Александр Марков, Елена Наймарк. Перспективы отбора. От зеленых пеночек и бессмысленного усложнения до голых землекопов и мутирующего человечества. М.: Corpus, 2019
В сущности, «Перспективы отбора» представляют собой хрестоматию-компиляцию, для которой Марков и Неймарк проделали большую работу. Сначала они отобрали 40 (в первоначальной версии было 200) научных исследований о механизмах естественного отбора за последние пять лет, затем адаптировали их для обычного читателя и далее рассортировали по трем критериям — сложности понимания сути исследования, его важности для науки и по интересу, который оно вызывает у читателя. В общем, самостоятельно изучать научные журналы, чтобы блеснуть знанием новинок в мире биологии, после чтения «Перспектив отбора» уже не нужно.
В предисловии, которое является «инструкцией для читателей реальных и идеальных», авторы сразу сообщают, что эта книга, скорее всего, не подойдет для неподготовленных читателей, так как сильно адаптированной литературы уже и без того много: «Мы сочли своим долгом позаботиться о читателях мало-мальски подготовленных, ведь и таких немало. И давайте договоримся. Если, допустим, вы не понимаете, почему вдруг в разговоре об аминокислотах, составляющих белки, появляется число 20 (или число 4 в разговоре о нуклеотидах) или если термины „гомогаметный пол” и „инбредная депрессия” повергают вас в настолько глубокий ступор, что вы не можете ни поискать объяснение, которое почти наверняка дается где‑нибудь рядом, выше/ниже по тексту, ни заглянуть в словарик, ни погуглить незнакомое слово, то вот, что нужно сделать. Срочно, прямо сейчас, закройте, пожалуйста, эту толстую книгу и положите, откуда взяли. Ну ее».
Несмотря на такое резкое начало, ничего страшного, если сравнивать с первой, вполне зубодробительной книгой Маркова «Рождение сложности», в «Перспективах отбора» действительно нет, а если в ней и попадаются сложные для понимания места, то перед каждым разделом авторы дают краткое и простое объяснение.
Описанные в книге исследования не связаны одним сюжетом, но все же можно выделить их основные направления — половое размножение, генетические основы происхождения новых видов и мутации человека. Вот, как мне показалось, самые запоминающиеся исследования по каждому направлению:
Половое размножение: самки занимаются промискуитетом, чтобы самцы не убивали детенышей.
Исследование Дитер Лукаса и Элиз Ушар из Кембриджского университета доказало, что мужской инфантицид (убийство самцом чужих детенышей ради того, чтобы самому быстрее оплодотворить самку и не ждать, пока она их выкормит) чаще всего развивается при такой социальной организации, где немногие самцы монополизируют доступ ко многим самкам. Самки, в свою очередь, тоже нашли выход из этой ситуации: чтобы избежать убийства детенышей, они спариваются со многими партнерами и таким образом противостоят монополизации своего репродуктивного потенциала.
Сравнение данных по социальной организации и эволюционной истории у 260 видов млекопитающих, практикующих инфантицид, дало интересный результат: именно социальная организация служит стимулом для развития склонности самцов к детоубийству, а не наоборот. «Чаще всего инфантицид встречается у видов, образующих устойчивые разнополые группы: детенышей время от времени убивают самцы 66 % таких видов. Значительно реже инфантицид встречается у одиночек (40 %), а также у видов с чисто женскими группами (23 %). Реже всего детоубийство встречается у живущих парочками моногамов (18 %). Это ожидаемый результат, потому что строгая моногамия, по идее, должна препятствовать любым проявлениям конфликта полов. Если у вас один половой партнер на всю жизнь, то ваш репродуктивный успех в точности равен его репродуктивному успеху. В этом случае адаптации, повышающие приспособленность одного пола в ущерб другому, просто не могут развиться», — резюмируют авторы.
Новые виды появляются у нас на глазах: песни галапагосских вьюрков.
В течение почти трех десятилетий (до 2010 года) биологи из Швеции Питер и Розмари Гранд наблюдали за образованием нового вида дарвиновских вьюрков, живущих на Галапагосском архипелаге. Все началось с того, что в 1981 году на остров Дафне Галапагосского архипелага залетел самец вьюрка из вида G. Conirostris, живущего только на острове Эспаньола (100 километров от Дафне), и спарился с местной самкой вида G. Fortis, а их сын — с другой местной самкой, после чего все их потомки спаривались только между собой.
