Стратегическая хаотичность в биологии
В 1930 году сэр Рональд Фишер показал, что животные играют в игру, аналогичную орлянке. По идее, у животных в ходе эволюции должна была сформироваться стратегия, помогающая вычислять, потомство какого пола нужнее производить в сложившихся обстоятельствах. Способность предсказывать, какой пол будет более востребован в следующем поколении, давала бы преимущество: можно было бы производить потомство только “дефицитного” пола, который будет пользоваться высоким спросом. В популяции, состоящей из одних самок, единственный самец добьется высокого репродуктивного успеха, распространив свои гены по всему генофонду популяции. То же самое с единственной самкой в популяции самцов. Так стоит ли животным пытаться переплюнуть своих эволюционных противников в предсказаниях? Фишер считает, что нет. Как и в орлянке, лучшая стратегия здесь – поступать случайным образом, а именно – производить потомков каждого пола с одинаковой вероятностью. Соотношение полов балансируется стратегически, а вовсе не потому, что какой-то биологический закон предписывает численное равенство самцов и самок в популяции. (Как показал Уильям Гамильтон, для некоторых паразитов с необычными схемами размножения оптимальная стратегия предполагает иное соотношение полов – например, 3 самца на 11 самок, – и такие виды успешно поддерживают смещенный баланс.)
Чтобы понять, чем полезна хаотичность на уровне поведения, биологам потребовалось больше времени. В 1957 году Майкл Чанс опубликовал небольшой классический труд, озаглавленный “Роль судорог в поведении” (The role of convulsions in behavior). Ученые долго не могли разгадать загадку, почему лабораторных крыс нередко одолевают странные судороги, когда лаборанты неожиданно гремят ключами. Почему некоторые звуки вызывают у животных такие вроде бы дезадаптивные припадки, во время которых крысы травмируются о прутья клеток? Чанс выяснил, что крысы реагируют на звон ключей так же, как на приближение опасного хищника. Если в клетке есть укрытие (небольшой домик), крысы в ответ на опасные звуки просто бегут к нему и прячутся внутри. Конвульсии начинаются, только если спрятаться негде. Это наводит на мысль, что такая реакция не патологична, а скорее адаптивна и развивалась как крайняя мера в оборонительном поведении. Жертву в бурных конвульсиях, включая предсмертные, хищнику сложнее поймать и удержать. Доктор Чанс – в соответствии со своей фамилией – утверждал, что у крыс в ходе эволюции выработались защитные поведенческие стратегии, в основе которых лежит случайность.
Вскоре после экспериментов Чанса с крысами Кеннет Рёдер обнаружил, что звуки, издаваемые летучими мышами, могут запускать сходное хаотичное поведение у мотыльков. Летучие мыши охотятся на мотыльков при помощи эхолокации: они издают ультразвуковой писк и находят цель, ориентируясь по отраженным волнам. Если вы, будучи мотыльком, неожиданно получили ультразвуковой удар, можете не сомневаться: где-то рядом алчная пасть крылатого хищника. Рёдер обнаружил, что мотыльки, уворачиваясь от погони, начинают совершать чрезвычайно непредсказуемые движения, в том числе кувырки, петли и пикирование. Гены предсказуемого поведения мотыльков, вместо того чтобы перейти к следующему поколению, как правило, перевариваются в утробе рукокрылых.