Парадокс пениса. Уроки жизни из мира животных - Эмили Уиллингем

— процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетки распадаются на отдельные фрагменты и затем захватываются и перевариваются соседними клетками. В результате этого процесса половой бугорок исчезает. Если в лабораторных условиях искусственно снижать количество BMP4 в половом бугорке куриного эмбриона, то и у самок, и у самцов кур и перепелов развиваются гениталии, которые выглядят так же, как гениталии утки.

Как и в случае с туатарой, наличие у куриных и перепелиных эмбрионов генитального бугорка косвенно указывает на то, что предки этих птиц когда-то обладали интромиттумом. Но по какой-то причине природа сделала выбор в пользу более высокой концентрации BMP4. У современных кур и перепелов генитальный бугорок в процессе эмбрионального развития исчезает. А у уток? Что ж, утки бывают разные, и, скорее всего, они не проходили отбор по подобному признаку.

Исследователи, проверявшие концепцию на прочность, поставили обратный эксперимент: количество BMP4 в генитальных бугорках утиных эмбрионов было искусственно повышено. На том же этапе эмбрионального развития белок запустил процесс апоптоза, половой бугорок исчез и пенис у подопытных уток — а вы помните, что они известны своими большими пенисами, — не развился. По сути, ученые отняли у них член. Чтобы еще раз подкрепить свои выводы, ученые заблокировали действие BMP4 у куриных эмбрионов в чашке Петри. У тех развились пенисы.

Лучшие части тела

Возможно, вы когда-то видели анолиса, изящную игуанообразную ящерицу ярко-зеленого цвета. Анолисы ревностно охраняют свою территорию: в случае угрозы они делают маленькие «отжимания» и раздувают красную горловую сумку, предупреждая о том, что врагу (другой ящерице или вам) лучше отступить. На Карибских островах анолисы, свободные от хаоса материковых влияний, в процессе эволюционного развития образовали десятки различных видов. В целом животные достаточно быстро адаптируются к условиям островной изоляции, что приводит к появлению самых неожиданных существ, начиная от крошечных слонов индонезийского острова Флорес, заканчивая огромными комодскими варанами.

Биологи решили воспользоваться большим разнообразием близкородственных видов рода Anolis, чтобы оценить скорость, с которой протекают эволюционные изменения. Рассматривались основные черты анолисов каждого вида: горловая сумка (она используется как опознавательный знак и помогает отличать представителей своего вида от «чужаков»), длина бедра, длина и ширина тела (различия в строении лап объясняются разными условиями обитания: одни анолисы живут на скалах, другие — в ветвях деревьев) и размер гемипенисов у самцов (на гениталии, конечно же, возлагается ответственность за создание новых маленьких анолисов).

Результаты показали, что гениталии ящериц изменяются в шесть раз быстрее, чем их горловые сумки или конечности. Голландский биолог Менно Шильтуйзен однажды написал, что «половые органы, вероятно, лучше всего демонстрируют нам силу эволюции». Его мнение полностью подтвердилось.

Это (и некоторые другие) исследование опровергло гипотезу, согласно которой быстрая эволюция гениталий просто является следствием эволюции других органов. Стало очевидно, что гемипенисы анолисов не тащились за их стремительно трансформирующимися лапами. Но если огромное разнообразие гениталий не является побочным эффектом других эволюционных изменений в организме, то чем оно вызвано?

Да пребудут с ними силы

Биологи предлагали разные объяснения стремительной эволюции гениталий (и здесь следует сказать, что подавляющее большинство ученых сосредотачивали свое внимание на мужских половых органах). Еще Дарвин предполагал, что на этот процесс, возможно, влияет выбор, который делают партнеры по спариванию. Результаты многих исследований, проведенных с тех пор, косвенно свидетельствуют, что влияние оказывает как выбор, сделанный партнером до совокупления («предкопуляционный отбор»), так и выбор, сделанный во время/после него («посткопуляционный отбор»).

Как правило, но не всегда, предкопуляционный отбор связан с конкуренцией между самцами{28}. Вспомните борьбу рогами или шеями (например, у жирафов), обнажение клыков, соревнование в длине глазных стебельков у самцов стебельчатоглазых мух. Победитель этих сражений имеет больше шансов на успешное спаривание, а сами сражения, как правило, происходят до совокупления (хотя некоторые особо бесстрашные пауки и крабы продолжают борьбу во время и даже после него).

Посткопуляционный отбор — это совокупность «загадочных» процессов, происходящих в половых путях самок: они разбираются в сперме женихов-кандидатов, отказываются от спермы проигравших самцов и проворачивают тому подобные фокусы. Считается, что органы, принимающие интромиттум, играют важную роль в его формировании. Однако, несмотря на это, как я уже отмечала, львиная доля научных работ посвящена половым органам самцов, а гениталиям самок уделяется относительно мало внимания.

Все рассмотренные выше явления описываются термином «половой отбор». Естественный отбор — выбор, который природа делает в пользу выживания и размножения вида, — это общая форма отбора, а половой отбор, способствующий репродуктивному успеху, — его частный случай. Иногда половой отбор противоречит естественному. Эта нестыковка знакома многим людям, которые готовы пойти на довольно рискованные, не способствующие выживанию поступки ради достижения краткосрочной эротической цели.

Одним из примеров этого противоречия в мире природы является токование лягушек, которое мне всегда казалось чем-то вроде лягушачьего спид-дейтинга. Вечером лягушки собираются вокруг пруда. Самцы квакают своим лучшим баритоном, а самые низкие и громкие голоса больше всего привлекают самок. Быть громким выгодно, потому что в этом случае самка точно примет участие в твоих амфибийных шурах-мурах. Это половой отбор в действии — рискованное прекопулятивное поведение, необходимое для достижения репродуктивного успеха.

Есть один недостаток: хищники тоже слышат самых громких лягушек и с большей вероятностью находят их. Естественный отбор требует от самцов сидеть тихо, а половой — ровно наоборот. Лягушкам приходится с вожделением квакать в пределах границ, установленных противоречивыми природными механизмами.

Гуппи, одни из немногих рыб с пенисами, тоже сталкиваются с вышеописанным противоречием между предпочтениями самок и безжалостностью естественного отбора. Самки гуппи выбирают для совокупления самцов с более крупным интромиттумом, но хищникам найти (и съесть) таких «хорошо оснащенных» гуппи гораздо легче, чем их собратьев с маленьким пенисом.

Влияние совокупления

Генетические исследования могут дать информацию о том, что изменилось или осталось неизменным в ходе эволюции, но они не объясняют, влияние каких именно факторов привело к тем или иным изменениям. Это гораздо более сложная проблема.

Одной из самых больших загадок эволюционной истории интромиттума является бакулюм, кость полового члена, которая есть у многих млекопитающих (но не у людей. У нас нет ни бакулюма, ни клиторальной кости, называемой баубеллюмом). Бакулюм — трубчатая кость, поэтому очевидно, что он имеет связи с костями конечностей (также трубчатыми).

Почему эволюция выбрала и оставила его? Как часто бакулюм претерпевал эволюционные взлеты и падения? Из чего состоит кость члена? Строение бакулюма формировалось под действием естественного или полового отбора?

Одна исследовательская группа попыталась решить некоторые из этих вопросов. Ученые наблюдали за двумя популяциями мышей. Самки