Цифровой журнал «Компьютерра» 2011 № 17 (65) - [30]
Два случайно выбранных раздельнополых организма с вероятностью 1/2 относятся к одному полу и не могут оставить потомков (примем для простоты предположение о равной численности полов). Более того, если бы Робинзону повезло, и на остров прибыла бы, положим, туземка Суббота, они вместе с Робинзоном смогли бы произвести лишь вдвое меньшее количество потомков, чем пара гермафродитов!
Итак, при поверхностном сравнении тип размножения, присущий человеку, оказался наименее выгодным. Почему же в ходе эволюции преимущество получили организмы с половым размножением, причём именно раздельнополые? Множество из их потомков теряло пол, но всё равно раздельнополость осталась самым распространённым вариантом.
Эта проблема может быть разбита на две части: почему половое размножение эффективнее бесполого и почему раздельнополость эффективнее гермафродитизма. Пути решения первой проблемы я кратко опишу здесь, а свой вариант объяснения причин раздельнополости — когда-нибудь позже.
Первой проблеме посвящено много работ — как, например, статья К. Ю. Попадьина. Её автор подчёркивает, что происхождение полового размножения — это «королева эволюционных проблем» и «самая большая загадка эволюционной биологии». Особенно тяжело смириться с ней тем, кто, как большинство сторонников социобиологии, верит, что биологическая эволюция — это просто следствие отбора генов.
Английский биолог Джон Холдейн выразил суть этого подхода так: «Я готов пожертвовать собой ради двух братьев или восьми кузенов». Дело в том, что родство братьев — 1/2, а кузенов — 1/8; в двух братьях, как и в восьми кузенах, содержится столько же генов Джона Холдейна, сколько в самом Джоне Холдейне. Конечно, если он хочет добиться распространения своих генов, лучше отдавать себя только за трёх братьев или девятерых кузенов — тогда гены получат свой «навар».
Почему самка может пожертвовать собой ради своих потомков? Представим себе, что такое поведение определяется неким геном. Копии этого гена есть у половины её потомков. Если такая самка пожертвует собой ради четырёх своих детёнышей, в следующем поколении количество копий этих генов удвоится. Обусловленное ими поведение станет более распространённым. Эта концепция называется родственным отбором (kin selection).
Логично? Вполне. А теперь подумайте. При половом размножении самка, производя яйцеклетку, сокращает набор своих генов вдвое. Вторую половину комплекта доставит сперматозоид. При бесполом — все её потомки несут полный комплект её генов! С точки зрения отбора генов половое размножение было бы почти невероятным. Но оно встречается сплошь и рядом! С моей точки зрения, одного этого обстоятельства достаточно, чтобы доказать ограниченность (именно ограниченность, а не ложность) концепции отбора генов...
С позиций группового отбора объяснить половое размножение несравнимо проще. Рассмотрим простой сценарий. Паразиты совершенствуют механизмы своей передачи от одного хозяина к другому. Например, как паразита кишечной палочки можно рассматривать F-фактор, короткий фрагмент ДНК, находящийся в цитоплазме бактерии. F-фактор обеспечивает передачу себя (вместе с куском наследственной информации самой бактерии) через специальный вырост — пиль. Это ещё не размножение, а просто рекомбинация — «перетасовывание» генетической информации. Паразит (вполне в соответствии с концепцией «эгоистичного гена») распространяет себя в популяции, а хозяева становятся генетически разнообразнее.
Вообще, генетическая изменчивость имеет два источника: мутации (внесение изменений в генетический текст) и рекомбинации (появление новых сочетаний отдельных фрагментов). Мутации — по преимуществу ненаправленный «шум» (по крайней мере, в первом приближении), они чаще разрушают, чем создают. А при рекомбинации организм получает генетические тексты, уже прошедшие отбор, то есть со значительно большей вероятностью полезные.
При необходимости выработки новых приспособлений те линии организмов, которые обладают механизмом рекомбинации, будут опережать клональные. Это показано и в теории, и на моделях, и в экспериментах. Совершенствование паразитов приводит к совершенствованию половой рекомбинации (подробнее — в цитированной выше статье Попадьина).
Интереснее другое. Почему мы раздельнополы? Этому феномену вы найдёте намного меньше объяснений. Хотя об этом — в другой раз.
Василий Щепетнёв: Окопно-медицинская правда
Василий Щепетнев
Опубликовано 22 апреля 2011 года
Покамест праздные люди двенадцатого апреля пускали любительские ракеты, смотрели фантастические фильмы и ходили по памятным космическим местам, люди занятые занимались делом. Присутствовали на Всероссийском форуме медицинских работников.
Впрочем, первый день форума ничем особенным не запомнился. Зато следующий… Тринадцатое число подтвердило свою неприглядную репутацию: выступил известный доктор Леонид Рошаль, и, не смущаясь видом главы Минздравсоцразвития, а главное, в присутствии премьер-министра взял да и сказал, что не всё ладно в медицинском королевстве. Больницы закрываются, бюджеты малы и дырявы, пациенты несчастны, доктора погрязли в нищете. И вообще, если в министерстве есть специалисты по деньгам, но нет специалистов по больным, то и заботиться министерство всегда будет о деньгах, а не о больных.