Дарвиновский вьюрок
Вот как выглядит логика образования нового вида в изложении Маркова и Наймарк: «По мнению ученых, эндогамия (скрещивание только с себе подобными) возникла благодаря тому, что пришелец был самцом и принес с Эспаньолы свою песню, отличающуюся от местных напевов. Параметры песни у дарвиновых вьюрков передаются от отца к сыну не столько через гены, сколько путем культурного наследования (запечатления, или импринтинга). Что касается самок, то они, по‑видимому, предпочитают спариваться с самцами, поющими так же, как их собственные отцы. Потомки пришельца выучили его песню — вот вам и готовый механизм репродуктивной изоляции. Правда, несовершенный: это следует хотя бы из того, что двух самок-основательниц не отпугнула незнакомая песня. Таким образом, потомство пришлого самца G. Conirostris и двух самок G. Fortis практически мгновенно стало репродуктивно изолированным от местных вьюрков. Обычно считается, что на формирование репродуктивной изоляции нужно гораздо больше времени».
Кроме того, дополнительным изолирующим фактором, похоже, стала форма клюва, которую приобрели гибридные птицы нового вида: она позволила виду занять нетронутую трофическую нишу. Итого по важнейшим критериям (репродуктивному, морфологическому, экологическому и поведенческому) данную гибридную популяцию вьюрков можно выделить в новый вид, над названием которого ученые еще думают.
Человеческие мутации: здоровье ребенка больше зависит от возраста отца, а не матери.
Как известно, здоровье и эволюционное будущее человечества зависит от мутаций, но по каким принципам они распределяются в геноме человека? Последние достижения генетики в ответе на этот вопрос Марков и Наймарк демонстрируют на примере беспрецедентного по масштабу исследования, которое в 2017 году выполнили исландские генетики, изучив полные геномы 1 548 групп, каждая из которых включала пару родителей и их ребенка. Оказалось, что среднестатистический новорожденный получает 70 новых мутаций, которых не было у родителей, причем 80 % мутаций приносит сперматозоид и только 20 % — яйцеклетка. Подтвердился быстрый рост числа новых мутаций с возрастом отца: каждый год жизни отца прибавляет его потомству в среднем 1,5 мутации.
Причина такого распределения проста: клетки-предшественники сперматозоидов (сперматогонии) делятся в течение всей взрослой жизни, а при каждом делении (в момент реплицирования генома) всегда возникают ошибки — мутации. При этом предшественники яйцеклеток (ооциты первого порядка) формируются еще в период внутриутробного развития девочки и затем хранятся без делений.
У тех читателей, которые не знакомы с предыдущими книгами Маркова и Наймарк, может сложится впечатление, что они начинают изучать что-то большое с середины: почти в каждом исследовании, приведенном в книге, есть прямые отсылки к прошлым работам авторов. Отчасти это действительно так, потому что системное понимание основ эволюционной биологии, по версии Маркова и Наймарк, можно получить, только осилив все книги этих авторов. В таком случае «Перспективы отбора» будут чем-то вроде учебника по курсу «Актуальные исследования в биологии», который изучается студентами биологического факультета вуза ближе к концу магистратуры. Но если вы хотите демонстрировать знания о переднем крае биологической мысли и не особо углубляться в суть, то эта книга для вас.
Собственно, авторы и видят свою миссию в биологическом просвещении соотечественников. Еще в 2011 году в благодарственной речи на вручении премии «Просветитель» за двухтомник «Эволюция человека» Александр Марков утверждал, что «нашему обществу не хватает биологических знаний, чтобы построить у себя в голове правильную, адекватную модель мира и самих себя; когда научных знаний нет, люди заполняют эту пустоту психологически удобными, комфортными вымыслами, такие люди не только начинают заниматься уринотерапией и верить в гороскопы, они начинают бороться с ГМО, запрещать исследования стволовых клеток, то есть всерьез заталкивают общество в Средневековье».
Такие книги, как «Перспективы отбора», несомненно, помогают преодолеть барьер взаимного непонимания между серьезными исследователями и широким читателем, что способствует борьбе с незнанием и вымыслами.