Страница 14 из 17
Каким бы прекрасным ни был этот отрывок из Библии, в нем упущен один важный с точки зрения природы и эволюции момент – половой отбор. На самом деле лилии, как и любой другой организм с половой принадлежностью, изо всех сил работают над вопросом спаривания. Вы только представьте себе, сколько энергии растение вкладывает в создание цветка. В принципе, листья и хвоя нужны зеленым растениям для того, чтобы собирать солнечный свет. А все остальные устройства, такие как стебли, стволы или ножки, так или иначе служат для поддержки этих листьев или хвои. Так что же еще нужно делать растению, кроме того, чтобы впитывать свет? Ответ прост: создавать новые растения, что, в свою очередь, не так уж просто.
Ради размножения растения пойдут на все. На образование цветков лилия тратит большое количество энергии. Для дуба создание тысячи желудей – настоящий подвиг. Кстати, в вопросе размножения эти деревья всерьез рассчитывают на белок, которые забывают, где они припрятали собранные желуди, и в результате рядом вырастают новые молодые дубки. Яблони и апельсиновые деревья выращивают привлекательные плоды, чтобы кто-то типа меня или вас, съев вкусную мякоть фрукта, выплюнул семечку куда-нибудь в подходящее место с влажной и удобренной почвой. Пальмы создают прочные кокосы размером с пушечное ядро, которые при необходимости могут доплывать до других островов, доставляя и туда свое семя. Только представьте, сколько энергии сэкономили бы лилия или кукуруза, если бы им не пришлось заниматься вопросом всех этих семечек и косточек.
И еще кое-что. Организмы не просто выращивают жизнеспособные семена. Организмы выращивают целые структуры – цветы, пестики, тычинки, яйца и пыльцу, – чтобы заложить в семена смесь генов, прежде чем они отправятся в свой путь. И все это напрямую связано с половым вопросом.
Древесные стебли розового куста служат каркасом растения. На стеблях имеются шипы, которые не позволяют животным лазить по кусту или устраивать в нем свои гнезда. Создание таких стеблей требует определенной энергии. Но только представьте себе ресурсы и энергию, которые розовые растения затрачивают на создание своих сложных цветков и плодов с семенами. Привлекательные цветы нужны им не для того, чтобы уберечься от микробов или выстоять в схватке с холодной и суровой зимой; они нужны им для того, чтобы смешать свои гены с генами других особей, отобранных ими по половому признаку. С помощью цветков они привлекают опылителей – пчел или птиц, – которые задерживаются у растения, чтобы набрать немного нектара, а затем, улетая, переносят вместе с собой пыльцу.
Апельсины такие сладкие и яркие, а овечья шерсть такая мягкая и уютная, что совсем несложно представить себе наших предков, верящих в то, что все вокруг создано лишь для них. Но это совсем не так. Экосистемы появляются, сохраняясь на протяжении огромного количества времени. Мы же приходим всего на несколько десятилетий. Наши предки, по крайней мере, те, кто имел отношение к созданию того пассажа из Библии, просто не понимали, что все кажется таким ладным и гармоничным только потому, что в течение эпох развитие шло от простого к сложному. А половое размножение способствовало тому, что все это стало происходить значительно быстрее или даже чуть более эффективно, чем это могло быть или когда-то было.
Появившись, по крайней мере, 1,2 млрд лет назад, половое размножение распространилось среди живых существ: я имею в виду, оно стало повсеместным. Мы можем только предполагать, как оно появилось. Под микроскопом легко можно различить, как бактерии обмениваются друг с другом генной информацией через крошечные отростки, напоминающие микроскопическую трубочку или струну. Эти отростки называются «фимбрии», или «пили» (pilus), от латинского «волос». Несложно представить, как бактерии передают по этим трубочкам крошечные частицы генов. Теперь вообразите, как одна бактерия с большой скоростью переправляет другой малюсенькие фрагменты генов, в то время как вторая отправляет ей более крупные, а значит, более тяжелые частицы с меньшей скоростью. Кажется, будто бактерии делятся друг с другом своими частицами, но на самом деле они взаимодействуют как донор и реципиент. Представьте: первая бактерия через свою фимбрию посылает второй несколько генетических молекул, а через несколько минут бактерия-реципиент разворачивает эти молекулы и посылает другую, уже обработанную генетическую информацию своему донору через свою (уже другую) фимбрию.
