Главная › Новости

Поговорим о сексе

Опубликовано: 30.10.2018

СЕКС в детстве ► Давай поговорим про секс ► #1

Эту мысль Смита нетрудно объяснить, что называется, «на пальцах». В самом деле, сексуальные виды нуждаются для размножения в мужчинах, а потому природа позаботилась, чтобы примерно половина потомков каждой сексуально размножающейся самки были сыновьями. Но сыновья чисто физически рожать не могут. А вот у асексуальных самок все потомки - дочери. И поэтому потомков, способных рожать, у нее вдвое больше, чем у самки, размножающейся сексуально. Значит, количество особей асексуальных видов должно расти вдвое быстрее, чем количество особей видов сексуальных. Вообще говоря, это должно было бы давно привести к исчезновению сексуальных видов. Тем не менее они не только существуют, но и практически доминируют в мире многоклеточных организмов.

Что же, Смит ошибался? Нет, если рассуждать теоретически, то к его рассуждениям не подкопаешься. Но как обстоит дело на деле?

На деле рассуждения Смита были проверены лишь в наши дни. В начале 2017 года группа американских биологов во главе с Амандой Гибсон опубликовала в журнале Evolution Letters результаты исследования улитки Potamopyrgus antipodarum, которая водится в озерах Новой Зеландии и существует там в двух видах – сексуальном и асексуальном. Ученые собрали самок обоих видов в одном большом бассейне, дали им возможность спариваться, а потом подсчитали число потомков в каждом поколении. Результат был однозначный: асексуальные улитки размножались быстрее сексуальных и в точности по закону «двойной платы за мужчин».

Чем же тогда объяснить практическое преобладание сексуальных видов?

Самый распространенный – и самый давний - ответ состоит в том, что сексуальное размножение, в котором участвуют два партнера, делает возможным появление новой комбинации генов у потомка, то есть увеличивает генетическое разнообразие. Поэтому у сексуальных видов потомок генетически отличается от родителей, тогда как у видов асексуальных он идентичен родителям. В этом последнем случае он может стать отличным от них, только если в его ДНК произойдет какая-то мутация. Если она будет вредной, он погибнет, если полезной – его выживаемость повысится. Но потомок сексуальной пары быстрее накапливает полезные мутации, - хотя бы потому, что может получить две таких мутации сразу, от обоих родителей. Это удваивает скорость нарастания выживаемости внутри сексуального вида, как бы компенсируя «двойную плату за мужчин», характерную для него. Но на самом деле выживаемость такого потомка растет еще быстрее - например, потому, что при наличии у него двух копий одного и того же гена, отцовской и материнской, одна из них становится «доминантной», то есть не дает проявиться другой, и, если эта другая содержит вредную мутацию, она как бы блокируется.

Существуют и другие объяснения. К примеру, т.н. «Гипотеза Красной королевы» утверждает, что сексуальные виды быстрее находят новый ответ на новые хитрости своих паразитов, а «Гипотеза разделения труда», выдвинутая российским ученым Геодакьяном, говорит, что два пола выполняют две разные, но одинаково важные для эволюции вида задачи: самки сохраняют благотворные характеристики, уже имеющиеся у вида, а самцы «экспериментируют» в поисках новых генетических комбинаций и путей расширения экологической ниши для вида (и этими «экспериментами» объясняется более высокая смертность среди самцов).

Недавно были экспериментально проверены еще две возможности. Группа шотландских ученых из университета Стирлинг изучила потомство водяных блох, среди которых есть размножающиеся сексуально и асексуально, и, сравнив сексуальных и асексуальных дочерей одной и той же матери, нашла, что первые сопротивляются инфекциям вдвое эффективнее, чем вторые. А группа ученых из университета Южной Англии показала, что выживаемость подопытных жуков тем больше, чем энергичней конкуренция самцов за самку, иными словами -  чем энергичней половой отбор, которого у асексуальных видов нет вообще.

Невольно возникает вопрос: как же природа ухитрилась «придумать» такую штуку, как секс? На этот вопрос не меньше разных ответов (гипотез), чем на вопрос о выгодах секса. Но если заглянуть в самые, что называется, глубины, то можно понять, что самым первым шагом на этом пути должно было быть «изобретение» способов соединить две разные клетки. Ведь именно это лежит в основе секса. И вот совсем недавно группа ученых Мэрилендского университета (США) показала, что этот способ был заимствован половыми клетками у … древнейших вирусов.

Американские ученые изучали белок НАР2, который имеется у многих растений и членистоногих, и обнаружили, что он необходим на этапе слияния двух половых клеток. сперматозоида и яйцеклетки. Если этот белок как-то испорчен, полное слияние – и следовательно, оплодотворение - не происходит. Ученые нашли также, в каком месте белковой молекулы эта «порча» содержится. Подробно изучив пространственную структуру этого белка, они выяснили, что она поразительно сходна со структурой одного из белков на поверхности вируса болезни Зика, с помощью которого этот вирус «сваривается» с белками на поверхности человеческих клеток. Более того, у вирусного белка нашлось аналогичное место. И оказалось, что, когда у вируса белок в этом месте испорчен, он тоже не может соединяться с клеткой.

