Эволюция: Неопровержимые доказательства

Эволюционная теория показывает, что самкам нужно предпочитать любые черты, показывающие, что самец будет хорошим отцом. Все, что требуется, это наличие каких-то генов, усиливающих предпочтение именно этих черт, и изменение в выражении этого признака даст подсказку к состоянию самца. Остальное произойдет автоматически. У полынных тетеревов паразитирующие на них вши оставляют пятнышки крови на воздушных мешках, расположенных на груди, и особенность эту трудно не заметить, когда тетерев начинает выступать на токовище и раздувать мешки, исполняя брачную песню. Эксперименты показали, что самцы тетерева, которым рисовали искусственные пятнышки крови на воздушных мешках, в итоге добивались меньшего количества спариваний: по всей вероятности, пятна подсказывали самкам, что самец заражен паразитом и будет плохим отцом. Отбор будет благоприятствовать генам, которые способствуют не только тому, что самки выказывают предпочтение самцам с чистыми воздушными мешками, но и той особенности, которая заставляет появляться красноречивым пятнам на груди у самцов, указывающим на зараженность паразитом. Воздушные мешки в ходе отбора будут увеличиваться, и предпочтение самками чистых, не запачканных кровью мешков, будет усиливаться. Это может привести к развитию увеличенных воздушных мешков у самца тетерева, точно так же, как получилось с преувеличенно длинным хвостом в случае ткачей. Весь этот процесс останавливается только тогда, когда этот признак у самцов становится настолько гипертрофированным, что дальнейшее его увеличение грозит снизить шансы на выживание больше, чем усилить привлекательность для самок, так что количество произведенного потомства пострадает.

А как обстоит дело с теми предпочтениями самок, которые приносят им косвенную выгоду? Самая очевидная из выгод заключается в том, что самец всегда передает потомству, – в его генах. Те же особенности и черты, которые показывают, что самец здоров, могут также показывать, что он генетически благополучен. Самцы, обладающие более ярким окрасом, более длинными хвостами и т. п., по всей вероятности, способны демонстрировать эти черты при условии, что гены позволяют им выжить или воспроизводиться лучше, чем конкурентам. Та же закономерность касается и способности самцов возводить сложные брачные сооружения – шалаши, арки из камушков и прочее. Легко себе представить все множество и разнообразие особенностей, которые сигнализируют о том, что самец – носитель генов, которые способствуют лучшему выживанию и размножению. Эволюционная теория показывает, что в этих случаях одновременно возрастает частотность генов трех типов: генов, отвечающих за «сигнальные» особенности в облике самца, сообщающие о том, что у него хорошая наследственность; генов, заставляющих самку оказать предпочтение именно этим сигнальным признакам; и, разумеется, «хороших генов», на наличие которых указывает признак-индикатор. Сценарий сложный, но большинство эволюционных биологов считают его лучшим объяснением ярких внешних характеристик и поведения самцов.

Однако как нам проверить, верна ли модель «хороших генов»? Каких выгод ищут самки, прямых или косвенных? Какая-нибудь самка может отвергнуть менее энергичного или менее яркого самца, но это, возможно, будет свидетельствовать не о том, что у него плохие гены, а о слабости, вызванной средой обитания: например, самец болен или плохо питается. Такие осложнения затрудняют понимание причин каждого конкретного случая полового отбора.

Возможно, лучшую и самую достоверную проверку модели «хороших генов» удалось сделать в случае серых древесных лягушек – изменчивых квакш. Эксперимент провели Алиссон Уэлч и ее коллеги в Миссурийском университете. Самцы лягушек привлекают самок, издавая громкие крики, которыми оглашаются летние ночи в южных штатах. Исследования лягушек в неволе показали, что самки отчетливо отдают предпочтение тем самцам, у которых песни длиннее. Чтобы проверить, лучше ли у этих самцов гены, биологи взяли яйцеклетки у разных самок, в искусственных условиях оплодотворили половину яйцеклеток каждой самки спермой самцов, издававших длинные песни, а половину – спермой самцов с короткими песнями. Затем головастиков, полученных в результате этого оплодотворения, дорастили до стадии взрослых особей. В итоге получился поразительный контраст. Потомство самцов с длинными песнями росло быстрее, и на стадии головастиков процент выживания у него был выше, затем, во время метаморфоза, когда головастики превращаются в лягушат, потомство оказалось крупнее и после метаморфоза тоже росло быстрее. Поскольку самцы изменчивой квакши никак не участвуют в рождении и выращивании потомства, если не считать спермы, самки не могут извлечь прямой выгоды, выбирая самца, умеющего издавать длинные песни. Этот эксперимент отчетливо доказывает, что длинная песня в данном случае указывает на здоровье самца и на его хорошую наследственность и что самки, выбравшие таких самцов, производят потомство, генетически более совершенное.