Видимо, такой обмен генами, при котором одна бактерия отправляла множество мелких бит информации в обмен на один более тяжелый и крупный бит от другой бактерии, появился в первобытные времена. Судя по всему, такая практика давала преимущество микробам, которые разбились на две группы – доноров и реципиентов. Представители обеих групп были более успешными в сравнении со своими сородичами, которые продолжали практику гермафродитизма, где оба организма находились по одну сторону генетического обмена, заключающегося в пересылке цепочек генетического кода большой или средней длины. По-видимому, специализация способствовала увеличению эффективности. Продолжая в том же духе, эти примитивные обитатели Земли придумали половое размножение. Оглянитесь вокруг, и вы увидите, что этот обмен мелких фрагментов генетического кода на один крупный элемент работает более чем успешно (эта его успешность не настолько очевидна, но об этом позже). Половое размножение дало живым существам преимущество. Иначе ни его, ни нас с вами здесь бы не было.
Разобравшись в вопросе пола, понять механизм полового отбора несложно. Он позволяет особям выбирать партнеров в пределах своего вида, а самим организмам дает возможность конкурировать в естественной среде или открытой экосистеме. Половой отбор также можно рассматривать как еще один фильтр, предшествующий естественному отбору: прежде чем потомство появляется на свет, чтобы убедиться в своей «пригодности» и способности произвести свое собственное потомство и таким образом продвинуть свои гены вперед, в будущее, его родители должны выбрать друг друга. Если они этого не сделают, потомства не будет.
Скорость полового отбора способствует не только поразительному разнообразию, которое мы наблюдаем в природе, но и усложнению организмов. Потомство, скрывающее в себе новые комбинации генов, которые предлагают преимущество их обладателям над сородичами в вопросе эффективного использования ресурсов экосистемы, определенно ожидает успех. Если они будут потреблять окружающие ресурсы, такие как питательные вещества и воду, быстрее или эффективнее, по сравнению с соседями, логично, что их генетические инновации постепенно будут становиться все более сложными, поскольку они смогут поддерживать все более сложные гены.
Так же, как и я, вы, вероятно, зададитесь вопросом: а почему полов только два? Если с точки зрения эволюционного разнообразия, борьбы с паразитами, усложнения вида, конкуренции два пола лучше, чем один, то почему их не может быть три или четыре? Ведь тогда скорость генетических инноваций у всех живых организмов просто зашкаливала бы. На первый взгляд это кажется разумным – по крайней мере, для меня. Но мы должны помнить о том, что с помощью естественного отбора в целом и полового отбора в частности эволюция может позволить организму усложняться, отталкиваясь лишь от конкретного его состояния на момент размножения. Вероятность одновременного взаимодействия нескольких особей из разных поколений, возможно, слишком мала либо предлагает не слишком большие преимущества по сравнению с более быстрой схемой «один на один», и поэтому у нас только два пола. Следующее поколение организма может производить инновации только на основе того уровня сложности, которым обладали его предки. И речь идет не о выживании абсолютно приспособленных поколений «многородительной» схемы, если такую можно себе представить. Речь о выживании «пригодных».
Хотя большинство из нас, землян, чаще всего имеет дело с двумя полами, в мире грибов все обстоит несколько иначе. Конечно, у них происходит одновременное взаимодействие двух особей. Но также у них есть то, что в настоящее время называется типами спаривания. Они могут быть сексуально совместимы со многими организмами, обладающими различными типами спаривания. В этом смысле такой организм, как пластинчатый гриб, имеет 28 тысяч различных полов, то есть 28 тысяч типов спаривания. Для нас, двуполых существ, это удивительно. В целом, кроме грибов с их необычным способом совместного использования генов, другие существа, подобные нам, имеют дело только с двумя полами – мужским и женским.