Каждой твари – по паре: Секс ради выживания

Пол у слизевиков определяется тремя генами, известными как matА, matВ и matС. Каждый из них имеет несколько разновидностей: так, у каждого из генов matA и matВ их насчитывается по тринадцать (наверное, отсюда берет начало твое в корне неверное предположение о тринадцати полах), а у matС – три. При этом не забывай: как взрослый слизевик ты имеешь по две копии каждого гена. Предположим, у тебя есть 1-й и 3-й варианты matА, 2-й и 4-й варианты matВ и 1-й и 3-й варианты matС. Когда ты превратишься в блестящий леденец и начнешь вырабатывать половые клетки, каждая из них получит определенный комплект генов – по одному из групп matA, matB и matС. При этом каждая клетка может получить любую комбинацию имеющихся у тебя вариантов: в одной окажутся гены matA1, matB2 и matC1, в другой – matA3, matB2 и matC1 – словом, ты меня понял. Таким образом, ты как индивидуальный представитель слизевиков способен производить половые клетки восьми разновидностей, то есть содержащие любую возможную комбинацию твоих А, В и С. Если захочешь произвести впечатление, можешь называть себя восьмиполым существом. Разумеется, у других представителей твоего вида, живущих в ваших лесах, могут оказаться другие комбинации различных вариантов генов. Подсчитав число возможных комбинаций тринадцати вариантов matA, тринадцати вариантов matB и трех вариантов matC, ты получишь число, превышающее пять сотен. (Поскольку, вполне возможно, существуют и другие, еще не открытые варианты ваших генов, общее число полов у вашего вида может оказаться еще больше.)

Когда ты выпустишь свои половые клетки в большой мир, их задачей станет найти подходящего партнера и слиться с ним. (Кстати, половые клетки слизевиков обладают независимостью, они могут даже самостоятельно питаться – представьте себе сперматозоид, остановившийся, чтобы перекусить!) Подходящим при этом окажется партнер, у которого вариации всех трех генов окажутся отличными от твоих. Клетка, содержащая гены matA1, matB2 и matC1, может слиться с клеткой с набором matA12, matB13 и matC3, а вот та, что содержит matA13, matB2 и matC3, для нее не подойдет. Запутанно, правда?

И все равно, ваша система размножения не такая уж странная. Даже наоборот. Теоретики утверждают, что изогамным организмам следует иметь множество полов, а странным можно считать как раз наличие только двух. Сейчас объясню, в чем тут дело. Представь себе мир глазами половой клетки. Вообрази популяцию без полового разделения, где каждая половая клетка способна слиться с любой другой. В такой популяции найти партнера проще простого. Однако есть и проблема. При отсутствии полов невозможно предотвратить близкородственные скрещивания, в этом случае легко могут соединиться клетки, произошедшие от одного и того же родителя.

Теперь представь себе популяцию, состоящую из множества полов. Чем их число больше, тем легче найти подходящего партнера для размножения и в то же время проще избежать инцеста: родственные половые клетки получают минимальные шансы слиться воедино. (В случае со слизевиками для каждой из клеток подойдет лишь одна восьмая из ее товарок.) Другими словами, большое число полов упрощает поиск партнера, в то же время помогая избежать инбридинга.

Как же перейти от отсутствия полов к сотням? Первый шаг – переход от нуля к двум – действительно может быть сложным, и объяснения этого процесса весьма противоречивы. (Но, поскольку мы знаем, что подобное происходило неоднократно, переход на самом деле не должен быть таким уж сложным.) А после того как барьер преодолен, обзавестись более чем двумя полами не просто, а очень просто. Подумайте: если некий индивидуум начнет вырабатывать половые клетки третьего пола, они будут подходящими для обоих «традиционных» полов (хотя и не подойдут для собственного). Поначалу новый пол имеет преимущество, поскольку его представители могут спариваться с бóльшим числом партнеров, чем другие. Гены нового пола начнут распространяться, пока в популяции не установится равенство, при котором все три пола будут представлены в равной пропорции. Если вдруг объявятся представители четвертого пола, процесс повторится. Поскольку поначалу представители нового пола всегда имеют преимущество, число полов будет постепенно расти.

И тем не менее, как ты правильно заметил, у большинства изогамных организмов только два пола – чудовищно неудобно с точки зрения поиска партнера. Однако сформулируем это иначе: появление большого числа полов в результате эволюции не так сложно и обеспечивает заметные преимущества; тем не менее большинство изогамных организмов почему-то обходится лишь двумя (хотя и не мужским и женским). Это заставляет предположить, что здесь действуют какие-то другие силы, строго ограничивающие число полов у изогамных видов. Что же это за силы? И почему они не повлияли на слизевиков?