Цивилизация
Эволюция и жёсткий естественный отбор проявляются не только в разнообразии форм и размеров, но и в мельчайших, отработанных миллионами лет деталях. Иногда даже на первый взгляд необъяснимых — например, в очень устойчивых половых различиях по признакам, которые, кажется, к полу и размножению никакого отношения не имеют.
Пример внешних проявлений таких отличий, видимых невооружённым взглядом, — львиная грива, павлиний хвост или грозные моржовые клыки, равно как и преимущество мужчин в росте, массе и силе. Другое отличие, которое можно заметить лишь при изучении демографических данных, — не поддающаяся логическому объяснению разница в средней продолжительности жизни между мужчинами и женщинами.
Шведка Трина Бильде из Университета Упсалы и её коллеги из Дании, Австралии и США
нашли неожиданный способ компенсировать эту «половую несправедливость» — за счет кровосмешения.
На самом деле цели уравнять в продолжительности пола в длине жизни авторы экспериментальной работы, опубликованной в BMC Evolutionary Biology, не ставили. Они лишь пытались разобраться во внутриклеточных причинах того, что женщины в развитых странах живут в среднем на 3–8 лет дольше мужчин, даже после поправки на более высокую смертность у младенцев-мальчиков.
Одно из возможных объяснений — влияние женского гормона эстрогена на содержание липидов низкой плотности, связанных с атеросклерозом и последующими сердечнососудистыми заболеваниями; мужчин они затрагивают в гораздо большей степени. В эту же группу можно отнести и такие факторы риска, как стресс, курение и алкоголь, по недоброй традиции более свойственные представителям сильного пола.
Но тогда почему такая же разница в продолжительности жизни характерна не только для человека, но и для остальных млекопитающих, и даже для некоторых насекомых?
Ведь с точки зрения естественного отбора, казалось бы, всё должно быть с точностью до наоборот — это самки должны жить меньше, поскольку у них выход из репродуктивного возраста происходит раньше, чем у самцов, способных оплодотворять и с сединой на голове. «Эволюционно» это можно объяснить тем, что самцу достаточно «вложиться» в распространение своих генов на небольшой промежуток времени, в то время как самке приходится пестовать своих чад ещё долго — для неё это единственный шанс закрепить свои гены в поколениях.
Одна из гипотез, разрешающих этот парадокс, — так называемая теория защищенной Х-хромосомы. Согласно этой гипотезе, у самцов, обладающих единственной копией X-хромосомы, гораздо больше шансов в той или иной степени пострадать от мутаций в располагающихся на ней генах. А вот у самок есть своего рода дублирование: даже если какая-то мутация нарушает синтез нужного белка на одной из хромосом, то вторая, полноценная резервная копия «защищает» организм от неблагоприятно эффекта.
Крайний случай проявления такого эффекта — заболевания, сцепленные с полом: гемофилия, миодистрофия Дюшенна, которые передаются по женской линии, но страдают от которых мальчики.
Бильде решила проверить эту гипотезу в более общем виде, не только для упомянутых наглядных примеров, но и для «скрытых» мутаций, эффект которых пока детально не изучен.
Один из способов добиться проявления этих мутаций — инбридинг, близкородственные скрещивания. В этом случае «концентрация» генов с неблагоприятными мутациями возрастает (причем не только на половых хромосомах). Ведь при близкородственных связях из эволюционного процесса, по сути, выключается один из главных механизмов — отрицательный естественный отбор: особи с вредными мутациями, понижающими живучесть, не отсеиваются.
Чтобы проверить гипотезу защищённой X-хромосомы, биологи путем продолжительных близкородственных скрещиваний вывели 20 инбредных линий жуков-зерновок Callosobruchus maculatus. В диких популяциях у них достаточно стабильная разница в продолжительности жизни между полами: самцы живут в среднем 7 дней, самки — 10 дней.
После 10 поколений скрещиваний между родными братьями и сёстрами (в каждом поколении), самцы сравнялись с самками.
И те и другие жили в среднем по 8 суток. Чтобы этого добиться, ученым пришлось записать «акты гражданского состояния» — рождение, все скрещивания и смерть — для более чем 6 тысяч особей. По оценкам учёных, к 10-му поколению, жуки в каждой из 20 линий должны быть гомозиготными в среднем по 89% генов.
Впрочем, несмотря на то что укорочение жизни самок вполне согласуется с гипотезой «защищенной Х-хромосомы», увеличение жизни самцов она не объясняет.
Ведь Х-хромосому они получают от матери, и близкородственное скрещивание на них не должно было оказывать никакого эффекта.
В любом случае инбредным самцам от наказания за нарушение «семейного кодекса» уйти не удалось: как и самки, они обладали гораздо меньшей фертильностью. Если типичная зерновка в контрольной неинбредной группе оставляла после себя 90 потомков, то в инбредных линиях эти показатели снизились — в три раза у самок и вдвое у самцов. Так что шансы последних оставить после себя таких же «долгожителей» весьма невелики.