцам при попытке спариться. У мух дрозофил, объектов моих исследований, самец впрыскивает самке антиафродизиак: в его семени есть вещество, которое на несколько дней лишает самку желания повторно спариваться.