Эволюция. Триумф идеи - Карл Циммер

Итак, единственный самец вида способен оплодотворить всех без исключения самок — но есть ведь и другие самцы, которые не прочь были бы сделать то же самое. У многих видов этот конфликт ведет к битвам между самцами. Как именно выглядит эта битва, зависит от характеристик вида и экосистемы, в которой он обитает. Морские слоны на севере сталкиваются своими тысячекилограммовыми телами, разбрызгивая кровь и пену, чтобы стать единственным властелином и сексуальным партнером целого гарема из десятков самок. Овцебыки на просторах арктической тундры пытаются вогнать друг в друга свои толстые рога, и каждый десятый погибает от травмы черепа. Даже самцы жуков и мух отрастили у себя «рога» для сражений за право продолжить род.

Самка выбирает

Состязания между самцами были хорошо известны натуралистам уже в XIX в. Знал о них, разумеется, и Дарвин. Эти состязания без проблем укладывались в его теорию эволюции: если самцы сражаются из-за самок, то победители, естественно, спариваются чаще других. Если чуть более толстый череп дает самцу преимущество, то в следующем поколении у многих самцов будут толстые черепа. Пара твердых шишек может сделать череп еще более эффективным оружием в сражении за самку — а со временем они могут эволюционировать в ветвистые рога.

Но Дарвина интересовало и другое: чем заняты самки во время этих сражений? Пассивно ждут, чтобы ими овладел победитель схватки? Может быть, некоторым викторианским джентльменам мысль о женской пассивности и грела душу, но Дарвин понимал, что здесь тоже есть проблема: такая схема ничего не говорит о видах, где самцы не устраивают очных поединков.

Представьте себе павлина с его великолепным хвостом. «Вид павлиньего пера, где бы я его ни увидел, вызывает у меня тошноту!» — сказал как-то Дарвин. В громадном веере с радужными «глазами» нет никакой жизненной необходимости — самки Pavo cristatus без него прекрасно обходятся. Это не оружие — самец не может поколотить соперника хвостом и тем самым заставить того подчиниться. Более того, это лишний груз, который может помешать самцу и сделать его легкой добычей хищника. Но несмотря на все недостатки, павлины-самцы каждую весну отращивают себе новый комплект сверкающих перьев взамен тех, что они сбросили в конце предыдущего года.

«У Дарвина были крупные проблемы с павлинами, ведь на первый взгляд павлиний хвост идет вразрез с теорией эволюции и естественного отбора, — говорит Марион Петри, биолог из Университета Ньюкасла. — Он много думал об этих птицах, но прошло несколько лет, прежде чем он предложил свое объяснение их происхождения. Особую форму отбора, вызвавшую, возможно, появление павлиньего хвоста, он назвал половым отбором».

Во время брачного сезона павлины собираются группами, получившими название леков, и привлекают самок громкими криками. Как только в поле зрения появляется самка, самец раскрывает хвост и заставляет его вибрировать. Дарвин предположил, что самки павлина оценивают самцов по хвосту. Некоторые хвосты кажутся им особенно привлекательными, и самки стремятся спариться с их владельцами. Он не мог сказать, определяется ли выбор самок эстетическими соображениями или наличием у особенно хвостатых самцов каких-то особо желательных качеств. Во всяком случае, выбирая одного из самцов, самки поступают точно так же, как голубеводы, которые отбирают голубей по качествам, которые естественный отбор в природе не стал бы поддерживать. Трубастый голубь услаждает взор селекционера; великолепный павлин — самки этого вида. В каждом поколении выбор самок приносит репродуктивный успех самцам, обладающим приятными для самок чертами. Со временем, утверждал Дарвин, предпочтения самок способны сформировать даже такое экстравагантное украшение, как павлиний хвост.

Половой отбор, как назвал Дарвин новую движущую силу эволюции, произвел на читателей не слишком сильное впечатление. Альфред Уоллес считал, что старого доброго естественного отбора вполне достаточно. Самки птиц выглядят невзрачно, заявил он, потому что проводят много времени в гнездах и потому для них особенно важна маскировка. Может быть, яркая расцветка — это нормальное состояние перьев, и птицы-самцы, которым не обязательно так тщательно прятаться, просто не подверглись естественному отбору.

Десятки лет среди биологов преобладали сомнения в том, что самки действительно имеют право голоса в вопросах секса. Только в последние примерно 20 лет исследователи сумели экспериментально показать, что у самок имеются явные предпочтения. Оказалось, что предпочтения эти настолько сильны, что могут без труда вызвать и направить эволюцию павлиньего хвоста.

Марион Петри, к примеру, продемонстрировала, что павлиньи курочки имеют весьма определенные вкусы во всем, что касается самцов-павлинов. «Многие самки, если дать им свободный выбор из нескольких петухов, выберут одного и того же, и именно он в природе получит значительную долю самок в своей популяции», — говорит Петри. А самки, как показала Петри, выбирают самцов-счастливчиков по хвосту. Сложные хвосты с большим количеством «глазков» для курочек привлекательнее скромных, менее изукрашенных хвостов. В среднем на хвосте у павлина присутствует 150 глазков. Петри выяснила, что достаточно удалить всего несколько глазков, чтобы существенно снизить шансы петуха быть выбранным. У петуха с хвостом, на котором насчитывается меньше 130 глазков, почти нет шансов спариться.

Другие биологи показали, что представительницы многих других видов также имеют четкие предпочтения в выборе пары. Курам нравятся петухи с большими яркими гребнями; самочки рыб-мечехвостов предпочитают самцов с длинными хвостами; самки сверчков выбирают самцов с самой сложной и изысканной песней. Поскольку все эти признаки передаются по наследству, половой отбор действительно может быть направляющей силой эволюции. А поскольку длинный хвост, яркая расцветка и громкая песня предъявляют к самцам суровые требования, их экстравагантности должен существовать какой-то предел. Если брачные украшения поднимут цену выживания для самцов слишком высоко, естественный отбор положит предел их эволюции в этом направлении.

Дарвин всегда старался обойти один фундаментальный вопрос полового отбора: почему самки предпочитают хвост или гребень вполне определенного вида? Он просто говорил, что она находит его привлекательным. В 1930 г. британский генетик Рональд Фишер перефразировал эту мысль более формально: если самки птиц находят длинные хвосты привлекательными, то короткохвостым самцам трудно будет найти себе пару. У самки, выбравшей длиннохвостого самца, скорее всего родятся длиннохвостые сыновья, и у ее отпрысков-самцов будут хорошие шансы найти себе пару. Иными словами, матери просто хотят, чтобы их сыновья выглядели сексуально.

Однако в настоящее время все большее число ученых считает, что самки выбирают себе пару далеко не случайным образом. На самом деле их привлекают внешние признаки, которые, возможно, свидетельствуют о генетическом потенциале своего носителя.

Как правило, у самок меньше возможностей передать свои гены следующему поколению, чем у самцов, поэтому эволюция часто делает их очень осторожными в выборе партнера. Одна из серьезнейших угроз для потомства любой самки — это паразиты. Даже если у нее хорошие гены и ей самой не угрожают болезни, спаривание с партнером — носителем более слабого генотипа может ослабить и ее генотип при передаче потомству.