Эгоистичный ген

История с улитками и фасциолами – только начало. Давно известно, что всевозможные паразиты оказывают поразительно коварное воздействие на своих хозяев. Один из видов простейшего Nosema, заражающего личинок мучного хрущака, “открыл” способ синтезировать химическое вещество, оказывающее совершенно особое воздействие на этих жуков. Подобно другим насекомым, хрущаки вырабатывают гормон, называемый ювенильным: он поддерживает сохранение личиночного состояния. Нормальное превращение из личинки во взрослую стадию происходит тогда, когда личинка перестает производить ювенильный гормон. Паразиту Nosema удалось синтезировать близкий химический аналог этого гормона. Миллионы этих паразитов образуют скопление, начинающее массовое производство ювенильного гормона в теле личинки-хозяина, что препятствует ее превращению во взрослое насекомое. Личинка продолжает расти, достигая гигантских размеров, и более чем вдвое превышает по весу нормальную взрослую форму. Она непригодна для распространения генов мучного хрущака, но являет собой рог изобилия для Nosema. Гигантизм личинки мучного хрущака – расширенный фенотипический эффект генов простейшего.

А вот еще один случай, способный вызвать даже еще более сильную фрейдистскую тревогу, чем “жуки Питера Пэна”: кастрация, производимая паразитами! На крабах паразитирует рачок Sacculina. Он родственен морским уточкам, хотя выглядит как паразитическое растение. Sacculina запускает свои ветвящиеся подобно корням отростки глубоко в ткани несчастного краба и высасывает питательные вещества из его тела. Нельзя, вероятно, считать случайностью, что паразит проникает прежде всего в семенники или яичники. Органы, необходимые крабу для выживания, но не для размножения, он оставляет напоследок. Таким образом паразит кастрирует краба. Как разжиревший вол, краб направляет всю энергию и другие ресурсы не на размножение, а на рост собственного тела. Тем самым паразит получает обильную пищу, не допуская размножения краба. Ко всей этой ситуации очень подходят те предположения, которые я высказал в отношении Nosema с мучным хрущаком и фасциолы с улиткой. Во всех трех случаях изменения, возникающие у хозяина (если мы согласимся с тем, что это адаптации, развившиеся на благо паразита в результате естественного отбора), следует рассматривать как расширенные фенотипические эффекты генов паразита. В таком случае гены способны выходить за пределы “собственного” тела, оказывая влияние на фенотипы других тел.

Интересы генов паразита и хозяина могут в довольно сильной степени совпадать. С точки зрения эгоистичного гена и гены фасциолы, и гены улитки можно рассматривать как паразитов в теле улитки. Как те, так и другие выигрывают от того, что они окружены одной и той же защитной раковиной, хотя они и предпочитают раковины разной толщины. Это различие обусловлено в основном тем, что они выходят из тела данной улитки и входят в тело другой разными способами. Гены улитки выходят из ее тела через сперматозоиды или яйцеклетки. Гены фасциолы делают это совершенно иначе. Не вдаваясь в подробности (они слишком сложны и отвлекли бы нас от темы), укажем на главное: эти гены выходят из тела улитки не в сперматозоидах или яйцеклетках.

Полагаю, что самый важный вопрос, который следует задать в отношении паразита, это вопрос о том, передаются ли его гены следующему поколению в том же вместилище, что и гены хозяина. Если нет, могу предположить, что паразит тем или иным способом причиняет хозяину вред. Если же они передаются вместе с генами хозяина, то паразит будет делать все, что в его силах, чтобы помочь хозяину не только выживать, но и размножаться. В процессе эволюции такой паразит перестанет быть паразитом, начнет кооперироваться с хозяином и может в конечном счете слиться с его тканями, так что станет уж вовсе непохож на паразита. Быть может, как я уже говорил, наши клетки далеко зашли на этом эволюционном пути: все мы реликты произошедшего в прошлом слияния паразитов.

Взгляните, что может случиться, если гены паразита и гены хозяина покидают тело последнего через один и тот же выход. Бактерии, паразитирующие на жуках-древесинниках Xyleborus ferrugineus, не только живут в теле своего хозяина, но используют также его яйца для перехода в нового хозяина. Поэтому генам паразитов безусловно выгодны почти такие же будущие условия, которые благоприятны для генов их хозяина. Следует ожидать, что эти два набора генов-хозяина и паразита “объединятся” по тем же причинам, по которым гены каждого из этих организмов действуют заодно. То, что некоторые из этих генов “жучиные”, а другие – “бактериальные”, не играет роли. Оба набора генов заинтересованы в выживании жуков и в распространении их яиц, потому что и те, и другие рассматривают яйца жуков как билет в будущее. Итак, генам бактерий предстоит разделить судьбу генов своих хозяев, и, по моим соображениям, следует ожидать, что бактерии будут кооперироваться со своими жуками во всех отношениях.