X, Y и сексизм в науке
Алексей Алексенко продолжает публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В очередной главе речь о том, как все устроить, чтобы мальчиков и девочек рождалось поровну
Глава четырнадцатая, в которой природа находит отличный способ разбить игроков на две команды
Рассуждая о самцах и самках, мы иногда для пущей наглядности перепрыгивали от клеток к целым многоклеточным организмам и обратно. Конечно, сперматозоид и яйцеклетка, гоняющиеся друг за другом по фаллопиевой трубе зайчихи, — это не совсем то же самое, что живые макроскопические заяц и зайчиха, скачущие по весенним лугам. У них разные задачи, и существуют они в совсем не похожих условиях. Однако иногда такая подмена помогает что-то понять. А иногда мешает, как мы видели на примере принципа Бейтмана: если вы производите мелкие, юркие и не обремененные никакими богатствами половые клетки, это еще не значит, что и сами вы должны быть легкомысленным и никчемным.
Но есть один момент, где аналогия клеток и организмов уж точно дает сбой. У сперматозоидов есть одно явное отличие от ооцитов: их всегда гораздо больше. Иногда в сотни миллионов раз. У организмов бывает по-разному, — на одну пчелиную матку приходится несколько десятков трутней, а у одного морского слона в гареме может быть до сотни самок. Однако вопиющего соотношения «один к ста миллионам» вы в природе не найдете. Более того, даже у морских слонов — с пчелами, надо признать, все чуточку сложнее — мальчиков и девочек рождается одинаковое число.
На первый взгляд все это выглядит как недоразумение. 4% самцов морских слонов участвуют в 9/10 спариваний — зачем вообще природе понадобились остальные самцы?! В лучшем случае это бессмысленное расточительство, в худшем — какой-то утонченный садизм: обреченные на целибат морские слоны, должно быть, испытывают если не экзистенциальные, то уж наверняка физические терзания. При этом они продолжают пожирать ценных кальмаров и рыбу, плюс вносят определенную дестабилизацию в жизнь лежбища — насколько выгоднее было бы морским слонам как виду раз и навсегда избавиться от этого балласта!
С подобными рассуждениями мы уже сталкивались, говоря об эволюционно стабильных стратегиях: насколько выгоднее было бы деревьям в лесу не соревноваться, кто выше вымахает, а согласовать политику и честно делить между собой солнечный свет. Ответ дает теория игр: стремление к личному выигрышу и максимизация совокупного выигрыша почти всегда противоречат друг другу. Что касается вопроса о соотношении самцов и самок в популяции, решение предложил Рональд Фишер — тот самый, что рассуждал о том, как половое размножение помогает объединить в одном геноме две полезные мутации.
Ход его рассуждений таков: сколько бы ни было в популяции самцов и самок, в каждом спаривании участвуют ровно двое, и каждый вносит в потомство ровно половину генов. Это значит, что каждое следующее поколение наследует половину генов от самцов, а половину от самок. Вообразим семейную пару, которая решает, сколько ей родить мальчиков и сколько девочек. Если все мальчики в следующем поколении найдут себе девочек и заведут с ними детишек, ответ понятен: кого ни рожай, на числе внуков это никак не отразится. А что если лишь каждый десятый мальчик продолжит свой род? Тогда, конечно, большая часть рожденных мальчиков — это проигранные ставки, зато на того единственного, кому все-таки улыбнется удача, придется десятикратный выигрыш. Шансы и размер выигрыша всегда точно уравновешены просто в силу того факта, что в поколении внуков всегда будет поровну генов сыновей и дочерей, поскольку в каждом скрещивании эти гены соединяются в соотношении 1:1. Таким образом, ответ: рожай сыновей и дочерей поровну и доверься теории вероятности.
Концепция эволюционно стабильных стратегий учит нас рассматривать небольшие отклонения от выбранной стратегии, так мы и поступим. Рассмотрим ситуацию, когда в силу моды или генетической мутации в каком-то поколении дочерей родилось больше, чем сыновей. Тогда потенциальный выигрыш на каждого рожденного сына увеличивается — возможно, чуть больше парней обзаведутся гаремами, и даже самым никчемным может достаться какая-то легкомысленная неучтенная девочка. А значит, рожать сыновей становится выгоднее, и любая мутация, возвращающая соотношение полов к равновесию, будет поддержана отбором. А значит, соотношение полов стремится к равновесию 1:1, какой бы нелепостью это ни казалось морским слонам.