Рассказ предка

Физик-теоретик Ричард Фейнман однажды якобы сказал: “Если вы думаете, что понимаете квантовую теорию, значит, вы не понимаете квантовой теории”. Осмелюсь предложить аналогию: “Если вы думаете, что понимаете, что такое половое размножение, значит, вы не понимаете, что это такое”. Три современных дарвиниста, которые, как я считаю, могут нас многому научить – Джон Мейнард Смит, Уильям Гамильтон и Джордж Уильямс, – много занимались вопросом полового размножения. Уильямс начал свою книгу “Секс и эволюция” так:

Преобладание полового размножения у высших растений и животных несовместимо с современной эволюционной теорией… Нас ждет своего рода кризис эволюционной биологии.

Мейнард Смит и Гамильтон говорили нечто подобное. Над разрешением этого кризиса и трудились эти три выдающихся дарвиниста, а также следующее поколение ученых. Я не буду пытаться рассказать о всех исследованиях. Нет у меня и альтернативного решения. Вместо этого я предлагаю послушать “Рассказ Коловратки”.

Bdelloidea – крупный класс типа коловратки (Rotifera). Само существование бделлоидных коловраток – эволюционный скандал (см. вкладку). (Эта острота принадлежит не мне: здесь безошибочно угадывается стиль Мейнарда Смита.) Многие коловратки размножаются бесполым способом. В этом отношении они напоминают тлей, палочников, многих жуков, некоторых ящериц, и само по себе это не очень удивительно. Мейнарда Смита поразило вот что: бесполым способом размножаются все без исключения бделлоидные коловратки. Все они происходят от общего бделлоидного предка, который жил достаточно давно, чтобы успеть дать начало 18 родам и 360 видам. Найденные в янтаре ископаемые доказывают, что коловратки-мужененавистницы существовали уже 40 млн лет назад, а возможно, и раньше. Бделлоидные коловратки – очень успешная группа животных, чрезвычайно многочисленная и доминирующая в пресноводной фауне по всему миру. Но никто никогда не видел самца бделлоидной коловратки.

Что же тут скандального? Возьмем филогенетическое древо царства животных. Кончики мелких ветвей соответствуют видам. Крупные ветви представляют классы и типы. Существуют миллионы видов, а это значит, что эволюционное древо ветвится так замысловато, как ни одно дерево в лесу. Типов всего несколько десятков, и немногим больше классов. Тип коловратки соответствует одной ветви нашего древа, и эта ветвь разделяется на четыре веточки, одна из которых представляет класс Bdelloidea. Эта ветвь дает 360 отростков-видов. Примерно то же наблюдается в остальных типах и классах. Внешние побеги соответствуют современности: те, что ближе к центру, отображают недавнее прошлое, и так далее – вплоть до ствола, который соответствует, например, миллиарду лет.

Теперь раскрасим кончики ветвей скучного серого древа, чтобы обозначить конкретные признаки. Мы можем раскрасить красным ветви, соответствующие активно летающим животным – противопоставив их животным с пассивным планированием, чаще всего встречающимся. Теперь окинем взглядом все древо. Крупные участки красного разделяются еще более крупными участками серого, который соответствует всем основным группам нелетающих животных. Большинство ветвей, соответствующих насекомым, птицам и летучим мышам, окрашены в красный, и они соседствуют с другими красными ветвями. За некоторыми исключениями, например блох и страусов, три этих класса целиком представлены летающими животными. Красный цвет образует большие сплошные пятна на фоне сплошного серого.

Что это значит для эволюции? Каждое из трех красных пятен должно иметь далекого предка, научившегося летать: древнее насекомое, древнюю птицу и древнюю летучую мышь. Полет, судя по всему, оказался настолько хорошей идеей, что после его изобретения он распространился по всем ветвям потомков, и почти все они сохранили предковую способность летать. Так образовались насекомые (Insecta), птицы (Aves) и рукокрылые (Chiroptera).

Теперь сделаем то же самое с бесполым, без самцов, размножением. Если на схеме мы окрасим в синий виды, размножающиеся бесполым способом, то увидим совершенно иную картину. Если применительно к полету на нашем древе появились большие красные пятна, то бесполое размножение представлено крошечными разбросанными точками синего цвета. Вид жуков, размножающихся бесполым способом, представлен одинокой синей веточкой, окруженной со всех сторон серым. В некоторых случаях синим окрашена группа из трех видов в составе одного рода, но соседние роды при этом остаются серыми. Понимаете, что это значит? Бесполое размножение периодически возникает у тех или иных животных, но всегда быстро исчезает, не успевая дать начало толстой ветви с множеством синих побегов. В отличие от полета, бесполое размножение не сохраняется в эволюции настолько долго, чтобы оно могло передаться целому семейству, отряду или классу животных.