О бесполезности больших рогов: как биологи смирились с женскими причудами
Алексей Алексенко продолжает публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В этот раз речь пойдет о половом отборе
Глава двадцатая, в которой Дарвина тошнит от женских капризов
Несмотря на все наше восхищение разнообразием живых тварей, в нашем цикле есть и излюбленные герои, и один из них — морской слон, знаменитый своими огромными гаремами у доминантных самцов, а также ужасными страданиями всех остальных особей мужского пола, лишенных женской ласки. Напомним канву: после первого года жизни у морского слона выживает примерно половина детенышей. Это «естественный отбор» в его самом очевидном смысле — «выживание приспособленных». А затем вторая часть истории: лишь 4% всех самцов участвуют в 9/10 всех спариваний*. Это тоже естественный отбор, но тут скорее речь о «размножении приспособленных». Получается, что отбор в первом смысле отбраковывает каждого второго, а отбор во втором смысле — 24 из 25. Этот злой и беспощадный «отбор во втором смысле» Дарвин и назвал половым отбором.
Назвал и пригорюнился. Очевидно, что такое положение вещей слегка нарушало стройность открывшейся Дарвину картины становления жизни на Земле. Подумайте сами: морской слон, с его толстой безволосой шкурой, ластами, слоем жира и виртуозным умением ловить кальмаров, замечательно приспособлен к жизни в арктических морях — его к этому готовил естественный отбор. И это именно отбор в первом смысле: не смог прокормиться — умер. А вот отбор во втором смысле может подготовить разве что к ожесточенным дракам с другими самцами. Возможно, это тоже индикатор приспособленности, но именно «индикатор», а не она сама. Как же так вышло, что этот второй отбор — половой — требует настолько больше жертв?! Он же вполне способен завести эволюцию куда-то совсем не туда, куда ей надо (и куда она, очевидно, по факту все-таки пришла, потому что приспособленность морского слона к условиям его жизни отрицать бессмысленно).
Впрочем, результаты бессмысленной эволюции, явно движимой половым отбором, тоже легко видеть в природе: огромный хвост павлина, который не делает павлинью жизнь легче, тому классический пример. А еще рога оленя, рог (точнее, зуб) нарвала — прямой, как пика, завитый тугой спиралью, в половину длины тела, — вызывающе яркая окраска самцов некоторых рыб, до нелепости широко расставленные на стебельках глаза стебельчатоглазой мухи-диопсиды… Общего у этих приспособлений то, что они есть только у самцов, а значит, для выживания как такового совершенно не нужны. Однако они необходимы самцу, чтобы заполучить самку. Значит, в природе происходит отбор бессмысленных признаков, то есть непонятно, можно ли теперь полагаться на этот отбор, если надо для разнообразия выковать что-то осмысленное. «Всякий раз при виде павлиньего хвоста мне становится дурно от этого зрелища», — написал Дарвин в письме к ботанику Эйзе Грею, и, я надеюсь, причина столь сильных эмоций читателям теперь ясна.
Смысл полового отбора вот в чем: один пол — как правило, женский — ограничен природой в возможности родить много детенышей, а другой теоретически способен наплодить сколько угодно. Это предполагает конкуренцию второго пола — обычно мужского — за спаривание. В популярном сознании эта конкуренция часто имеет вид ухаживания самцов за самкой, с распушением хвоста в прямом или переносном смысле. Надо сказать, что в природе нередки и другие сценарии конкуренции. У тех видов, где самцы вступают в силовое соперничество из-за самки, женскому полу порой вообще не предоставляется право слова: самка просто достается победителю. У социальных видов, например гиеновидных собак, бывает и так, что стая как целое определяет ранг отдельных самцов, и все особи — и самцы, и самки — бдительно следят, чтобы выскочки не лезли вперед.
Наконец, бывают и варианты, когда самки конкурируют за самцов. Чаще это происходит в том случае, когда самец обладает ценным ресурсом. Например, у пещерного сеноеда — это такая маленькая букашка — самка получает от самца комочек питательных веществ, от которого зависит ее выживание. Неудивительно, что самки сеноеда гоняются за самцами и в случае удачи сами высасывают из них сперму с помощью некоего женского аналога пениса — и в придачу получают вкусный подарок. Научная работа, посвященная этому факту, в 2017 году была удостоена «Шнобелевской премии». А вот за интересное свойство вида H. sapiens, у которого самки (кроме самых эмансипированных) имеют традицию всячески украшать себя, завивать волосы и наращивать ногти, — а также участвовать в конкурсах красоты и ярмарках невест, — премию не дадут. Это для нас слишком привычно, хотя от того не менее загадочно.
Но мы тут ограничимся банальным случаем: самцы прихорашиваются, самки выбирают. По каким критериям? Дарвин в конце концов признал, что это может быть просто женский каприз — в конце концов, умение угождать таким капризам тоже может быть индикатором приспособленности. С ним отчаянно спорил его соратник Альфред Уоллес, который считал, что ничьи капризы не могут быть двигателем эволюции**, а в предпочтениях самок всегда следует искать какой-то общебиологический смысл. Спор оставался весьма отвлеченным вплоть до явления популяционной генетики. В 1930 году Рональд Фишер — автор того самого принципа Фишера о соотношении полов — в своей книге «Генетическая теория естественного отбора» предложил механизм, с помощью которого капризы самок действительно могут сказать свое слово в эволюции видов.
Этот механизм по-русски известен как «фишеровское убегание», хотя английское runaway скорее означает, что что-то «пошло вразнос». О нем можно подробно прочесть в книге Ричарда Докинза «Слепой часовщик» или в статье моего уважаемого коллеги Бориса Жукова «Конкурсы красоты как двигатель эволюции». Докинз объясняет его работу очень подробно, мы расскажем вкратце. Фокус работает, если признак мужской красоты самца (широко расставленные глаза мухи) определяется неким геном M, а склонность самки выбирать таких красивых самцов — другим геном, F. Допустим, в начале нашей истории признак красоты — глаза на длинных стебельках — нравился лишь небольшой доле самок — носительницам гена F. Они выбрали соответствующих отцов для своего потомства, у которого гены M и F соединились в одном геноме. Самцы из такого потомства, с длинными стебельками, подходят всем самкам в популяции — даже самым неразборчивым, — но капризным носительницам гена F годятся только они. Значит, у этих самцов будет преимущество в размножении, и вместе с ними размножится ген женских предпочтений F, который, как мы сказали, уже успел объединиться с M в одном геноме. Теперь в каждом новом поколении самкам будет все выгоднее выбирать самцов с глазами на длинных стебельках, потому что мужское потомство от такого брака будет все более желанным для среднестатистической самки следующего поколения. А дочери будут все сильнее любить самцов с растопыренными глазами. Налицо механизм, который усиливает сам себя — положительная