Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни

Маловажность Y-хромосомы становится очевидной, если рассмотреть детерминацию пола у разных видов. Почти все млекопитающие имеют знакомую нам систему X/Y-хромосом, но есть и исключения. Журналисты небезосновательно трубят тревогу, что Y-хромосома вымирает. Дело в том, что мутации, затрагивающие Y-хромосому, трудно скорректировать (в норме Y-хромосома только одна, и рекомбинация невозможна, так как нет «чистовика», который можно было взять за образец), а накопление мутаций может привести к «мутационному коллапсу». Известны случаи, когда млекопитающие действительно утратили Y-хромосому. Это произошло, например, у двух видов слепушонок (Ellobius tancrei и E. lutescens) — небольших грызунов семейства хомяковых. У E. tancrei оба пола имеют непарные X-хромосомы, а у E. lutescens и самки и самцы несут две X-хромосомы. Детерминация пола у слепушонок остается полной загадкой, но отрадно сознавать, что исчезновение Y-хромосомы не означает вымирания мужчин как класса.

Если заглянуть чуть дальше, X- и Y-хромосомы вообще начинают казаться несущественной подробностью. Половые хромосомы птиц (их обозначают как W- и Z-хромосомы) содержат другой набор генов, чем у млекопитающих, и, возможно, возникли независимо. Они наследуются не так, как у млекопитающих, а наоборот: самцы несут две Z-хромосомы (как самки млекопитающих), а самки несут по одной копии W- и Z-хромосомы. Интересно, что у рептилий, от которых произошли и птицы и млекопитающие, существуют обе хромосомные системы, а также ряд вариаций. Самое поразительное, что детерминация пола у холоднокровных рептилий часто вообще не зависит от половых хромосом, а зависит от температуры инкубации яиц. Например, у аллигаторов самцы получаются из яиц, развивающихся при температуре выше 34 °C, а самки — из яиц, развивающихся при температуре меньше 34 °C; при промежуточной температуре получаются и самцы и самки. У других рептилий все может быть наоборот. Скажем, у морских черепах самки развиваются из яиц, инкубируемых при более высокой температуре.

Разнообразие вариантов детерминации пола не исчерпывается рептилиями. У перепончатокрылых насекомых (муравьи, осы, пчелы и др.) самцы часто развиваются из неоплодотворенных яиц, а самки — из оплодотворенных. Поэтому если пчелиная матка спаривается с трутнем, ее дочери имеют три четверти общих генов, а не половину, как в случае систем X/Y или W/Z. Такие сходные генетические черты могли способствовать отбору на уровне колонии, а не на уровне особей, приводя к возникновению эусоциальности, когда размножение является уделом особой касты.

У некоторых ракообразных пол пластичен, то есть особи могут его менять. Возможно, самый странный пример представляют собой разнообразные членистоногие, которых заражают бактерии рода Wolbachia. Они превращают самцов в самок, обеспечивая свое попадание в яйцеклетку (со спермиями эти бактерии не передаются). Иными словами, пол определяется инфекцией. Есть и примеры половой пластичности, не связанные с инфекцией. Например, пол могут менять некоторые тропические рыбы, в частности обитатели коралловых рифов. (Представляете, как это могли бы обыграть создатели мультфильма «В поисках Немо»?) На самом деле, большинство рыб, живущих в коралловых рифах, в какой-то момент жизни меняют пол; редкие оригиналы, которые этого не делают, презрительно называются раздельнополыми. Все остальные — убежденные транссексуалы: у одних самцы становятся самками, и наоборот, другие меняют пол то туда, то обратно, а третьи вообще гермафродиты, то есть самцы и самки одновременно.

Если в этой половой какофонии и просматривается какой-то порядок, то он точно не связан с Y-хромосомой. С эволюционной точки зрения пол случаен и переменчив, как картинка в калейдоскопе. Один из оплотов стабильности — это существование двух полов. За исключением некоторых грибов (о них чуть позже), существует очень мало организмов, имеющих больше двух полов. Тем не менее странно уже то, что разнополость вообще нужна. Дело в том, что существование двух полов вдвое снижает число потенциальных партнеров. Встает вопрос: а что плохого в одном поле (то есть в полном отсутствии полов)? Тогда был бы шире выбор потенциальных партнеров, стерлись бы различия между гомосексуалистами и сторонниками традиционной ориентации. Все были бы счастливы, разве нет? К сожалению, нет. В этой части книги мы увидим, что к худу или к добру, но мы обречены на два пола. Надеюсь, вы уже догадались, что виноваты в этом митохондрии.

13. Асимметрия пола

У пола есть два фундаментальных аспекта. Первый — это сама потребность в партнере, второй — потребность в специализированных типах спаривания, когда нужен не кто попало, а представитель противоположного пола.