Ну, вот, кое-что новое для ваших разговоров о сексе.

*******************************************************************************

                                     Новое о Гомо наледи

Для начала кратко напомню заметку, появившуюся на этих страницах в сентябре 2015 года. В ней писалось: «Несколько лет назад в южно-африканской пещере Биналеди («Восходящая звезда» на языке живущего здесь племени Сото), примерно в 50 км к северо-западу от Иоганнесбурга, были найдены кости древнего человека. Доступ к находке оказался крайне трудным – в некоторых местах расщелины диаметром около 20 см кончались 30-метровым обрывом в главную часть пещеры, и потому работа археологов, была тяжелой и порой опасной. Она длилась около 3 лет, но увенчалась крупным успехом: было собрано совершенно незаурядное количество останков – около 1550 костей 15 разных индивидуумов. И более того возникло впечатление, что эти кости принадлежат существам доселе неизвестного вида гоминидов. Этот вид (получивший название Гомо наледи) оказался весьма странным, а во многом даже загадочным. Его зубы были смесью зубов двух типов: передние - как у современных людей, а клыки – как у много более примитивных предков современного человека; череп имел вполне современные округлые формы, но вместимость его, т.е. собственно мозг, был малым и примитивным; кисть руки свидетельствовала, что Гомо наледи мог изготовлять простейшие орудия, но тонкие, гибкие пальцы указывали, что он мог легко и быстро перемещаться по деревьям. И при этом стопа у него была, как у современного человека и большой палец был параллелен остальным, а не противостоял им, как у обезьян, так что это существо с одинаковой легкостью могло обитать на деревьях и надежно ступать (и даже, возможно, бегать!) «на своих двоих».

Таких останков в пещере было много, среди них были и мужчины, и женщины, и даже дети, и все относились к одному и тому же виду гоминидов, притом к такому, подобного которому наука доселе еще не знала. Как они могли все разом оказаться в этой пещере? Спелеологи не нашли там ни единой кости какого-нибудь крупного хищника, который мог бы их туда загнать. Поэтому были выдвинуты два других объяснения: либо эта группа случайно забрела в пещеру и не смогла выбраться обратно, либо эти существа были брошены туда другими гоминидами, возможно даже древними Гомо сапиенсами. Но, конечно, возможны и другие гипотезы – например, что Гомо наледи были древнейшими из гоминидов, которые специально хоронили своих мертвых в пещерах.

Авторы открытия выдвинули тогда предположение, что открытые ими существа жили очень давно – примерно 1.8 млн лет назад, что близко ко времени существования т.н. Гомо эректуса, первого из гоминидов, покинувшего африканский континент. В таком случае они могли быть даже предшественниками Гомо эректуса или состояли с ним в отдаленном родстве. Какое-то время ученые живо обсуждали эти две возможности. Но вот недавно, в мае 2017 года, та же группа опубликовала в журнале eLife три статьи о своих новых исследованиях, из которых следует, что возможен радикально иной сценарий, по которому Гомо наледи жил намного позже, чем авторы считали ранее, - всего 250-350 тысяч лет тому назад, а не почти 2 млн. В таком случае они вполне могли быть современниками самых первых Гомо сапиенс, и это уже навело некоторых комментаторов на мысль, что в эти пещеры, где их нашли, Гомо наледи были загнаны нашими с вами предками. Впрочем, авторы по-прежнему отстаивают свою гипотезу, по которой Гомо наледи сами и намеренно хоронили своих мертвых в пещерах.

Однако новая датировка ставит перед учеными куда более серьезную загадку: если Гомо наледи жили всего 300 тысяч лет назад, то почему у них мозг размером с апельсин, т.е.  много меньше, чем у гоминидов, живших много раньше (того Гомо эректус и его потомков)? Наука уже сталкивалась однажды с такой загадкой – в случае карликовых жителей острова Флорес в Индонезиии, т.н. «хоббитов». Они вымерли всего 60 тысяч лет назад, а мозг у них был такой же маленький. Но у хоббитов эту особенность объяснили тем, что они появились на острове очень давно (по новейшим оценкам, чуть не 900 тысяч лет назад), а карликами стали в результате длительной последующей жизни в условиях изоляции. А Гомо наледи, если верна новая, более поздняя оценка времени их существования, жили в окружении других гоминидов, в частности Гомо сапиенс, уже имевших большой мозг и соответствующие способности. Как же они могли появиться с этим своим, по-древнему малым мозгом и как могли, имея такой мозг, выживать в конкуренции с соседями?

Некоторые специалисты уже высказали мнение, что Гомо наледи унаследовали свой мозг и другие особенности от каких-то много более древних гоминидов, принадлежавших к другой ветви этого семейства, совсем не той, которая привела к Гомо сапиенс. Если это подтвердится, то будет означать, что ранняя эволюция семейства гоминидов в целом происходила одновременно по двум, а то и больше путям, т.е. много сложнее, чем это рисовала прежняя картина, изображавшая дело так, будто в каждую эпоху существовал лишь один вид гоминидов (Гомо хабилис, Гомо эректус, Гомо эргастер и т.д.), который давал начало следующему одинокому виду и так прямиком до появления Гомо сапиенс.

Рафаил Нудельман

"Окна", 13.07.2017