Увидел эссе Джона Лонера (John Launer, врач по профессии), в котором рассматривается неразрешенная до сих пор проблема существования полового размножения, которую Джон Майнард Смит назвал ‘королевой эволюционных проблем’. Лонер завершает эссе на несколько пессимистической ноте (с точки зрения ‘философии белого самца’):
‘Предположив, что небольшие технические проблемы с повреждением генома во время клонирования скоро будут разрешены и что юридические ограничения со временем будут удалены — предположения, которые кажутся разумными в рамках любых критериев — возможно, что женщины нашего вида скоро получат возможность обходиться крайне небольшим количеством мужчин, или даже полностью без таковых. Если в это время женщины смогут предотвратить разрушение планеты мужчинами как жизнеспособной среды обитания для людей, их можно будет простить, что они выберут путь уже проложенный бделлоидными коловратками. Попытки понять природу мужчины или устранить существующие теоретические трудности станут чисто академическими.’
Приведу несколько цитат из нескольких статей по поводу ‘королевы эволюционных проблем’.
Попадьин, К. Ю. Эволюция полового размножения: роль вредных мутаций и мобильных элементов.
‘ «Королева эволюционных проблем», «эволюционный парадокс», «самая большая загадка эволюционной биологии», «эволюционный скандал», «шедевр природы» — подобными вступительными словами часто сопровождаются работы по эволюции полового размножения. Загадка заключается в том, что согласно широко принятым теоретическим взглядам бесполое размножение более выгодно для организмов, нежели половое, и соответственно можно ожидать, что оно должно быть доминирующей, если не единственной формой размножения. Однако на самом деле большинство эукариотов (около 99% видов) имеет половое размножение. Именно в этом несоответствии теоретических и фактических данных и заключается парадоксальность ситуации. Причину этого явления ученые ищут уже более века, начиная с работы Вейсмана, и хотя количество гипотез уже перевалило за двадцать, единой общепризнанной теории так и нет.’
‘В настоящее время основные преимущества полового размножения над бесполым связывают либо с более быстрой адаптацией к изменчивой среде (экологические гипотезы), либо с более медленной потерей адаптации в стабильной среде (мутационные гипотезы). Хотя в учебниках обычно упоминается лишь первый подход, его универсальность не очевидна, поскольку все экологические гипотезы требуют достаточно специфических условий — прежде всего крайнего непостоянства среды. Второй подход базируется на том, что половые организмы имеют более эффективный механизм очищения генома от вредных мутаций. Мутационные гипотезы отличаются большей универсальностью, поскольку появление новых мутаций в геноме неизбежно из-за существующих физических ограничений на точность процессов репликации и репарации ДНК.’
‘Существует ли какие-то эмпирические подтверждения преимущества бесполового размножения, или все сводится к теоретическим построениям? Реальность этой проблемы подтверждается многочисленными случаями перехода организмов от полового к бесполовому размножению, наблюдавшимися как в недавнем прошлом, так и по сей день.’
Рухленко, И. А. «Королева эволюционных проблем» краткий анализ отдельных экспериментальных результатов.
‘Если бесполая самка совершит определенное репродуктивное усилие на создание 100%-ной копии своих генов, то самка, предпочитающая размножаться половым способом, должна совершить такое же репродуктивное усилие на создание копии, в которой будет лишь 50% её генов, а остальные 50% будут от самца, практически не принимавшего участие в создании новой копии. Таким образом, чтобы создать 100% собственных генов, такой (половой) самке необходимо совершить вдвое большее репродуктивное усилие (создать две копии по 50% генов). Это и называется «двойная цена полового размножения» (формулировка, в которой подчеркивается генетический вклад в потомство, как мера приспособленности организма). Другие исследователи предпочитали формулировать «королеву эволюционных проблем» не через генетический, а через ресурсный вклад в потомство. Такая формулировка данной проблемы получила меткое название «двойная цена самцов».’
‘Причем на этом двойном (генетическом, ресурсном или конкурентном) преимуществе бесполого размножения над половым, список преимуществ бесполого размножения не заканчивается — бесполое размножение имеет еще и другие не столь значительные, но тоже заметные достоинства, делающие его выгодным даже более чем в два раза:
1. Отсутствует рекомбинация — следовательно, уже отобранные (предполагаемым естественным отбором) полезные сочетания генов не разбиваются рекомбинацией в следующих поколениях (т.е. знаменитый «кошмар Дженкина» для бесполых организмов не актуален).
2. Половым клеткам не надо тратить энергию и время на поддержание процессов мейоза, сингамии и кариогамии.
3. Нет необходимости в «перекрестном оплодотворении», следовательно, вообще нет проблемы поиска полового партнера.
4. Отсутствует риск получить травму в ходе копуляции.
5. Отсутствует риск заразиться паразитами во время копуляции.
6. Не нужно участвовать в конкурентной борьбе за половых партнеров, т.е. тратить время и ресурсы еще и на «любовные игры» (танцы, пляски, песни, построение брачных беседок, рыцарские турниры и прочее). Хотя это, конечно, больше касается самцов, но и самки тоже в какой-то степени становятся «заложницами» этих брачных игр.’
Марков, А. Горизонтальный обмен генами заменяет коловраткам половое размножение.
‘Бделлоидные коловратки (Bdelloidea) — микроскопические обитатели водоемов, одни из самых мелких многоклеточных животных — представляют собой удивительное исключение. Это целый класс животных (около 400 видов), размножающихся исключительно бесполым путем (партеногенетически). Никто никогда не видел самцов бделлоидных коловраток, и, судя по всему, они живут так уже много десятков миллионов лет (подробнее о бделлоидных коловратках см. в заметке Утрата полового размножения способствует появлению новых генов, «Элементы», 15.10.2007).
Бделлоидные коловратки — главный камень преткновения для всех теоретиков, пытающихся объяснить биологический смысл полового размножения. Какое ни придумай объяснение, сразу же возникает «проклятый» вопрос: если половое размножение такое полезное, как же бделлоидные коловратки без него обходятся? И если бделлоидные коловратки нашли способ без него обходиться, почему другие животные не пошли по тому же пути? Ведь половое размножение — весьма «дорогое удовольствие» с точки зрения естественного отбора. При бесполом размножении вы передаете каждому потомку все свои гены, а при половом — только половину.’
Информация
John Launer, Do we even need men? April 24, 2018
Попадьин, К. Ю. Эволюция полового размножения: роль вредных мутаций и мобильных элементов. Журнал общей биологии 64, no. 6 (2003): 463-478.
Рухленко, И. А. «Королева эволюционных проблем» краткий анализ отдельных экспериментальных результатов. Вестник Волжского университета им. ВН Татищева 10 (2010).
Марков, А. Горизонтальный обмен генами заменяет коловраткам половое размножение. 07.06.2008
Обсуждение
https://evgeniirudnyi.livejournal.com/182788.html
В комментариях в Фейсбук сказал, что эта проблема решена в польском фильме ‘Секс-миссия, или Новые амазонки‘