Огарок во тьме. Моя жизнь в науке - Докинз Ричард

Да, именно так – фенотипа. В этом вся моя идея. Этот “фенотип” сделан из грязи, а не из живых клеток, поэтому я называю его расширенным, но, тем не менее, это самый настоящий фенотип. Ил в реке не является фенотипом, пока его не подхватит лапками оса. Он становится фенотипом, когда его приспосабливают для биологических целей: в данном случае – для целей выращивания личинок. Это фенотип, поскольку форма и другие свойства грязевой трубочки развивались сквозь поколения, стремясь к совершенству. А значит, должны существовать гены длины трубочки, диаметра, толщины стенок, расстояния между поперечными стенками.

Откуда я знаю, что эти гены существуют? Я этого не знаю. То есть никто еще не проводил генетического исследования фенотипических черт из списка выше. Но я уверен, что если провести это генетическое исследование – а это вполне возможно, – то обнаружится, что все эти фенотипические черты меняются под управлением генов. Откуда такая уверенность? Дело в том, что трубочки, которые строит оса, очевидно, приобрели свою удачную форму под действием естественного отбора, а логика естественного отбора подразумевает участие генов. Как мог бы естественный отбор сформировать трубочки из грязи, которые все лучше выполняют свою функцию защиты личинок, если он не благоприятствовал определенным генам за счет остальных? Повторюсь, безусловно, гены влияют на трубочки лишь опосредованным образом, через строительное поведение ос. А на него (предыдущий шаг в причинно-следственной цепочке) – через нервную систему ос. А на нее – через клеточные процессы, строящие нервную систему ос. Но в любом случае все фенотипические эффекты опосредованы. Влияние генов на грязевые трубочки опосредовано точно так же, как влияние генов на крылья, лапки и усики. А расширенный фенотип, который мы рассматриваем, может оказаться и не последним звеном в цепочке причин и следствий. Все его дальнейшие последствия тоже можно считать расширенным фенотипом при единственном условии: что гены, отвечающие за него, были отобраны в ходе естественного отбора.

В этой книге приводится иллюстрация – разнообразие цвета грязевых трубочек. Значит ли это, что существуют гены, определяющие цвет трубочек? Возможно. Здесь я менее уверен, но лишь потому, что неочевидно, что цвету трубочек благоприятствовал естественный отбор. Возможно, что одни цвета лучше, чем другие, и возможно, что гены заставляют ос придирчиво выбирать грязь по цвету. С другой стороны, вполне возможно, что цвет грязи ос не волнует: они собирают любой доступный в ближайшем ручье материал, который может оказаться светло-коричневым, темно-коричневым или рыжевато-коричневым. Почему нельзя сказать, что ос также не волнует длина трубочки или толщина стенки? Может быть и так, но, кажется, это маловероятно. Легко заметить, что стенка может оказаться слишком тонкой для своей задачи (а значит, плохо защитит личинку или вовсе развалится). Или слишком толстой (а значит, потребуется больше походов к ручью за грязью, на которые тратится ценное время). Трудно вообразить, что толщина стенок трубочки могла бы не быть предметом естественного отбора. Лично я подозреваю, что цвет тоже подлежит отбору (некоторые цвета легче заметить хищникам), но вполне вероятно, что важнее окажется экономия времени при добыче грязи из ближайшего ручья независимо от цвета (а не долгие поиски ручья с грязью подходящего цвета).

Это гипотетические черты, о которых я говорю лишь для примера. Суть в том, что логика естественного отбора (выбор генов за их фенотипические эффекты) вынуждает нас признать, что подобные функциональные фенотипы не ограничены отдельным телом, “носителем”. И самые простые и очевидные примеры нам предоставляют артефакты животных. Здесь я воспользовался близкой дружбой с Майклом Ханселлом: в бытность студентами Оксфорда мы вместе снимали квартиру. Сегодня Майк – мировой эксперт по артефактам животных, автор нескольких трудов о них, в том числе прекрасной книги “Построено животными”: в ней тема артефактов находчиво задействуется как отправная точка, чтобы поговорить в более общем смысле о разных аспектах поведения животных. В книге “Расширенный фенотип” целая глава посвящена артефактам животных: домикам личинок ручейников, птичьим гнездам, термитникам, плотинам бобров. Даже озеро, возникающее у бобровой запруды, можно с полным правом считать (расширенным) фенотипическим проявлением генов бобра – вероятно, это самый крупный в мире фенотип.

