Половой отбор у людей.Глава 3(1).Парадокс мутационного груза

Новичок, начни здесь!

Итак продолжим, Камрады.

<--- Предыдущая часть

Начало книжки (с Аннотацией) ---> Половой отбор у людей. Начало книги

Целиком эту отличную книжку можно совершенно бесплатно скачать тут - Половой отбор у людей

Глава 3. Немного углубим понимание некоторых аспектов полового отбора и сексуальной привлекательности у людей — апилогическая «Теория репродуктивного успеха»

В двух предыдущих главах мы описали основы полового отбора у людей. В этой главе сосредоточимся лишь на нескольких аспектах, имеющих отношение к половому отбору и сексуальной привлекательности. Что-то разберем поподробней, на некоторые, затронутые до этого, аспекты посмотрим немного под другим углом итп.

А начнем мы её с той темы, которой мы уже коснулись в Главе 1 — с проблемы «мутационного груза».

Проблема «мутационного груза», то есть вопрос «куда “девается” такое количество накапливающихся из поколения в поколение вредных мутаций?», конечно же, волновала ученых генетиков и эволюционных биологов в течение многих десятилетий. Давай, уважаемый читатель, для начала очень коротенько пробежимся по истории научной мысли в отношении этого вопроса (и некоторых других, связанных с этим, вещей).

«Мутационный груз»

В 1950 году известнейший генетик, мы уже упоминали в книге его имя, Герман Мёллер публикует работу, которая так и называлась — «Наш груз мутаций» [50] (ориг. – «Our load of mutations»).

В ней, помимо прочего, он поставил вопрос об опасности накапливания вредных (то есть понижающих «приспособленность» особи) мутаций в генофонде человечества в связи с улучшающимися условиями жизни и прогрессом в медицине. Изложенная им концепция была проста и интуитивно понятна: раз уж с развитием медицины и улучшением условий жизни в целом относительно большое количество генетически нездоровых от природы людей стали выживать и давать потомство, значит следует ожидать относительно быстрое накопление нездоровых генов в человеческом генофонде. В качестве возможного решения ученый предложил разработать научный, основанный на генетике, подход к контролю над размножением людей.

Парадокс мутационного груза

Со временем, когда ученые приблизительно смогли оценить темпы мутагенеза у людей (примерное количество новых вредных мутаций, которые передаются потомству, в среднем, за поколение), выяснилось, что, теоретически, для того чтобы генофонд человечества мог эффективно избавляться от вредных мутаций на протяжении существования нашего вида, большинство женщин вроде бы должны были бы не иметь потомства (чисто на всякий случай, мы просто описываем научный парадокс, а не рассказываем «как должно быть»).

Но, как мы знаем из истории и жизни, это не так — большинство женщин были и являются вполне фертильными и имеют возможность иметь детей (чисто на всякий случай: заводят ли многие современные женщины детей или нет — не имеет никакого отношения к данному вопросу).

Делалось много попыток объяснить этот загадочный фундаментальный научный парадокс.

Например, известнейший западный эволюционист Джеффри Миллер высказал предположение, что именно избирательность в выборе половых партнеров, то есть «половой отбор», может тут способствовать эффективной отчистки генофонда от мутаций. За счет предпочтения партнеров с относительно небольшим количеством вредных мутаций.

В принципе, и до него подобные точки зрения высказывались другими учеными, хотя и довольно осторожно.

Небольшое отступление.

О том, что половой отбор — это часть естественного отбора, играющая важную эволюционную роль, говорил еще Дарвин. То есть еще до появления учения о мутациях, которое было опубликовано Хуго Де Фризом в начале 20ого века. И даже еще до того, как в науке появилось понятие «ген».

Но его гениальные идеи относительно именно полового отбора (в отличие от его гениальных идей относительно остального естественного отбора) не были положительно восприняты тогдашним «викторианским» обществом. В силу господства «патриархального» мировоззрения в те времена.

Мы можем только догадываться, каким научным мужеством надо было обладать, чтобы в то время посметь высказать те взгляды на половой отбор, которые были изложены им в работе 1871 года. Возможно, Дарвину помогло еще то, что на тот момент он уже был известным ученым.

Особенно сильное отторжение у его современников, как мы можем догадаться, могла вызвать идея о том, что тот факт, что у некоторых видов самки при выборе самцов очень сильно учитывают особенности их внешнего вида (их внешнюю «привлекательность» то есть), имеет серьезный биологический смысл.

Рисунок 6: Слева - Дарвин. Справа - часть обложки знаменитой книги 1871 года, вызвавшей столько гнева у его современников.

