Шрифт:
Закладка:
Среднему половому виду около одного или двух миллионов лет. В то же время однополые виды редко празднуют свой стотысячный день рождения. По крайней мере так гласит теория. Проблема в том, что существует множество видов, состоящих исключительно из самок, которые вопиющим образом игнорируют свои прогнозы о сроке годности. Эти «эволюционные негодяйки», как назвал их легендарный биолог Джон Мейнард Смит, вызвали бесконечный научный ажиотаж, поставив под сомнение вопрос о совокуплениях.
Вам может казаться, что вы пережили несколько чрезмерно длительных периодов полового воздержания, но они ничто по сравнению с ситуацией пиявковидной коловратки, чья приверженность безбрачию не имеет себе равных в животном мире. Эти микроскопические родственники плоских червей уже около восьмидесяти миллионов лет о совокуплениях и слыхом не слыхивали. Все четыреста пятьдесят видов этого класса коловраток – самки. Они обитают в солоноватой воде, например в лужах или резервуарах для очистки сточных вод, что вряд ли выглядело бы заманчиво в профиле «Тиндера». Но этим самовоспроизводящимся сестрам все равно, потому что они придумали, как пережить естественный отбор и эволюционировать без спаривания.
Причина эволюционного долголетия пиявковидных коловраток является областью продолжающихся исследований и яростных дискуссий среди ученых. Однако один из секретов их успеха, по-видимому, заключается в том, что они «крадут» гены у других форм жизни, возможно, посредством существ, которых съедают.
Диета пиявковидных коловраток не вызывает особой зависти, что неудивительно, учитывая условия их жизни. В основном они питаются «органическим детритом» (не спрашивайте, что это), мертвыми бактериями, водорослями и простейшими – практически всем, что может поместиться у них во рту. Некоторые ученые считают, что пиявковидные коловратки могут извлекать ДНК из своего обеда и улучшать свой собственный геном при помощи так называемого горизонтального переноса генов. Исследования показали, что до 10 % активных генов этих коловраток могли быть заимствованы у других видов. В целом пиявковидные коловратки, по-видимому, переняли набор Франкенштейна из чужеродной ДНК более чем пятисот различных других видов. Происходит ли это при приеме потенциальной пищи внутрь или нет, остается предметом споров, но именно украденные гены обеспечивают коловраткам столь необходимые генетические вариации в отсутствие полов. Они также могут быть причиной другой суперсилы коловраток: их невероятной устойчивости к засухе и радиации.
В выпуске телевизионного реалити-шоу «Выживший» пиявковидные коловратки, вероятно, станут последними оставшимися в живых животными. Они могут пережить несколько лет засухи и сильные радиационные взрывы. Насколько нам известно, они являются самыми устойчивыми к радиации существами на планете, превосходя даже знаменитую несокрушимую тихоходку с ее невероятными навыками выживания.[53] Коловратки могут выдержать удар в сто раз большей радиации, чем та, которая расплавила бы вас или меня в горячую лужу, а после родить несколько здоровых дочерей.
Коловратки способны выживать и производить жизнеспособные копии самих себя, потому что мозаика украденных генов кодирует ферменты, которые дают им замечательную способность восстанавливать свою разрушенную ДНК. Временные источники воды, которые они называют домом, обычно высыхают, оставляя коловраток по существу мумифицированными в течение потенциально многих лет, пока не пойдет следующий дождь. Обезвоживание оказывает такое же разрушительное воздействие на их ДНК, как и радиация (хотя и менее сильное), и их украденный набор позволяет им провести генетический ремонт. В качестве бонуса, эдакого секрета коловраток, который помогает им выживать тысячелетия без самцов, процесс кражи генов и реконструкции их генома обеспечивает им те же эволюционные преимущества, что и спаривание.
Это невероятная новость. Пока не появились коловратки, спаривание побеждало благодаря перетасовыванию генома. Теперь же мы обнаружили, что есть по крайней мере один способ этого избежать (самцы, обратите внимание).
Оказывается, многие другие виды, состоящие исключительно из самок, гораздо старше и находятся в лучшем эволюционном состоянии, чем можно было бы ожидать, благодаря своим собственным хитрым способам смягчения угроз мутационного краха и генетического единообразия. В 2018 году было обнаружено, что однополому виду саламандр Ambystoma пять миллионов лет. Их билет в эволюционную старость – «клептогенез». Иногда они крадут сперму у близкородственных видов, которая используются для стимуляции, а не для оплодотворения ее яйцеклетки. Однако раз в тысячелетие они включают в свой геном кусочки сохраненной «украденной» спермы, чтобы поддерживать разнообразие.
Сейчас невероятно интересное время. Открытие подобной генетической махинации стирает границы между тем, что является половым, и тем, что является однополым видом. И даже бросает вызов фундаментальному вопросу о том, что такое вид. Эти первопроходцы, состоящие исключительно из самок, опровергают гетеронормативные предположения о повсеместности спариваний и открывают новые области исследований для генетики и эволюционной биологии. Например, существуют удивительные физические и поведенческие различия между клональными линиями, свидетельствующие о том, что эпигенетика – различия в экспрессии генов – может играть определенную роль и способствовать некоторым вариациям даже в генетически идентичных линиях.
Что касается пенангского чешуепалого геккона, то секрет их партеногенеза, как оказалось, заключается в том, что самка представляет собой гибрид двух близкородственных видов. Гибриды обычно считаются стерильными – они не могут размножаться. Но наш биологически непокорный геккон об этом не знает, поэтому гибридизация спровоцировала его на переход к клонированию.
Гибридные родители пенангского чешуепалого геккона были генетически достаточно далеки друг от друга, чтобы их наборы хромосом совпадали, но достаточно близки, чтобы по-прежнему быть способными к мейозу.
Эта гибридная золотая жила, по-видимому, является пусковым механизмом партеногенеза у многих других известных однополых позвоночных. Полученным в результате клональным дочерям по-прежнему не хватает генетического разнообразия, которое дает половым репродукторам постоянный поток вариаций для борьбы с изменениями. Но, по-видимому, происходит некоторое смешение этих разнообразных гибридных наборов хромосом во время их своеобразного мейоза, что помогает ограничить влияние инбридинга с течением времени. Некоторые клоны даже имеют дополнительный набор хромосом, то есть гибриды также гибридизируются. Это может способствовать дальнейшей генетической изменчивости и долголетию. Все это очень ново. Как и у репликантов Nexus‐6 в фильме «Бегущий по лезвию», у этих клонов срок годности больше, чем ожидалось, но кто знает, на сколько.
Самое любопытное в этих маленьких однополых ящерицах то, что, хотя им и не нужно спариваться, чтобы выжить, они так и не смогли избавиться от этой привычки. Малоизвестная статья израильского профессора, доктора Иегуды Л. Вернера, опубликованная в Берлине сорок лет назад, описывает «гомосексуальное поведение» ящериц на Оаху. Самки боролись и взбирались друг на друга, причем одна ящерица играла роль самца, а другая – самки.
И это не единственное сообщение о лесбийских ящерицах. Все самки пустынных луговых
