Расширенный фенотип

Одна из главных мыслей этой книги состоит в том, что во многих случаях предпочтительнее обратить внимание не на уровень действия отбора организмов, не на уровень групп, или каких-то больших единиц, но на уровень генов или небольшого набора их. Эта трудная тема будет обсуждена в последующих главах; пока же достаточно обратить внимание на то, что отбор на уровне гена может порождать видимое несовершенство на уровне организма. Я рассмотрю «мейотический драйв» и связанные с ним явления в главе 8, но классический пример – это случай преимущества гетерозигот. Ген может быть одобрен отбором за его выгодные эффекты в гетерозиготном состоянии, хотя он может порождать вредные эффекты, будучи гомозиготен. Как следствие – предсказуемая доля особей в популяции будет обладать дефектами. Вот в чём общая идея – геном отдельной особи популяции с половым размножением – итог более или менее случайного распределения генов в популяции. Гены отбираются против их аллелей за их фенотипические эффекты, усреднённые по всем особям всей популяции, и в течение многих поколений. Эффекты, проявляемые данным геном, как правило зависят от других генов, находящихся в том же теле; преимущество гетерозигот – только частный случай этого. Какая-то доля неудачных организмов является почти неизбежным следствием отбора полезных генов, где «полезность» относится к средним эффектам гена на статистической выборке особей, в которых этот ген сочетается с другими генами.

Неизбежным – в смысле до тех пор, пока мы принимаем менделевское наследование как данное и неизбежное. Вильямс (1979), разочаровавшись тем, не обнаружил никаких свидетельств адаптивности регулирования соотношения полов, сделал проницательный вывод, что:

Пол – это только один из многих признаков потомства, которые выглядят достаточно адаптивными для родителя, чтобы на него влиять. Например, в человеческих популяциях, страдающих от серповидно-клеточной анемии, для гетерозиготных женщин было бы выгодно оплодотворять её яйцеклетки типа А только спермой «а» типа, и наоборот – прерывать беременность всех гомозиготных эмбрионов. Но если она спаривается с другим гетерозиготом, то она реально подпадает под менделевскую лотерею, что означает заметно пониженную приспособленность у половины её детей… Действительно, фундаментальные вопросы эволюции могут отвечать только за каждый ген, причём как в конфликте с каждым другим геном, даже с генами в других локусах той же самой клетки. Реально работающая теория естественного отбора должна в конечном счёте основываться на эгоистичных репликаторах – генах и всех других сущностях, способных к пристрастному накоплению различных вариантов форм.

Аминь!

Ошибки вследствие непредсказуемости или «недоброжелательности» окружающей среды

Хотя животное может быть хорошо приспособлено к условиям внешней среды, но эти условия нужно расценивать как нечто среднее. Обычно невозможно подстроиться под каждое мелкое непредвиденное обстоятельство, и поэтому у всякого конкретного животного будет часто наблюдаться «ошибки», которые запросто могут быть фатальными. Это совсем не то, что вышеупомянутое запаздывание по времени. Проблема запаздывания по времени возникает из-за нестационарности среднестатистических свойств окружающей среды; средние условия ныне отличаются от средних условий, которые воздействовали на предков животного. Наш вопрос более неотвратим. Современное животное может жить в условиях, идентичных средним условиям его предка, однако в каждый конкретный момент условия отличны от условий в другой момент, и любой из них может отличаться от среднего настолько сильно, что делает задачу точного предсказания чрезмерно сложной, почти невозможной.