Журнал «Компьютерра» № 24 от 27 июня 2006 года

Представьте, что в популяцию озерных лягушек попадают гибриды, производящие половые клетки прудовых (или сами прудовые лягушки, от скрещивания с которыми получатся такие гибриды). Все потомство от их скрещивания с родительским видом будет гибридным (рис. 3). Однако оказалось, что при скрещивании друг с другом гибриды могут быть бесплодными или давать потомство, погибающее до половозрелости. Почему?

Гибридные лягушки относятся к немногочисленным существам, два генома которых выполняют разные функции. Неклональный геном обеспечивает жизнедеятельность, но в каждом поколении он уничтожается и опять получается от родительского вида. Клональный геном эволюционирует, передаваясь из поколения в поколение. В нем накапливаются разнообразные ошибки, а также, возможно, возникают приспособления, способствующие его воспроизводству. Клональные геномы могут измениться так сильно, что если в одной особи сойдутся две их копии, то ни одна из них не сможет обеспечить полноценное управление жизнедеятельностью и развитие лягушки окажется нарушено.

Вернемся к ситуации, когда в популяцию озерных лягушек (RR) попали гибриды (LR), производящие гаметы другого родительского вида (L). Их доля будет неуклонно возрастать. Все скрещивания LR x RR будут давать только гибридов (LR), увеличивая их долю в популяции. Скрещивания RR x RR не будут изменять соотношения двух форм в популяции, а скрещивания LR x LR вообще ни к чему не приведут. В результате со временем гибриды могут почти полностью вытеснить родительский вид! Когда они начнут преобладать в популяции, там окажутся востребованы другие гибридные линии (в нашем примере — производящие гаметы озерной лягушки).

Вам показалось, что с лягушками все уже ясно? Это отнюдь не так. Под тем же Харьковом обитают лягушки, которые производят смесь из половых клеток обоих родительских видов (как они ухитряются это делать — загадка). Кроме того, и в Западной Европе, и под Харьковом значительная часть лягушек имеет не два хромосомных набора, а три (некоторые — четыре).

Люди и лягушки — что общего?

Вернемся к эволюционной истории нашего вида. Что мы можем сказать о гибридизации между людьми и шимпанзе, основываясь на данных американских авторов? За четыре миллиона лет неполного разделения эволюционных ветвей отличия между ними должны были стать достаточно большими. Гибридизация не была свободной, ведь некоторые участки наших хромосом не были ею затронуты. Тем не менее наблюдался «переброс» фрагментов наследственного материала шимпанзе в наш геном.

Идея о гибридизации двух видов, высказанная американскими исследователями, охарактеризована как провокационная. Добавим к ней сумасшедшую гипотезу: в то время в нашей истории происходила такая же мероклональная гибридизация, какая сейчас наблюдается у зеленых лягушек. Как же это может объяснить зарегистрированные феномены?

Дело в том, что клональный геном не всегда воспроизводится клонально. Иногда (вероятно, из-за неполного удаления другого генома) во время мейоза у гибридных лягушек происходит обмен участками между хромосомами из разных наборов (частичная рекомбинация). Так, в клональный геном озерной лягушки могут попасть куски генома прудовой (рис. 4) [Схема на рис. 3 отражает лишь общую логику процесса. Может, вместо части генома L сразу выбрасывается кусок генома R; возможно, в результате рекомбинации получаются гаметы с неполным или избыточным хромосомным геномом, — здесь мы не будем рассматривать эти обстоятельства]. Если получающаяся в результате этого особь-рекомбинант скрестится с озерной лягушкой, произойдет перенос в генофонд озерной лягушки наследственной информации другого вида! Это не домыслы: достоверно описаны популяции одного вида, содержащие гены-маркеры, полученные от другого.

Напомню, что хоть озерная и прудовая лягушка способны к гибридизации, это «хорошие», существенно различающиеся виды [А вот то, что мы называли в одном ряду с ними гибридную форму, приводя для нее видовое имя, такое же, как для настоящих видов, — это упрощение, облегчающее изложение]. Вероятно, их отличия не меньше, чем отличия пра-человека и пра-шимпанзе. Поэтому можно предположить, что между нашими предками и родственными им обезьянами образовывались мероклональные гибриды. Рекомбинация родительских геномов у этих гибридов с последующим возвратным скрещиванием с людьми могла бы объяснить мозаичность человеческого генома, в котором одни участки относительно непохожи на геном шимпанзе, а другие — неожиданно близки к нему.

Первейшее возражение против высказанной гипотезы — то, что мероклональное наследование не зарегистрировано у млекопитающих. Но и гибридизация в течение четырех миллионов лет у них тоже раньше не регистрировалась!