Биология для тех, кто ищет ответы в природе - Андрей Левонович Шляхов

не имеет и не дает, но при этом и никакого вреда тоже не наносит, так что отторгать его естественный отбор не станет. Но у любого признака есть шанс «возвыситься», то есть достичь некоторой значимой частоты в популяции. Каким образом? Да за счет дрейфа генов!

Дрейфом генов называют случайные изменения частот аллелей (частот генов) в популяции.

Вспомните, что слово «дрейф» означает медленное постоянное перемещение чего-либо под действием сторонних сил. Ключевые слова – «постоянное» и «сторонних».

Частота аллелей или частота генов – это соотношение разных аллелей одного и того же гена в популяции. Аллели определяют проявление одного и того же признака в различных формах. Частота аллеля показывает вероятность проявления конкретного признака в популяции.

Частоту аллеля высчитывают делением количества данных аллелей у всех особей данной популяции на общее количество аллелей в популяции и выражают в процентах.

Допустим, что в некой популяции численностью в 100 особей имеется два аллеля, представленных равным количеством копий – 50. Частоты этих аллелей будут равны 50 %. Если в популяции произойдет какой-то катаклизм, резко и произвольно уменьшающий численность особей (например – засуха или землетрясение), то среди выживших особей частота данных аллелей может остаться «пятидесятипроцентной», но может и измениться, составить, к примеру, 65 % и 35 %. Тогда можно будет говорить о дрейфе генов.

А в случае, когда частоты аллелей будут значительно отличаться друг от друга, например – 97 % и 3 %, в результате катаклизма могут погибнуть все особи, представляющие «трехпроцентный» вариант. Тогда частота сохранившегося аллеля составит 100 %. Такой вот дрейф. Расклад может оказаться совершенно любым.

Два примера, которые сейчас были рассмотрены, относятся к так называемому эффекту бутылочного горлышка. Катаклизм создает условное «бутылочное горлышко», и выживает тот, кто успеет проскочить в это «горлышко». А кто именно проскочит – неизвестно, никакой закономерности здесь нет. Вполне возможно, что проскочат не самые приспособленные, а те, кто оказался ближе к «горлышку», например – обитал дальше от эпицентра землетрясения или же вблизи водоема, который во время засухи не высох полностью.

Если естественный отбор отбирает наиболее приспособленных к условиям внешней среды, то при дрейфе генов отбор является случайным.

Другой механизм дрейфа генов называется «эффектом основателя». Представим, что по какой-то причине была отделена часть крупной популяции с равномерным распределением аллелей «50 на 50». Например, в результате землетрясения часть материковой территории превратилась в остров или же горный обвал отгородил один участок местности так, что многие животные не в состоянии его покинуть. В отделенной части популяции аллели могут быть распределены не так, как в материнской популяции. В нашем примере изначальные частоты составляли по 50 %, а у «отпочковавшейся» популяции это соотношение может составлять, скажем, 70 % и 30 %. Такое соотношение будет поддерживаться в «отпочковавшейся» популяции в ходе ее эволюционного развития. Потому данный механизм и называется «эффектом основателя» – как основали, так и пошло (до тех пор, пока жизнь в новое бутылочное горлышко не загонит).

Так вот, если в результате дрейфа генов признак предпочтения, ну, скажем, длиннохвостых самцов, распространится в популяции до значимых пределов, то такие самцы получат эволюционно важное репродуктивное преимущество – им будут доступны для спаривания все самки, а короткохвостые самцы смогут спариваться только с теми самками, у которых нет пристрастия к длинным хвостам. В результате длиннохвостые самцы будут оставлять больше потомства, чем их короткохвостые собратья, – в этом смысл фишеровского убегания. А у длиннохвостых самцов и потомство длиннохвостое, так что спустя некоторое время длинный хвост, не имеющий никакого практического значения, станет в популяции нормой. С другой стороны, репродуктивное преимущество будут получать самки, предпочитающие длиннохвостых. Преимущество это является не прямым, а опосредованным, реализуемым в последующих поколениях, – длиннохвостые сыновья этих самок смогут оплодотворить больше самок и оставить больше потомства. Если хочешь больше внуков – выбирай себе партнера с длинным хвостом!

Существуют и другие гипотезы, пытающиеся объяснить происхождение полового отбора и его механизмы. Так, например, гипотеза сверхстимулов считает яркие или гипертрофированные половые признаки самцов средством манипулятивного воздействия на самок. Преувеличенные стимулы привлекают самок не как свидетельство хорошего здоровья самца, а потому что такие стимулы оказывают более сильное воздействие на психику, нежели стимулы обычного порядка, с которыми самки сталкиваются повседневно. Акцент делается на силу воздействия, а не на подтверждение «качественности» самца. Образно говоря: удивил – значит покорил.

Пожалуй, самыми отъявленными манипуляторами являются самцы больших серых шалашников. Эти небольшие птицы называются так потому что в брачный период строят «шалаши» – галереи из веточек. На площадках перед шалашами самцы раскладывают различные предметы, преимущественно камушки, причем раскладывают не абы как, а сортируют их по размеру – крупные выкладываются дальше от «шалаша», а мелкие – ближе к нему. Такая раскладка создает у самки, наблюдающей из «шалаша» за брачными выкрутасами самца, оптическую иллюзию – самец кажется ей крупнее, чем на самом деле.

Механизмы предпочтений самок трактуются всяко-разно, и единого мнения по этому вопросу не существует до сих пор. Некоторые ученые говорят прямо: «Если уж сам Дарвин не смог объяснить этого, то нечего и пытаться» или же «Гадать можно сколько угодно, у павлинов все равно не спросишь, зачем им такой «хвост». Но подобный пессимизм вряд ли можно считать оправданным. В конце концов, у нас есть такие инструменты, как компьютерное моделирование или логическое мышление.

Некоторые читатели могут удивиться – без малого полтора века прошло с публикации дарвиновского труда о половом отборе, а воз, образно говоря, и ныне там, ученые все никак не могут разобраться в этой теме и прийти к единому мнению.

Да, на фоне бурного научного прогресса такой «застой» выглядит весьма странным. Но дело в том, что половой отбор очень трудно поддается изучению. Далеко не всегда можно с уверенностью сказать, что данный признак является результатом действия полового отбора. Все очень туманно, потому и гипотез так много.

В последнее время стало модным объяснять все происходящее действием тех или иных гормонов. Разумеется, такая тенденция не могла обойти стороной половой отбор. В качестве ключевого звена полового отбора рассматривается тестостерон, мужской половой гормон, стимулирующий развитие вторичных половых признаков у самцов. Многие ученые считают, что все дело в уровне тестостерона и пытаются связывать с этим показателем все признаки, которые привлекают самок. Так, например, появилась гипотеза иммунного гандикапа, согласно которой гандикапом является повышенная выработка тестостерона, который с одной стороны стимулирует развитие привлекательных для самок признаков, а с другой – угнетает иммунную систему. Только супермачо – наиболее здоровые самцы могут позволить себе расплачиваться снижением иммунитета за высокий уровень тестостерона. А согласно гипотезе вызова,