• Механизмы полового отбора

    Механизмы полового отбора

    19:05 Дек. 14, 2014

    Механизмы полового отбора

    В гостях

    Варвара Веденина

    Кандидат биологических наук, зав. лаб. обработки сенсорной информации ИППИ РАН

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Добрый вечер, меня зовут Юлия Полевая. Я шеф-редактор проекта «Постнаука». Сегодня в гостях Варвара Веденина, кандидат биологических наук, заведующая лаборатории обработки сенсорной информации института Проблем передачи информации РАН. Поговорим сегодня о механизмах полового отбора. Здравствуйте, Варвара.

    В. ВЕДЕНИНА: Здравствуйте.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Что такое механизм полового отбора?

    В. ВЕДЕНИНА: Известны обычные вопросы. Почему самцы и самки так отличаются друг от друга? Они действительно у очень многих видов животных очень сильно отличаются. Как появляются половые различия в размере, форме, окраске и поведении? И как возникают такие экстравагантные удивительные признаки, которые часто отнюдь не способствуют выживаемости организма? Гениальный Дарвин, который пытался ответить на эти вопросы, ввёл термин полового отбора, и он противопоставил половой отбор естественному отбору

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Это так?

    В. ВЕДЕНИНА: Разные учёные сейчас придерживаются разных мнений, но я склонна согласиться с Дарвином. Согласно его определению половой отбор происходит не в результате борьбы за существование, а в результате борьбы за обладание самкой. И это немножко разные процессы. Сразу хочу пояснить, почему у большинства животных именно самцы борются за самок, а не наоборот.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Это интересно.

    В. ВЕДЕНИНА: Как правило, готовых к спариванию самцов в каждый данный момент больше, чем готовых к спариванию самок. И существует такое понятие в эволюционной биологии, как операционное соотношение полов. Сколько самцов данного вида в данной популяции, готовых к спариванию, приходится на количество самок, также готовых к спариванию. Оказывается, самцов гораздо больше.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Это закон?

    В. ВЕДЕНИНА: Да. Для большинства вида животных именно так. Объясняется это многими причинами. Начнём даже с того, что продукция спермы дешевле, чем продукция яйцеклеток. Даже на этом уровне есть различия. Кроме того, самки заняты выращиванием и вынашиванием потомства, тогда как самцы в это время у очень многих видов ничего не делают. Совместная забота о потомстве и выкармливание той же самки, которая сидит, положим, у птиц, на яйцах, это же в целом не очень часто встречается. Очень часто берёт на себя целиком полностью заботу о потомстве. Надо заметить, что в действительности половой отбор не всегда противоречит естественному отбору. К примеру, выносливость и сила, которые требуются от самца оленя в драках за территорию и за обладание большим числом самок, выгодны самцу во всех отношениях. А вот большие рога того же оленя, которые не столько помогают выиграть бой, сколько способствуют получению высокого социального статуса, они отнюдь не способствуют выживанию данной особи в целом. Иногда половой отбор можно расценивать как частный случай естественного отбора, а иногда не совсем.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: По сути, когда мы говорим о механизмах полового отбора, и, скажем, нам интересно, как учёные исследуют эти механизмы, мы говорим о том, что вы пытаетесь понять, как регулируется поведение самцов и почему самки выбирают каких-то конкретных самцов?

    В. ВЕДЕНИНА: Да. Чаще всего возникают вопросы в тех случаях, когда самки выбирают самцов только, предположим, на основании оценки брачных сигналов самцов. И в тех случаях, когда самцы ничего не дают самке кроме своих генов.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Это иррациональный выбор, по сути.

    В. ВЕДЕНИНА: Не всегда понятно почему. Почему самка выбирает, предположим, самцов с самыми длинными хвостами. Почему? Надо сказать, что некоторые учёные вообще ставят под сомнение, что самки в принципе выбирают.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Почему? А как?

    В. ВЕДЕНИНА: Всё зависит от того, как поставить эксперимент. Иногда можно поставить эксперимент так, что, кажется, что самка не выбирает, а спаривается с первым попавшимся. Это всё тоже порой не очень просто продемонстрировать и правильно поставить эксперимент. Иногда именно поэтому возникают сомнения у биологов вообще о том, что половой отбор работает. Потому что не совсем правильно поставлен эксперимент, и он не говорит чётко, что самка выбирает самца с экстравагантными признаками, например.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Тем не менее, какие подходы к этому существуют? Какие существуют гипотезы на тему?

    В. ВЕДЕНИНА: Я хочу немножко углубиться в историю. Дарвин в своей книге «Происхождение человека и половой отбор», которая в 1871 году увидела свет, он не смог объяснить, почему самки выбирают.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Почему самки вообще выбирают?

