стремительно уменьшаться – виртуальных животных косила виртуальная эпидемия. Те самые вирусы, которые были внесены в программу популяции, погубили почти всех партеногенетических животных. Почему они оказались настолько неустойчивы к заболеваниям?
Вся информация о том, как будет выглядеть живая особь, ее привычки, склонность к болезням и особенность поведения зашифрованы в ДНК. Пресловутая ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, которая выглядит как двойная спираль из нуклеотидов. Ширина спирали составляет 2,2–2,4 нм.
Повышенный уровень радиации, оксиданты, вирусы, химические вещества могут привести к повреждению ДНК: молекула может терять целые участки хромосом и, соответственно, будет передавать потомкам искаженную, нарушенную информацию. Чтобы последующее поколение могло избавиться от мутаций, необходима здоровая молекула извне, чтобы залатать ею генные прорехи.
В эксперименте вся популяция доминирующих самок была представлена потомками всего лишь 20 прародительниц. Из поколения в поколение от матери к дочери внутри популяции развивалось всего 20 линий вида, причем у каждой из этих линий имелся только один ДНК-код, полученный ею от основательницы. Этот код сохранялся из поколения в поколение и передавался потомкам без каких-либо изменений, ведь новым животным неоткуда было получить свежий генетический материал, они появлялись на свет только от одного родителя, точнее, родительницы. Картина складывалась такая же, какую мы наблюдаем при почковании. Если заболевание настигало какую-нибудь из самок, то оно поражало всех последующих представительниц ее линии. Говоря языком компьютерщиков, вирус, взломав код одной особи, уже безо всякого труда внедряется в организмы остальных с таким же кодом: пароль у него уже есть. Таким образом, заболеванию понадобилось взломать всего лишь 20 кодов, чтобы погубить почти всю популяцию, а исправить повреждения в ДНК несчастным самочкам было нечем.
Вирусам понадобится совсем немного времени, чтобы взломать ДНК-коды партеногенетических животных
А вот представителям популяции, полученной путем классического способа размножения с участием самцов, противостоять вирусу было намного проще – спонтанное соединение генов дало большое разнообразие генетических комбинаций. Вирусу понадобилось куда больше времени на то, чтобы вывести их из строя, к тому же некоторые коды оказались ему и вовсе не по зубам. Но что произошло дальше?
Чем больше генетических комбинаций в потомстве, тем выше шансы на выживаемость
Виртуальный зоопарк понес значительные потери из-за эпидемии, к концу которой численность его обитателей сократилась на угрожающие 80 %. Но эпидемия остановилась. Выжили сильнейшие особи, которые продолжили размножаться. И опять самки, производящие потомство путем партеногенеза, начали преобладать. Тогда-то и произнес свое веское слово второй фактор – мутации. За прошедшее время в ДНК-кодах ушлых партеногенетических самок накопилось столько губительных изменений, что их вполне хватило, чтобы окончательно разделаться с популяцией бессамцовых животных. И опять двуполая популяция оказалась в выигрышном положении. Из-за того что в воспроизводстве участвовали два родителя, а не один, детеныши наследовали половину генетического набора отца и половину матери. У последующих поколений все негативные изменения получали шанс исчезнуть, поскольку богатый ассортимент генетических комбинаций позволял без труда исправить ошибку природы.
Какие бы исходные данные ни закладывали экспериментаторы в свою программу, результат оставался прежним: однополые популяции обречены на вымирание. Если болезней и мутаций было много, это происходило на 75-м поколении, если мало – где-то на 200-м, но в конечном итоге ничего не изменялось. Партеногенеты все равно погибали, в то время как разнополые популяции хоть и несли убытки в количестве, хоть и медленно восстанавливались, но выживали, и каждый раз после катастроф восполняли свою численность.
Чем больше разнородных особей одновременно участвует в процессе размножения, тем большее число генетических комбинаций в итоге доступно новому поколению, тем более богатый материал оказывается в распоряжении вида, а значит, тем выше шансы избавиться от вдруг появившегося отрицательного признака. В этом отношении партеногенез – абсолютно невыигрышный вариант. Вот почему он оказался невыгоден для высших животных.
