Зачем нужны мужчины

Если бы в биологическом арсенале животных пол был только один, то позвоночные никогда не достигли бы такого прогресса в своем развитии, и особенно – человек. Если бы наш вид был представлен только мужчинами, он вымер бы в первую тысячу лет своего существования из-за манеры соваться куда не следует. Если бы наш вид был представлен одними женщинами, мы выжили бы, но не выбрались из пещер из-за развитого инстинкта самосохранения. Хотя, надо признать, что пещеры эти были бы весьма искусно украшены кусочками меха, камушками и другими доступными первобытным людям элементами декора.

О ценности мужского пола говорит и такой факт: популяция двуполых животных должна платить очень высокую цену за наличие самцов. Им требуется гораздо больше пищевых ресурсов, а отдача от них слишком мала – большинство самцов в условиях естественного и полового отбора оказываются исключенными из репродуктивной программы. Холостяки многих видов млекопитающих сбиваются в целые стада и бродят по лесам и саваннам в надежде когда-нибудь, хотя бы случайно, спариться с самкой. Получается, что самцы в основном едят и спят, в то время как самки трудятся не покладая рук: беременеют, вынашивают, рожают, выкармливают новые поколения.

Самцы, не занятые в воспроизводстве, тратят энергию только на сон и еду

И все же, несмотря на сложности, эволюция, жестоко отсеивающая все лишнее, культивировала мужской пол, сохранила его и сделала его существование одним из условий своего успешного хода.

В том, что мужской пол жизненно необходим для благополучного процветания вида, убеждает интересный эксперимент, поставленный биологами из Орегонского университета.

В качестве подопытных кроликов выступили Caenorhabditis elegans, маленькие червячки, относящиеся к нематодам (нематодами называют любых круглых червей, тело которых не имеет сегментов и сужается с обеих сторон). Червячки интересны тем, что их популяция представлена гермафродитами и небольшим количеством «чисто самцов». Путем искусственного отбора ученые вывели две породы этих червей, отличавшихся только тем, что в одной породе были представлены только гермафродиты (тип OS), а во второй присутствовали и самцы, и самки, которые размножалась исключительно путем перекрестного оплодотворения (тип OO). Было создано две подопытные группы червей с равным количеством особей типов ОО и OS, затем к каждой группе была добавлена порция червей исходного вида, лишенная этих мутаций (тип WT). Эксперимент продолжался в течение 50 поколений червей. Каждое поколение подвергалось действию мутагенного препарата, что приводило к увеличению частоты мутаций. Червей помещали в чашку Петри, в другой половине которой находилась их пища – бактерии E. coli. Чтобы добраться до еды, черви должны были преодолеть небольшую перегородку.

Caenorhabditis elegans: выжившие участники эксперимента

По окончании этой части эксперимента ученые сравнили изменения в приспособленности у особей первого поколения червей и выживших представителей последнего, пятидесятого. Для этого червей в равных пропорциях смешивали с контрольными червями, в геном которых был введен ген светящегося белка, и помещали в благоприятные для жизни условия. Через некоторое время, достаточное для того, чтобы черви размножились, биологи определяли количество светящихся особей в потомстве. Если их становилось меньше – значит, приспособленность выросла, если больше – значит, произошла деградация.

Результаты эксперимента однозначно свидетельствовали о том, что перекрестное оплодотворение – мощное средство борьбы с генетическими ошибками. Количество несветящихся особей неизменно оказывалось большим. Искусственно повышенная скорость мутирования привела к вырождению всех пород червей, кроме OO, которые размножались перекрестным оплодотворением.

Даже тем породам, у которых мутагенез не был искусственно ускорен, высокая частота перекрестного оплодотворения дала преимущество. В одной из двух контрольных пород OS даже без повышения скорости мутирования отказ от перекрестного оплодотворения привел к вырождению. Эксперимент также показал, что частота перекрестного оплодотворения у большинства «диких» пород WT оказалась заметно выше исходной. Это, пожалуй, самый важный результат. Он означает, что в жестких условиях (в данном случае таким условием была необходимость преодоления препятствия на пути к еде) естественный отбор дает явное преимущество особям, размножающимся путем перекрестного оплодотворения. Потомство таких особей оказывается более жизнеспособным.