При этом отметим, что есть косвенные свидетельства, что Дарвин, по-видимому, не до конца осознавал, насколько похожи «вкусы» в отношении красоты лиц, у разных людей и народов. Только более ста лет спустя исследователи пришли к выводу, что вариабельность «вкусов» в отношении красоты у людей (если сравнивать правильно, то есть если сравнивать средние оценки красоты лиц, сделанные разными группами людей, мы уже говорили про это в Главе 1) — относительно небольшая.

Возвращаясь к теме мутационного груза, отметим, что научные изыскания в направлении изучения естественных механизмов отчистки генофонда от вредных мутаций, конечно же, продолжали проводиться.

И, наконец, кое-что довольно конкретное удалось теоретически показать.

Исследование влияния конкуренции (за ресурсы и/или половых партнеров) на мутационный груз

В 2012 в журнале «Genetics» было опубликовано интересное теоретическое исследование — «Разрешение парадокса мутационного груза у людей» [42] (ориг. — «A Resolution of the Mutation Load Paradox in Humans», Yann Lesecque, Peter D. Keightley and Adam Eyre-Walker).

В результате применения аналитических методов и последующей проверке на симуляциях, было установлено, что если мы рассматриваем «приспособленность» (способность выжить и размножиться) особи относительно других особей и учитываем что между ними происходит конкуренция за ресурсы (подразумевалось, что в случае неполучения этих ресурсов жизнь особи оказывалась в опасности) или половых партнеров, то в такой модели теоретически достаточно относительно небольшого количества особей, не дающих потомства, чтобы популяция эффективно очищалась от мутационного груза.

Исследование синергии (взаимно усиливающего действия) вредных мутаций

В 2017 году в авторитетном журнале «Science» была опубликована очень интересная работа, написанная в соавторстве американскими, российскими и голландскими учеными — «Отрицательный отбор у людей и фруктовых мух включает синергетический эпистаз» [66] (ориг. — «Negative selection in humans and fruit flies involves synergistic epistasis»), также проливающая некоторый свет на проблему «мутационного груза». Слово «эпистаз» означает подавление (в данном случае имеется в виду подавление некоего важного биохимического процесса), но не суть.

При помощи статистической обработки массива данных (на достаточно большой выборке) выяснилось, что вредные мутации взаимно усиливают действие друг друга — «синергия». То есть, говоря проще, совместный эффект двух вредных мутаций в плане понижения жизнеспособности особи больше, чем просто сумма их эффектов по отдельности.

Суть этого научного открытия заключается в следующем: можно предполагать, что такая синергия может способствовать эффективному очищению генофонда нашего вида от вредных мутаций.

Поясним тут, уважаемый читатель.

Учитывая неравномерность распределения (по-научному — «дисперсию») мутационного груза у разных особей (чему, у людей, предположительно, способствует отбор по красоте — мы уже немного касались этого в Главе 1), такая синергия может делать еще более неравномерным «результирующий эффект» (собственно проявление вредных мутаций в виде уменьшения жизнеспособности особей), еще больше «помогая» естественному отбору «решать», чей именно набор генов исчезнет из генофонда.

В конце публикации авторы аккуратно сделали отсылку к другой статье — по роли выкидышей в очистке от мутационного груза.

Теперь давай еще раз немного коснемся тех вещей, что далее подведут нас к изложению неформальной апилогической «Теории репродуктивного успеха». Если, уважаемый читатель, ты видишь слово «апилогическая» впервые, поясним. «Апилогия» — не так давно появившаяся, но уже набирающая популярность, «протонаука», созданная на базе эволюционной биологии, предметом которой являются половой отбор и привлекательность у людей. Название происходит от слова «appeal» — привлекать.

Репродуктивный успех

Под «репродуктивным успехом», как мы уже знаем, в науке принято понимать количество потомков. Но интересен тут, конечно же, не только смысл этого понятия. Интересно также показать читателю, как именно (и почему именно таким образом) системно работает «репродуктивный успех» у особей нашего вида, на уровне популяций. И как работа этой системы, на уровне популяций людей, связанна с парадоксом мутационного груза.

Репродуктивный успех и биологическое желание иметь красивых партнеров у людей

Мы уже немного касались этого момента в Главе 1, но напомним. Биологическое желание иметь красивых партнеров для секса, по логике, должно быть тесно связанно с «репродуктивным успехом». Поскольку желание, в среднем, сильнее там, где предлагается наиболее эффективное размножение.