Низшие приносят бесчисленное множество потомства. Качество они компенсируют количеством. Высшие животные несравнимо менее плодовиты, мало того, чем выше они стоят на лестнице развития, тем меньше потомства за свою жизнь могут принести. Даже кроликам с их легендарным талантом к размножению очень далеко до тех же лягушек. Что уж говорить о человекообразных обезьянах или о самом человеке. Главный двигатель эволюции высших видов – генетическое разнообразие, которого партеногенез как раз таки и не может. Все организмы, которые обошли принцип генетического разнообразия, фактически остановились в своем развитии и не поднялись выше рыб. Поэтому у партеногенеза нет будущего в программе эволюции.
Почему не гермафродитизм?
Гермафродитизм поначалу тоже представляется довольно привлекательным способом размножения, даже более выгодным, чем партеногенез. Гермафродиты изловчились убивать сразу двух зайцев: у них все до единой особи способны рожать, то есть скорость распространения популяции остается такой же, как при партеногенезе, да плюс еще решается проблема с генетическим разнообразием, участвуют-то в спаривании две особи с разным ДНК-кодом! Чего еще желать? Если бы люди могли рожать так, то европейским странам вряд ли грозила бы демографическая катастрофа. Правда, не совсем понятно, что тогда делать с китайцами.
В дикой природе у подавляющего большинства разнополых видов партнера выбирают самки. Выбирая себе самого сильного, самого здорового и самого красивого самца, они повышают шансы своего потомства на выживание в условиях жестокой конкуренции за место под солнцем. Самки некоторых видов не ограничиваются только одним половым партнером и за один брачный сезон совокупляются с несколькими самцами. Так, например, поступают кошки. Хвостатую невесту обычно преследует веселая стайка симпатичных кавалеров, и она вполне может соединиться с несколькими котами. Собаки тоже могут подпускать к себе пару-тройку кобелей. Иногда подобные случаи происходят и у людей.
У кошки в одном помете могут быть котята от разных котов
Американка Мия Вашингтон прославилась тем, что родила двойняшек от двух разных отцов. Эта славная девушка одновременно поддерживала интимные отношения с двумя мужчинами, и в один прекрасный момент, когда в ее организме созрели сразу две яйцеклетки – редчайший случай для человеческой самки! – оба парня оказались на высоте. Братья Джастин и Джордан Вашингтоны появились на свет с разницей всего лишь в 7 минут.
Подвязочные змеи во время брачного периода сплетаются в клубки, которые могут насчитывать несколько десятков особей, из них только одна будет самкой, а остальные – самцами. ДНК-тест потомства этих пресмыкающихся показывает, что одновременно у мамы-змеи могут родиться дети от разных отцов.
Биологи говорят, что самки, подпустившие к себе наибольшее количество самцов, рожают более многочисленное и, что самое важное, более живучее потомство. Вероятно, это объясняется конкуренцией еще на уровне оплодотворения, когда самые сильные сперматозоиды соревнуются в том, кто из них быстрее доберется до яйцеклеток. Генетики назвали подобный процесс гаметическим отбором, то есть отбором, который проходит еще на уровне гамет – половых клеток. Не секрет, что большинство сперматозоидов бесславно погибает, так и не добравшись до цели. Это – самый первый этап естественного отбора, еще до зачатия. Сами посудите: сперматозоидам, чтобы слиться с яйцеклеткой, приходится преодолеть огромное (по их понятиям) расстояние в не очень-то дружелюбной среде, пробиться через внешнюю оболочку яйцеклетки и слиться с ее ядром, причем в условиях жесточайшей конкуренции! Поистине героические усилия! Говорят, что именно благодаря гаметическому отбору у японцев, переживших атомную бомбардировку, количество генетических аномалий в потомстве оказалось значительно ниже, чем ожидалось, – большая часть бракованного материала не прошла контроль на самом
