Мутации целят в мозг
Отбор отлично уничтожает вредные мутации, если речь идет о простых признаках, которые определяются малым числом генов. В этом случае любая мутация, по идее, вызовет настолько драматичные изменения, что быстро исчезнет в ходе естественного отбора. Но в случае таких сложных объектов, как человеческий мозг, развитие которых определяется взаимодействием огромного количества генов, отсеивание вредных мутаций становится трудной задачей. Это связано с тем, что при увеличении числа генов, подверженных мутациям, отбор становится не таким прицельным: его эффект как бы распыляется. Из-за этого с меньшей эффективностью отсеиваются мутации в каждом конкретном гене. Раз мутаций становится больше, а действие отбора ослабевает, сложные признаки редко достигают совершенства. Поскольку генетическое разнообразие склонно проявляться именно в сложных признаках, такие признаки, как человеческий мозг, могут служить прекрасными индикаторами приспособленности.
Представьте, что все молекулы ДНК, которые составляют 23 пары ваших хромосом, выстроились в одну цепочку. ДНК, содержащаяся в одной человеческой клетке, имеет длину около двух метров и содержит около 80 тысяч генов. Теперь представьте, что все гены, участвующие в развитии какого-то признака, светятся зеленым светом. В каждом гене с небольшой вероятностью может возникнуть мутация, и тогда его свечение изменится на красное. Если мы выберем какой-то простой признак – например, цвет кожи, – на двухметровой нити ДНК будет гореть примерно полдюжины огоньков, и, скорее всего, все они будут зелеными. Если мы возьмем признак посложнее – например, черты лица, – то огоньков будет уже несколько сотен, и вероятность того, что некоторые окажутся красными, намного выше. Если же мы выберем орган с чрезвычайно сложной структурой – как тот же человеческий мозг, – то на нашей воображаемой молекуле ДНК вспыхнут тысячи огоньков, и она станет похожа на новогоднюю елку. Хотя доля красных огоньков на этой елке очень мала, их абсолютное число довольно велико. Поэтому по состоянию мозга можно точнее всего судить о приспособленности и мутационном грузе: при выборе партнера в окне пошире можно разглядеть выборку генов покрупнее. (А чем крупнее выборка генов, тем точнее оценка мутационного груза.) Эти зависимости в отношении любого признака биологи упаковали в понятие “размер мишени мутаций”. Оно обозначает долю генома, вовлеченную в развитие признака, и, соответственно, долю мутаций, о которых можно судить по состоянию этого признака.
Пока неизвестно, сколько в точности генов “выращивают” человеческий мозг. По некоторым оценкам, в его развитии участвует примерно половина всех наших генов, а около трети активны только в мозге. Если эта оценка верна (думаю, лет через 10–20 мы узнаем, так ли это), тогда размер мишени мутаций нашего мозга должен составлять почти половину нашего генома. У любого другого органа эта мишень, судя по всему, меньше. Получается, что примерно половина всех новых мутаций, портящих что-то в ходе человеческого развития, портит именно наш мозг.
Если вредные мутации – главная причина вариаций по приспособленности, то самыми лучшими индикаторами приспособленности должны быть органы с максимальным размером мишени мутаций. Конечно же, человеческий мозг отлично подходит на эту роль. Его чувствительность к мутациям – как раз то, что должно вдохновлять половой отбор на работу именно с этим признаком.
Далее в книге я буду ссылаться на наследуемость приспособленности как на нечто само собой разумеющееся. Обратное утверждение было основано на теоретических рассуждениях 1930-х годов, которые идут вразрез с наблюдаемыми фактами. Для популяций животных в дикой природе характерна высокая генетическая вариабельность. Биологи постоянно обнаруживают наследуемые и явно обусловленные генетически индивидуальные различия по репродуктивному успеху. У большей части видов приспособленность остается наследуемым признаком. Судя по всему, такая продолжительная наследуемость подпитывается непрекращающимся “дождем” мутаций. Некоторые биологи удивляются, как у отбора вообще хватает мощности, чтобы вычищать все новые и новые мутации и спасать виды от вырождения. Вредные мутации, снижающие приспособленность, возникают всегда и везде и обычно долго сохраняются в популяции. Противостояние между отбором и мутагенезом вечно, как вечны и колебания приспособленности в пространстве и во времени. Все упомянутые факторы и поддерживают наследуемость приспособленности. Это просто неизбежная данность жизни, и механизм выбора партнера возник для того, чтобы с ней справляться.