Значение возросло

Следует еще отметить, что в прежние времена основным механизмом очистки генофонда от мутационного груза (то есть от вредных мутаций, негативно влияющих на приспособленность особи), скорее всего, являлось не доживание части людей до репродуктивного возраста (тут, конечно, нет какой-то точной временно́й границы).

При этом, как мы уже разбирали в Главе 1, неравномерность распределения вредных для здоровья мутаций поддерживается у людей половым отбором по красоте. Половой отбор по привлекательности, очевидно, тоже играл роль в очистке от мутационного груза в прежние времена.

Заметим, что в «патриархальные» времена (период времени, продолжавшийся на протяжении большей части всей известной нам истории) половой отбор по привлекательности играл, предположительно, меньшую роль. Особенно в тех обществах, где у людей были более ограниченные возможности по выбору партнера — в тех обществах, где кандидатов на роль будущего мужа/жены молодым подбирали, в основном, родители, а мнение самих молодых играло меньшую, чем сейчас, роль. Однако понятно, что даже в таком обществе, даже при всей строгости тех нравов, люди тайком (скрывая, по возможности, такое от окружающих) решали с кем еще, помимо «законных» супругов, иметь сексуальные отношения (то есть, по сути, от кого еще, помимо супруга, иметь детей).

С улучшением качества жизни, успехами современной медицины, и, одновременно, с появлением у женщин намного больших возможностей в выборе сексуального партнера, роль полового отбора по привлекательности (относительно) возросла. А роль остального естественного отбора — очевидно, стала поменьше.

Неформальная апилогическая «теория репродуктивного успеха мужчины», тезисы

Для упрощения будем рассматривать «теорию репродуктивного успеха» как бы «со стороны» мужчин. Во-первых, при изучении предмета проще смотреть с одной стороны, чем сразу с обеих. Во-вторых, мужчины отбирают женщин для сексуальных отношений, в основном, по внешности, что также немного упростит нам задачу.

Итак, изложим, для начала, элементарные тезисы. Которые будут далее подкреплены рассуждениями.

1) Репродуктивный успех мужчины в большой степени зависит от генетического «качества» его детей, которое, в контексте репродуктивного успеха, во многом определяется их красотой (когда они будут взрослыми), но не только этим.

2) В существенной степени репродуктивный успех мужчины зависит от генетического «качества» его женщин (что приблизительно равно их красоте).

3) Количество его биологических детей тоже влияет на репродуктивный успех (ну и понятно, что если биологических детей нет вообще, то никакого «репродуктивного успеха» лично у него нет).

4) Репродуктивный успех мужчины зависит, в том числе, и от количества его женщин.

5) Привлекательность мужчины (от неё во многом зависит привлекательность его женщин) внешностью не ограничивается. Учитываются и некоторые другие из его характеристик. В том числе некоторые из тех, которые могут быть связаны с генами.

К связи между репродуктивным успехом и проблемой мутационного груза мы перейдем немного погодя.

А пока что лишь напомним про то, о чем мы уже писали в Главе 1: что концепция «сексуального сына» — концепция важности привлекательности потомства, как одного из ключевых факторов в репродуктивном успехе, была предложена еще в 1979 году учеными Патриком Дж. Уэзерхедом и Роли Дж. Робертсоном. Незадолго до них, примерно об этом же упоминал Ричард Докинз в его знаменитой книге «Эгоистичный ген». Рональд Фишер, впрочем, писал примерно об этих же вещах еще раньше, задолго до них.

Теперь, уважаемый читатель, приступим к разбору различных аспектов апилогической «теории репродуктивного успеха», подкрепляя её тезисы рассуждениями. При этом, время от времени, повторяя (там, где это нам понадобится) кое-что из того, что мы уже прошли, разбирая половой отбор в Главе 1. Надеемся, что после прочтения этой главы (включая раздел «Вопросы и Ответы») картина полового отбора у нашего вида станет для тебя еще понятней.

А как же внуки?

Для начала еще раз вспомним, очень вкратце, про то, почему любая концепция репродуктивного успеха должна «учитывать» не только количество детей, но и количество потомков. А главное, почему обязательно должна также учитываться их привлекательность (когда они станут взрослыми) для противоположного пола.

Рассмотрим две гипотетических ситуации. Умышленно крайние, просто для наглядности. Мы это уже приводили похожее рассуждение в первой главе, но давай повторим, на всякий случай. На сей раз очень кратко.

Мужчина номер 1 завёл двух детей от одной красивейшей девушки, в итоге получил двух очень здоровых очень красивых (когда они выросли) деток. Эти детки легко нашли себе очень привлекательных партнеров и наделали много внуков, внуки правнуков, правнуки праправнуков итп.

