Каждой твари – по паре: Секс ради выживания

Новые виды также могут образовываться из-за несовместимости в ходе репродукции – к примеру, когда сперматозоиды и яйцеклетки не могут распознать друг друга. Возвращаясь к вашему виду, изменение в механизме взаимодействия икры и биндина способно привести к возникновению нового вида морских ежей. Чтобы представить, как подобное может случиться, вообразите, что самцы ежа-скаловерта различаются между собой лишь по типу производимого ими биндина. Для простоты допустим, что биндин существует лишь в двух вариантах, А и В. Теперь представьте, что икра каждой самки вашего вида совместима лишь с одним из двух типов биндина. Если совместимость настолько жесткая, что икру некоторых самок может оплодотворить лишь сперма, содержащая биндин типа А, а других – только сперма, содержащая биндин типа В, морские ежи-скаловерты разделятся на два разных вида, даже если их представители будут абсолютно идентичны по всем остальным признакам.

Пока до этого не дошло, однако все движется в этом направлении. Самцы ежа-скаловерта действительно производят биндин различных типов, а яйцеклетка совместима лишь с одним из них. Правда, эта совместимость не имеет эксклюзивного характера – пока. Однако рано или поздно это произойдет, если различия во взаимодействиях будут увеличиваться и дальше. Похоже, нечто подобное однажды уже произошло. Если вы сравните себя с продолговатыми скаловертами, то поймете, что основная генетическая разница между вами заключается все в том же способе взаимодействия биндина с икрой. Во всем остальном вы почти не отличаетесь друг от друга. Теперь вы понимаете, как быстрая эволюция биндина ведет к разветвлению вашего вида.

Забавно, что у многих организмов эволюция протеинов, задействованных при репродукции, – и, соответственно, в производстве спермы, яиц, семенной жидкости и т. д. – идет быстро. Очень быстро. К примеру, у млекопитающих два вида протеина, встречающихся на поверхности яйцеклетки и взаимодействующих со спермой в ходе оплодотворения, изменяются прямо-таки с космической скоростью. Столь же быстро у самок плодовых мушек видоизменяются протеины, влияющие на то, сможет ли очередной любовник извлечь из репродуктивных путей сперму предыдущего ухажера. Чемпионом, однако, следует считать лизин, влияющий на то, сможет ли сперма морского ушка взаимодействовать с икрой самки: она видоизменяется в 25 раз быстрее гамма-интерферона, протеина, играющего важную роль в иммунной системе млекопитающих, который считают наиболее быстро видоизменяющимся из всех известных белков.

Итак, мы обнаружили два забавных факта. Во-первых, в белках, задействованных при репродукции, эволюционные изменения происходят особенно быстро. Во-вторых, изменения этих белков могут приводить к образованию новых видов. А теперь сложим эти факты вместе: если бы мы поняли, почему белки, задействованные в репродукции, видоизменяются так быстро, мы бы сумели разобраться в движущих силах, которые приводят к возникновению новых видов.

Между тем одной из причин быстрой изменчивости белков, участвующих в размножении, может быть именно война полов. Эта теория кажется весьма привлекательной, тем более что мы уже разобрались, как самцы и самки, оказавшись в тисках войны, втягиваются в скоростную гонку вооружений. Более того, среди насекомых, у которых большинство самок встречается с несколькими любовниками, – а это и есть причина войны – новые виды появляются как минимум вчетверо чаще, чем у тех, кто вступает в половую связь лишь с одним.

Это исследование – впечатляющий старт, к тому же оно прекрасно укладывается в теорию. Однако делать какие-либо определенные выводы все еще слишком рано. Чтобы доказать, что борьба полов стимулирует образование новых видов, мы, в идеале, должны продемонстрировать, что быстрая эволюция мужских протеинов, связанных с размножением, ведет к столь же быстрой эволюции соответствующих женских протеинов, и наоборот. Для примера представим, что в результате эволюции семя морского ежа стало проникать в икринки еще быстрее. С точки зрения яйцеклетки это плохие новости: слишком быстрое проникновение может привести к тому, что в икринке окажется более одного сперматозоида. Однако икре это не нужно, поскольку у вашего вида наличие более чем одного сперматозоида не дает развиваться зародышу. Таким образом, яйцеклетка, способная предотвратить слишком быстрое проникновение сперматозоидов, получает эволюционное преимущество. Однако на сегодня нам известен лишь один быстро изменяющийся протеин, при этом оба участника известны, а результат тянет на назидательную историю скорее о погоне, чем о войне.