Если бы “Расширенный фенотип” ограничивался артефактами наподобие грязевых трубочек у ос Джейн Брокманн или передвижных домиков у ручейников Майка Ханселла, я бы не потрудился говорить (а издатели не стали бы печатать на задней обложке книги): “Неважно, читали ли вы у меня что-то еще, прочитайте, пожалуйста, хотя бы это”. Но расширение простирается дальше. Глава об артефактах животных подготавливает читателя к более радикальным представлениям о том, как паразиты манипулируют хозяевами, и о “действии на расстоянии”. Двуустка живет в раковине улитки, как личинка ручейника в своем каменном доме. Двуустка не “строит” раковину подобно тому, как строит дом ручейник. Но если бы двуустки нашли способ приспосабливать раковину улитки к своим целям и если бы мы могли удостовериться, что такому приспособлению благоприятствует естественный отбор, то неодарвинистская логика вынудила бы нас признать, что ген двуустки воздействует на свойства раковины улитки. Если принять аналогию с домиком ручейника (а как ее можно не принять?), то из логики расширенного фенотипа следует, что геном двуустки содержит гены “для” фенотипа улитки – по крайней мере, в том же смысле, в котором он содержит гены “для” фенотипа двуустки.

Раковина улитки – ее дом и крепость, как и каменный домик ручейника. Мы бы не удивились, обнаружив, что паразит ослабляет улитку – например, так, что раковина истончается, и улитка, таким образом, становится более уязвимой. Но как быть, если раковина улитки оказывается толще, когда в ней живет паразит? Именно так обстоит дело для улиток с некоторыми видами двуусток-паразитов. Можно ли считать, что улитка лучше защищена в результате влияния паразита? Оказывает ли двуустка улитке альтруистическую услугу? Лучше ли живется улитке с паразитом?

В каком-то смысле, пожалуй, да – но не в хорошем дарвиновском смысле. Вот что я думаю. Животные состоят из компромиссов между несовместимыми требованиями. Раковина может быть слишком тонкой для улитки, но может быть и слишком толстой. Как это? Все дело в экономике – как часто бывает в теории эволюции. Сырье для изготовления раковины – например, кальций – обходится дорого. А в главе об экономике роющих ос мы увидели, что за слишком большие вложения в одну отрасль телесной экономики приходится расплачиваться недостаточными вложениями в другую. Улитка, слишком много вложившая в раковину, должна урезать что-то другое – и будет не так успешна, как улитка-соперник, вложившая в раковину чуть меньше (а значит, чуть больше где-то еще). Можно взять за оптимум среднюю толщину раковины улитки без паразита. Когда двуустка заставляет улитку утолщать раковину, она уводит улитку от оптимума улитки в сторону другого, более затратного, оптимума двуустки.

Возможно ли, что оптимум двуустки окажется толще оптимума улитки? Вполне возможно! Любому животному приходится балансировать между нуждами выживания и размножения. Самки и самцы павлинов находятся на разных оптимумах в континууме секса-выживания. Самок больше “заботит” выживание, самцов – размножение, пусть даже ценой укороченной жизни. Все потому, что самцам не приходится откладывать крупные, “затратные” яйца, а значит, в короткую жизнь самцы могут уместить больше размножения, чем самки. Большинство самцов не так успешны, как средняя самка, с точки зрения передачи генов, но несколько “элитных” самцов – намного успешнее средней самки, даже если умирают молодыми. Самцы, как правило, наследуют свои черты от предков, принадлежавших к элитному меньшинству, которое умирало молодым после бума размножения. Так что у самцов естественный отбор благоприятствует сдвигу телесной экономики от оптимума индивидуального выживания к оптимуму размножения.