Мужчина номер 2 оказался настолько непривлекательным, что мог довольствоваться только очень непривлекательными и нездоровыми женщинами. Он завёл четырех настолько некрасивых и/или очень нездоровых детей от разных женщин, что половина из них уже вообще не смогли размножиться, и внуков не создали вовсе. Другие его дети, когда выросли, всё же смогли найти себе каких-то совсем непривлекательных партнеров, и его внуки получились еще хуже, еще некрасивей и нездоровей.

Это всего лишь крайний, умышленно «гиперболизированный» пример.

Для читателя, у которого тут возникнет вопрос «а что, если взять обратный крайний пример, в котором наоборот — у некрасивой женщины будет больше внуков итп.?», немного поясним. Крайний пример преимущества красоты просто наглядней демонстрирует преимущество красоты. А что будет демонстрировать обратный пример? Что красота не в каждом случае способствует «репродуктивному успеху»? Так это и так понятно.

Продолжим рассуждения. Заметим, что даже если считать, что женщины, даже некрасивые потомки некрасивой женщины, все равно кого-нибудь найдут для размножения, это, как ни странно, принципиально не поменяет общую картину зависимости «репродуктивного успеха» от привлекательности партнерши. Поясним.

Но для начала надо еще учесть, что красота мужчины, очевидно, больше скажется на количестве его биологических детей, чем женская красота на количестве её детей. Потому что мужская способность к зачатию не ограничена беременностью — беременеют только женщины. Как бы она ни была красива, постоянно зачинать детей женщина не способна в силу того, что ей еще надо вынашивать детей.

Но вот мужчинам вынашивать детей не надо. Поэтому более, в среднем, красивые потомки мужского пола красивой женщины, могут зачинать их существенно чаще, чем, в среднем, более некрасивые сыновья некрасивой женщины (даже если у красотки родились только дочери, потом могут быть внуки или правнуки итд. мужского пола). В среднем, более красивые потомки мужского пола красивой женщины будут иметь больше женщин, больше секса и больше биологических детей.

В итоге репродуктивный успех первого мужчины (количество его потомков) может оказаться не просто больше, а больше в несколько раз.

Теперь давай проанализируем глубже, системно.

Система выведения «мутационного груза» из генофонда

Соединим воедино, на этот раз уже вполне уверенно, следующие, известные нам, концепции (мы уже немного пытались соединять их в первой главе, на этот раз сделаем это почётче):

Вкусы в отношении красоты лиц у разных людей в среднем (если сравнивать правильно — группами, а не индивидуально) очень похожи (в первой главе мы довольно подробно коснулись этой темы). Красивому проще, в среднем, найти красивую партнершу для секса и размножения, и вообще проще найти какую-то партнершу (хотя другие факторы помимо мужской красоты тоже важны, красавчикам, в среднем, очевидно, проще: скажем, красивый и богатый — это, более для женщин привлекательный вариант, чем просто богатый). Соответственно, некрасивому, в среднем, сложнее находить красивую женщину для секса и размножения, у него к ним, в среднем, меньше доступ, так как приходится конкурировать с более привлекательными. Некрасивый, в среднем, получает тоже далеко не красавиц. Также некрасивые получают, в среднем, меньше партнерш вообще, и зачастую эти партнерши уже имеют детей от более красивых мужчин. А еще часть его партнерш будут ему изменять с красивыми мужчинами, и некоторые из «его» детей могут быть, на самом деле, не от него. У некрасивых, в среднем, чаще рождаются некрасивые дети — красота/некрасивость хорошо наследуется. Система полового отбора работает на достаточно больших числах (хотя наши далекие доисторические предки жили, в основном, небольшими группами, полной изоляции каждой группы от каждой другой группы, очевидно, не могло быть). Значит отдельные исключения или даже группы исключений, не влияют на эффективность работы системы в целом.

Таким образом, в результате работы вышеописанной «системы», мутационный груз может, от некрасивых родителей к некрасивым детям итд., относительно быстро накапливаться в их генетической линии — из поколения в поколение.

