Майкл Брукс - Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла

Творческий подход Гамильтона к биологии подсказал ему формулу, ныне утвердившуюся в научном обиходе: «гипотеза Черной Королевы». Он воспользовался образом из сказки Льюиса Кэрролла «Сквозь зеркало, и что там увидела Алиса», где Королева говорит Алисе:«.. .здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте» [19] Перевод Н. Демуровой. . Этот парадокс Гамильтон взял как иллюстрацию «гонки вооружений» между организмом и его паразитами. Хозяин эволюционирует, чтобы от них избавиться, а те — чтобы сохранить возможность пастись на прежнем носителе. Половое размножение, по догадке Гамильтона, возникло как чудо-оружие в этой бесконечной борьбе.

Правомерность его идеи подтверждают исследовательские группы, изучавшие систему взаимоотношений паразит — хозяин на дрожжевых грибках, улитках, насекомых, овцах и многих других видах. Все они, как правило, размножаются успешнее и реже страдают от болезнетворных микробов, если не клонируются, а перетасовывают гены половым путем. Иными словами, постоянный «косметический ремонт» генофонда как будто дает больше шансов прожить достаточно долго, чтобы оставить потомство.

Есть, однако, и доводы против гипотезы Черной Королевы. Водяные блохи, обменивавшиеся генным материалом, не проявили особых преимуществ в сопротивлении паразитам. А уж о коловратках и говорить не приходится. Как они сумели столько миллионов лет справляться с заразой? Есть основания думать, что у коловраток эта фора изначально заложена в генах, заведомо ориентированных на выживание в меняющейся среде.

В 2004 году новый удар по гипотезе Черной Королевы нанесли Сара Отто и Скотт Ньюсмер. Их компьютерные модели межвидовых взаимодействий в обширной и разнообразной среде, имитирующей реальность, дают повод заключить: «Секса должно быть меньше, а не больше». Итак, хотя гипотеза Черной Королевы верна для некоторых ситуаций, она никоим образом не объясняет вездесущность полового воспроизводства. Эта гипотеза может быть справедлива лишь в одном смысле: если воспринимать половое размножение как часть широкого диапазона явлений, которые, взятые вместе, делают секс хорошим репродуктивным выбором. Как выразились авторы статьи в журнале «Сайенс», Черная Королева «была бы менее стерильной, найди она себе нужного партнера».

Остался, похоже, единственный вывод: загадка пола не имеет простого и универсального объяснения. А коль скоро ни одна из общих теорий не оправдывается, исследователям стоило бы взяться за поиск различных сочетаний частных факторов, которые могут обеспечить преимущества секса. Один возможный пример — специфические особенности строения генома. Эксперименты с искусственными генными сетями (по преимуществу на компьютерных моделях) показали, что половое размножение создает «здоровые» геномы, меньше подверженные мутациям.

Самое интересное здесь то, что геномы, сформированные половым путем, с наибольшей вероятностью окажутся разделены на участки-модули, за пределы которых влияние отдельных генов не распространяется. При половом размножении комбинируются не сами гены, но эти блоки, что снижает уровень плейотропии (когда тот или иной ген «напускает порчу» на другой, находящийся по соседству). В такой системе гены любого сложившегося модуля уже испытаны во взаимодействии между собой, и, если особи суждено дожить до репродуктивного возраста, они наверняка не навредят остальной цепочке — по крайней мере, пока организм переживает расцвет. А раз гены «не кажут носа за родной порог», рекомбинация готовых модулей не омрачит будущее, но сохранит все шансы на успешное продление рода.

Предположим, что эта теория верна; но и она решает проблему лишь частично. Вообще говоря, случайные «подвижки» генома в результате случайных же мутаций оставляют нам больше всего надежд на объяснение очевидных преимуществ двуполой жизни. Исследования показали: если популяция не слишком велика и не слишком мала, а мутации взаимодействуют меж собой в меру интенсивно (то есть если плейотропия ограничена), то половое размножение в большей мере способно использовать их для процветания вида. Но вряд ли это окажется последним словом в науке. Аргументу, который активно отстаивают многие биологи, все еще недостает убедительных подтверждений: ученые бессильны ответить на вопрос, каким образом оплачивается «двойной тариф» секса.

Для Чарльза Дарвина причина всеобщности полового размножения была «покрыта мраком». Спустя век с лишним, в 1976 году, Джон Мейнард Смит назвал проблему пола неприступной и поделился подозрением: мол, «опущена некая сущностная характеристика системы». Еще тридцать лет прошло с тех пор, но проблема так и не разрешилась. Похоже, что эта научная аномалия — самая долгоживущая из всех. А насколько она соответствует правилу Куна?