Страница 57 из 134
Широкая норма реакции женского пола позволяет уходить от вредных воздействий среды за счет онтогенетической пластичности. Поэтому женский пол сохраняет и передает потомству весь спектр исходных генотипов.
Таким образом, в каждом поколении яйцеклетки широкого разнообразия, несущие информацию о прошлом богатстве генотипов, оплодотворяются спермиями узкого разнообразия, генотипы которых содержат информацию только о самых подходящих для текущих условий среды признаках. То есть, следующее поколение получает информацию о прошлом по материнской линии, а о настоящем — по отцовской. Из чего видно, кто есть кто в системе "мужской-женский пол". Женский пол — стабильное, консервативное "ядро" популяции, а мужской — лабильная "оболочка". Мужской пол выступает как эволюционный "авангард", принимающий на себя удары меняющейся среды. При этом за информацию приходится платить гибелью части мужских особей. Отсюда и повышенная смертность мужского пола.
Мы пришли к выводу, что два пола существуют не только для размножения — оно возможно и бесполым путем. Два пола это два канала информации, один (женский) — от предшествующих поколений, другой (мужской) — от среды. Их взаимодействие обеспечивает системе — эволюционирующей популяции — успешное функционирование.
Природа не бережет мужчин (соотношение полов)
Повышенная чувствительность и смертность мужского пола всегда была одной из загадок. Из 163 стран мира, по которым есть данные, в 152-х женщины живут в среднем дольше мужчин. По миру в целом средняя продолжительность жизни женщин (59,3) на 3,6 года больше, чем у мужчин (55,7).
Повышенную смертность мужчин пытались объяснить социальными причинами, такими как алкоголизм, курение, опасные профессии, рискованное поведение и т. д. Но оказалось, что аналогичная картина смертности наблюдается у большинства животных и даже растений, при чем на всех этапах — от зачатия до самой смерти. Платить за новую информацию популяции выгоднее мужскими, а не женскими особями.
Исходя из этого, можно ожидать, что при всех неблагоприятных условиях (резкие изменения климата, голод, войны, переселения) должна повышаться смертность самцов. Но чтобы популяция в экстремальных условиях не потеряла мужской пол, это должно сопровождаться одновременным увеличением их рождаемости. То есть увеличивается "оборачиваемость" самцов, что позволяет раздельнополой популяции быстрее приспособиться к новым условиям.
Соотношение полов потомства у позвоночных, видимо, регулируется интенсивностью половой деятельности. Чем выше половая активность данного пола, тем больше появляется потомков того же пола. Этот механизм объясняет многие факты демографической статистики: "феномен военных лет", избыточное рождение мальчиков в "женских коллективах" (гаремы, текстильные города) и девочек в "мужских" (экспедиции, портовые города).
У перекрестноопыляющихся растений связующим звеном является количество пыльцы, попадающее на женский цветок. Чем больше пыльцы, тем больше женских потомков, и наоборот.
Почему мужчины отличаются от женщин (половой диморфизм)
У одних видов самцы почти неотличимы от самок, тогда как у других, в том числе человека, они имеют различия по ряду признаков. Различие средних значение по любому признаку мужского пола и женского называется половым диморфизмом (рис. 3).
Рис. 3. Распределение фенотипов в нестабильной среде
Половой диморфизм — еще одна характеристика раздельнополой популяции, кроме соотношения дисперсий и численности полов.
Через изменение этих трех характеристик плавно регулируется степень изменчивости популяции. В оптимальных условиях стабильной среды, когда нет необходимости что-либо менять, усиливаются консервативные тенденции: снижается рождаемость мальчиков, уменьшается дисперсия полов (уменьшается их разнообразие) и уменьшается половой диморфизм новорожденных. В экстремальных условиях, когда от популяции требуется высокая пластичность, рождаемость мальчиков увеличивается, увеличивается дисперсия признаков (сначала у мальчиков, потом у девочек), возникает или растет половой диморфизм. Таким образом, эти три параметра могут служить своеобразным индикатором состояния экологической ниши.
За последнее десятилетие в Каракалпакии рождаемость мальчиков возросла на 5 %. Печальное наблюдение. Видимо, это реакция популяции на экстремальные изменения среды в связи с гибелью Аральского моря.
Мужчины — авангард эволюции
Попробуем схематически изобразить процесс эволюции какого-либо признака в филогенезе, то есть в его историческом развитии. Допустим, что существует некий стабильный признак, по которому нет полового диморфизма, то есть он одинаково представлен и у одного, и у другого пола. Но вот произошли какие-то изменения в среде, и под их воздействием признак начал меняться (рис. 4).
Как мы уже выяснили, первым реагирует мужской пол. Изменения сначала происходят только у него. Сначала увеличивается дисперсия признака, поскольку для отбора необходимо разнообразие. Затем под давлением среды начинает меняться и среднее значение признака. Женский пол остается некоторое время (может быть, много поколений) неизменным. В этот период эволюции популяции появляется и растет половой диморфизм по данному признаку. Образно выражаясь, мужской пол ведет "авангардные бои" за новые эволюционные позиции, а женский остается на месте.
Затем перемены затрагивают и женский пол. У него также начинают расти дисперсия и скорость эволюции, достигая их значения для мужского пола. На этой фазе эволюция идет параллельно у обоих полов. Половой диморфизм доходит до своего максимума и остается постоянным.
Когда у мужского пола признак достигает нового стабильного значения, у женского он еще продолжает меняться. На этой стадии дисперсия и скорость эволюции больше у женского пола (женский пол ведет "арьергардные бои").
Таким образом, фазы эволюции признака у разных полов сдвинуты во времени: у мужского они начинаются и заканчиваются раньше, чем у женского. При этом половой диморфизм это своего рода дистанция между полами на пути эволюции признака. Смысл ее состоит в том, чтобы проверить эволюционные "новости" на мужском поле прежде, чем передать их женскому. Отсюда миссия мужского пола — поиск и пробы. Он является той оперативной частью системы, которая делает находки, но неизбежно при этом чаще совершает ошибки. В консервативную, женскую, часть системы должны попасть только находки. Поэтому миссия женского пола — сохранение и закрепление находок. Это придает ему черты совершенства, которые, однако, оплачиваются неизбежной эволюционной инерционностью, тогда как новаторство и прогрессивность мужского пола сочетаются с его несовершенством.
А теперь можно сделать ряд важных выводов.
Половой диморфизм существует только во время эволюции признака: появляется с ее началом, сохраняется, пока она идет, и исчезает, как только эволюция заканчивается. Значит, если половой диморфизм отсутствует, то признак стабилен и эволюция по нему не идет, а если он существует, то признак находится на "эволюционном марше". То есть, наличие полового диморфизма может служить критерием эволюции признака.
По половому диморфизму можно определить направление эволюции признака: как правило, он меняется от женской формы к мужской.
Наконец, можно судить о фазе эволюционного процесса: только он начался или уже завершается. На это указывает соотношение дисперсий признака у мужского и женского пола. Таким образом, получаем своего рода хронометр эволюции.