Итак, логически виден «эволюционный смысл» некрасивости, в рамках концепции о корреляции между некрасивостью и количеством вредных мутаций (собственно, в рамках этой концепции мы в этой книге и рассуждаем). «Некрасивые», естественным образом (см. выше), из поколения в поколение, в ходе полового отбора и размножения, относительно быстро «накапливают» в своих «генетических линиях» вредные мутации, которые достаются им «в наследство» от их, в среднем, относительно некрасивых предков (хотя может сильно не повезти и ребенку относительно красивых родителей, если ему достанутся самые «неудачные» участки обоих родительских геномов, содержащие основную часть их вредных мутаций). И, параллельно, в череде поколений, мутационный груз (у накопивших его слишком много: слишком непривлекательных и/или нездоровых), выводится из генофонда:

1) либо через слишком низкий уровень их здоровья (конечно на приспособляемость особи влияет не только количество вредных мутаций, но, в среднем, особи с большим количеством вредных мутаций обладают, по определению, худшей жизнеспособностью), уже не позволяющий этим потомкам дожить до репродуктивного возраста и/или размножиться. Этот фактор был еще более значимым до появления эффективной современной медицины. В те времена, когда многие не очень здоровые от природы люди умирали еще в детстве. Тут нет какой-то точной границы, когда наступили «новые», в данном контексте, времена (и этот сценарий стал существенно менее частым и менее значимым, чем раньше). При этом, стоит понимать, что даже при наличии современной медицины, естественный отбор по здоровью генома все равно продолжается, пусть и не такой сильный.

Понятно, что естественный отбор может массово «убирать» особи не по уровню их здоровья, а по какому-нибудь специфическому фактору – скажем, по гиперчувствительности иммунной системы к некоему инфекционному возбудителю (например, вирусу). Бывают даже такие эпидемии, при которых одной из основных причин смертей является именно гиперреакция иммунной системы на некий вирус. Но, все же, обычно, живучесть особей коррелирует с общим уровнем их здоровья. То есть в эволюционных масштабах отбор по уровню здоровья – так или иначе, лучше или хуже, но работает.

2) либо из-за непривлекательности, через сложности с тем, чтобы вообще найти устраивающую партнершу. То есть сценарий исключения из размножения прямо через половой отбор (не нужно путать этот сценарий с совершенно другой ситуацией — когда вполне привлекательный, но современный парень сам не особо хочет заводить детей). Этот вариант имеет отношение, в основном, к особям мужского пола, и является, очевидно, существенно значимым при большой свободе выбора партнера у женщин.

Надо сказать, что такой сценарий был минимизирован во многих странах и регионах в старые «патриархальные» времена. Впрочем, в некоторых странах и регионах «патриархальный» социальный механизм до некоторой степени действует еще и сейчас. Процессы в обществе не меняются моментально, социальные механизмы обладают заметной инерцией.

Также учтем фактор гораздо большей доступности и удобства противозачаточных и абортивных средств, чем в старые «патриархальные» времена. В современном мире женщина, в основном, сама выбирает не только с кем ей спать, но и рожать ей или нет.

Можно сказать, что мутагенез и вывод вредных мутаций из генофонда («отчистка» от вредных мутаций) — параллельные процессы. А половой отбор — это как бы дополнительный «щит», защищающий, вместе с остальным естественным отбором, вид от накопления мутаций в генофонде.

Как мы уже писали в первой главе, крайне маловероятно (учитывая постоянный мутагенез — образование новых мутаций), чтобы в чьей-то генетической линии, из поколения в поколение, было бы последовательное уменьшение «мутационного груза». Поэтому вероятность того, что секс некрасивого мужчины с некрасивой женщиной когда-нибудь приведет к множеству красивых и здоровых потомков — небольшая.

Относительно низкий порог по привлекательности

Как мы уже поняли, программа полового отбора «стремиться» нанести как можно меньше вреда геному детей и потомков — путем отсеивания совсем уж непривлекательных партнеров, из доступных.

Однако небольшая часть мужчин может вполне быть довольными (конкретно тут имеем в виду — без самообмана, про самообманы у нас будет в других главах) и отношениями с женщинами, которые для большинства мужчин будут внешне непривлекательны. То есть такие мужчины обладают относительно низким «порогом» по женской внешности. Это, кстати, не означает, что они не различают между красотками и страшненькими. Различают, конечно. Но если нет возможности спать с красоткой или средней женщиной, такой мужчина готов взять для сексуальных отношений и дурнушку.

С точки зрения группового отбора (конкуренции между группами), наличие мужчин с «низким порогом по женской внешности» имеет некоторый смысл. Они как бы дают дополнительное количество новых рождающихся людей. Поясним. Красотки и без них не остались бы без поклонников, в отличии от некрасивых женщин. А некрасивая женщина все-таки тоже обладает какой-то репродуктивной ценностью. Пусть, в среднем, не такой ценностью как красотка (напомним, «репродуктивная ценность» имеет отношение к потенциальному количеству потомков, мы это уже объясняли не раз).

(Продолжение следует)

Продолжение ---> Продолжение книги про половой отбор у людей