Первопроходцы и хранители: как профессор Геодакян нашел пушечное мясо для эволюции
Продолжаем публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В этой заметке речь пойдет об одной спорной теории, объясняющей, зачем природе нужны самцы и почему она при этом совсем их не бережет
Глава 22-я, большую часть которой вообще-то написал Борис Жуков
В быту мы часто оцениваем собеседника по самой глупой фразе, которую он произнесет. Если, к примеру, ваш знакомый решает в уме дифференциальные уравнения в частных производных и прочел всего Данте на языке оригинала, но при этом имеет привычку украшать свою речь цитатами из кинофильма «Ирония судьбы» про заливную рыбу или ботиночки на тонкой подошве, ему, скорее всего, будет присвоена репутация «дурак». В науке все не так: ученые готовы выловить из моря околесицы, которую несет их коллега, какую-то действительно ценную идею, а всю чушь милосердно проигнорировать. Хрестоматийный пример — Линн Маргулис, придумавшая симбиотическую теорию происхождения эукариот. Кроме этой блестящей теории, революционизировавшей биологию, она наговорила и написала много безумной чепухи, но никто ее за это не упрекает: история, как говорится, расставила все по местам.
Однако бывает и так, что расставлять все по местам истории лень или просто некогда. Если процедура вылавливания жемчуга из навозной кучи оказывается слишком долгой и трудоемкой, куча отправляется в анналы науки вся целиком, а про ученого говорят, что он автор «спорных идей». Это может показаться обидным, но взглянем на ситуацию с другой стороны: ничто из придуманного вами не пропало, ваши идеи помнят, и если через век или два вы окажетесь в чем-то правы, статья в «Википедии» будет надлежащим образом исправлена. Примерно такой оказалась научная судьба российского генетика Вигена Геодакяна, предложившего в 1960-х годах собственную теорию пола. На его семинары собирался весь цвет отечественной биологической науки, а студенты и аспиранты пожирали мэтра влюбленными глазами. Еще бы: его теория объясняла не кое-что, а практически всё и сразу. А потом, увы, чары развеивались: тут и там выяснялось, что идеи Геодакяна не очень-то подтверждаются фактами.
Если говорить совсем уж кратко, то основная мысль такова: разделение на два пола необходимо для того, чтобы выгодами естественного отбора пользовался вид как целое, а расплачивались за отбор только самцы. В одной из статей цикла мы говорили о теореме Холдейна — Мёллера, которая формулируется очень жестко: «Одна мутация — одна смерть». Это значит, что для удаления вредной мутации из генофонда кто-то должен умереть, не оставив потомства. При этом смертью караются не только летальные, но и вообще любые мутации: просто если мутация слабо вредная, казнь происходит не сразу, а, возможно, с отсрочкой в несколько поколений. Если мутаций много, у популяции может просто не хватить жизней, чтобы за них расплатиться. И вот подумайте, как это удобно: делим всех на два пола, при этом самки хранят репродуктивный потенциал, а самцы подвергаются жесточайшему отбору. Никто о них не плачет, потому что для размножения столько самцов и не нужно. Скорость размножения не пострадала, а отбор тем не менее получил причитающуюся ему плату: вредные мутации удалены, полезные проверены в деле и поступили в общее распоряжение биологического вида.
Идея красивая, но при детальном разборе в ней обнаруживаются некоторые, мягко скажем, натяжки. Передо мной в этом цикле встала непростая задача: рассказать об этой истории так, чтобы не задеть память интереснейшего ученого и не обидеть учеников покойного Вигена Артаваздовича, при этом отдать должное его проницательности, но и не ввести читателя в заблуждение.
И я спасовал: шутки в такой теме неуместны, а если не шутить, то и непонятно, какое выражение придать лицу. Пришлось обратиться к коллегам: замечательный биолог-популяризатор Борис Жуков согласился написать для нас главу о теории Геодакяна. Ниже следует его статья.
Теория первопроходцев и хранителей
Зачем вообще нужно разделение особей одного вида на самцов и самок? Речь не о том, почему так сильно различаются половые клетки, которым предстоит слиться воедино, дав начало новому организму: одна (яйцеклетка) обычно крупная и неподвижная или почти неподвижная, а другая (сперматозоид) — маленькая и шустрая. Смысл такого разделения в общих чертах понятен: чтобы клетки могли встретиться, хотя бы одной из них нужно двигаться, но в то же время возникающий зародыш должен быть обеспечен хотя бы минимальным запасом молекулярных инструментов и расходных веществ.