Волшебная эволюция

В африканской саванне обитает маленькая птичка яркой окраски — белолобая щурка. Норвежское название вида пишется в одно слово — hvitpannebieter — и переводится как «белолобый пожиратель пчел». В норвежском языке сложные названия птиц зачастую пишутся слитно, так что при чтении просто язык сломаешь: filippinerflaggermuspapegeye (филиппинский висячий попугайчик), pupurnakkeedderkoppjeger (сине-затылочная нектарница-пауколовка) и — мой фаворит — juanfernandezmeisetyrann (островной синицевый тиранчик).

Белолобая щурка отличается не только белым лбом; ее яркий наряд состоит из желтых, красных, зеленых, синих и черных перьев, а острый клюв отлично приспособлен к ловле насекомых, особенно пчел. Эта изящная птичка меньше человеческой ладони в длину.

Белолобые щурки живут большими колониями и селятся в многочисленных норах на песчаных и скалистых берегах рек. После спаривания с самцом самка откладывает яйца в норе, однако высиживают яйца, а затем кормят птенцов не только родители, им помогают другие, бездетные особи, чья задача — участвовать во взращивании чужих птенцов. Примерно у половины пар есть как минимум один «закрепленный» за их семьей помощник, а у многих их даже несколько. Если у пары есть один помощник, то из всего выводка (а изначально это пять-шесть яиц) выживает один-два птенца. Второй помощник даст шанс выжить еще одному птенцу. Когда пищу для птенцов добывают не только родители, но и помощники, то число выживших отпрысков удваивается. Почему же помощники вкладывают свое время и энергию в чужое потомство?

Чтобы найти ответ на этот вопрос, американские биологи Стивен Эмлен и Питер Редж провели масштабное исследование. Они пометили целую колонию белолобых щурок цветными кольцами на лапках, что позволило им отличать каждую отдельно взятую особь, и стали наблюдать: кто с кем спаривается, кто кому помогает, где чьи птенцы и так далее.

Ученые заметили, что почти все помощники приходятся близкой родней паре, в жизни которой они участвуют, то есть они помогают растить своих родных и двоюродных братьев и сестер, а также племянников. В случае выбора 94 % помощников отдавали предпочтение своим ближайшим родственникам.

У кровных родственников набор генов во многом похож. Если у вас родится ребенок, он унаследует примерно половину генов от вас, а другую половину — от второго родителя. Например, если у вас голубые глаза, а у вашего партнера карие, то вероятность того, что ребенок унаследует ваш цвет глаз, может варьировать от нуля до 50 %, в зависимости от генов партнера. Если у вас родится еще один ребенок, он получит новую комбинацию ваших генов и генов второго родителя, и в половине случаев второй ребенок унаследует ту же вариацию каждого гена, что и его брат или сестра. На деле это означает, что у меня примерно половина генов совпадает с моим братом. Также четверть моих генов совпадает с моей племянницей, дочерью моего брата. В эволюционной биологии это называется коэффициентом родства. Мой коэффициент родства с самой собой составляет 1, с моим братом — 0,5, с его дочерью — 0,25. Если у меня родится ребенок, мой коэффициент родства с ним также составит 0,5, как и с моим братом.

Таким образом, с эволюционной точки зрения брат или сестра имеют ту же «ценность», что и наши собственные отпрыски, тогда как «ценность» племянников вдвое меньше. Если у меня есть ген, отвечающий за помощь моим племянникам, существует 25 % вероятности того, что этот ген будет унаследован следующим поколением, поскольку мои племянники передадут дальше по наследству мои гены с той же вероятностью в 25 %. В этом смысле «выгодно» оказывать помощь своим родственникам, поскольку при взращивании племянников происходит такая же передача генного материала, как и при рождении собственных детей, просто не столь эффективная. Не стоит забывать, что все живые существа приходятся друг другу родней, стоит нам лишь заглянуть достаточно глубоко в историю. Так почему же мы задумываемся над тем, участвовать ли в жизни наших дальних родственников или нет?

Попробуем решить простую арифметическую задачу. Мы уже знаем, что тот или иной признак начинает распространяться, только если его преимущества перевешивают недостатки. Когда речь заходит о помощи семье, мы вводим в наше уравнение новый элемент, а именно коэффициент родства. Помощь стоит затраченных усилий только в том случае, когда коэффициент родства, помноженный на преимущество, оказывается больше недостатка.