    В. ВЕДЕНИНА: Нет. Почему самки выбирают самца с экстравагантной окраской. Длинными перьями или громкой и сложной песнью. Если этот самец ограничивается только ухаживанием, и никакого вклада в выращивание потомства не вносит. И лишь только позже последователи Дарвина смогли предложить несколько разных механизмов, которые всё равно остаются спорными. Один из механизмов, это гипотеза убегания или стремительного роста. По-английски она называется run away process. Она была предложена Рональдом Фишером ещё в 1930 году. Он предложил двухступенчатый процесс. Например. В популяции некоторый признак самца, например, длина хвоста, варьирует в некоторых пределах. Изменчивость этого признака наследственная. У самок так же наблюдается наследственная вариабельность в предпочтениях хвостов самцов. Предположим, в популяции появляется мутантный аллель, форма гена, которая влияет на предпочтение самок. И самки с этим аллелем выбирают самых длиннохвостых самцов. Вначале этот аллель будет распространяться в популяции за счёт дрейфа генов, поскольку вначале он нейтрален. Когда он достаточно распространится в популяции, тогда длиннохвостые самцы начнут получать преимущество. Потому что их выбирают как самки, которые несут этот аллель, предпочтение длиннохвостости, так и не избирательные самки.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: В данном случае получается генетически.

    В. ВЕДЕНИНА: Несомненно. В основе изменения всех признаков лежат изменения генов. Но если этот процесс продолжается, т.е. всё-таки этот аллель длиннохвостости распространяется, то возникает новый эффект. Самкам становится эволюционно выгодно выбирать длиннохвостых самцов, потому что их сыновья унаследуют длинные хвосты, которые привлекут больше самок и оставят больше потомства. Таким образом, всё больше количество самок будет выбирать самцов с таким признаком, и процесс будет стремительно нарастать. Этот процесс будет очень быстрый. Стоит сделать оговорку, почему многие биологи, и я тоже придерживаюсь такого мнения, всё-таки склонны выделять половой отбор. Не говорить, что это просто частный случай естественного отбора. Потому что в том случае, когда работает половой отбор, эволюция признака может идти очень быстро. То, что она, эволюция, может идти очень быстро, свидетельствует большой накопившийся материал к настоящему времени о гибридных зонах. Между близкородственными видами, которые отличаются только по брачным сигналам. И то, что это виды близкородственные, в последние годы помогает понять молекулярные методы. Оказывается, что на основании анализа определённых генетических маркеров можно понять, что эти виды разошлись совсем недавно. При этом у них брачные сигналы такие разные. При этом они могут скрещиваться. Они иногда даже в природе могут скрещиваться только на границах своих ареалов и редко в лаборатории, в отсутствии выбора, они скрещиваются со свистом и дают плодовитое и жизнеспособное потомство. Это говорит, что это очень быстрый процесс эволюции.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Гипотеза, которую Вы озвучили, это первая из существующих?

    В. ВЕДЕНИНА: Да.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: То, что Вы сейчас будете продолжать говорить, они все равноценны?

    В. ВЕДЕНИНА: Они могут работать в отдельности, а могут работать и совместно. Например, если мы возвращаемся к процессу убегания Фишера. Когда самкам становится выгодно выбирать самцов с каким-то экстравагантным признаком. Этот признак может развиваться до такой крайней степени, что это уже будет мешать даже жизнеспособности самцов.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Противоречие с естественным отбором?

    В. ВЕДЕНИНА: В общем, да. Этот признак будет дальше развиваться, но, конечно, он не может развиваться бесконечно. В конце концов, это остановится, либо особи начнут вымирать, потому что они могут не дождаться своих самок. Фактически этот очень сильно развитый признак может стать индикатором приспособленности. И тут надо прийти к определению другого механизма полового отбора. Это гипотеза индикаторных механизмов, так называемая. Она высказывалась давно, ещё Альфредом Уолесом, соплеменником Дарвина и жившим в то же время. Но эта идея привлекла повышенное внимание уже гораздо позже. Уже в 60-х годах. Согласно этой гипотезе заметные и бросающиеся в глаза признаки самца предпочитаются самкой потому, что они могут являться индикатором качества самца, его повышенной приспособленности. Эта гипотеза получала разные названия, в частности, модель хороших генов или принцип гандикапа. Информацию о качестве генома самца несут вредные для выживаемости признаки. Эти механизмы хорошо работают в тех случаях, когда некоторый признак, например, развитие орнамента, зависит от фенотипа, от фенотипических условий и генотипа самца в целом. Например, длинный хвост, который мешает убегать от хищников. Улетать от хищника тому же павлину. Громкая песня, которая привлекает хищников потенциальных. Самец поёт, привлекая самку, но он же привлекает и хищников. И даже паразитов, которые в некоторых случаях приспособились слышать песенку. У сверчков такое описано. Паразитические мухи слышат песенку самца и идут на неё же вместе с самкой.     

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Как самка понимает, что именно этот самец, если речь идёт о том, что его песня самая громкая, это понятно. Но как, например, длинный хвост – это выгодные гены.

    В. ВЕДЕНИНА: Это всё генетически предопределено. И первый, и второй механизмы, которые я описала, проиллюстрированы в различных математических моделях. Причём они очень хорошо проиллюстрированы на данный момент, много моделей написано. Вторая гипотеза, второй механизм базируется, как минимум, на работе трёх генов. Один ген отвечает за признак самца, а другой ген предпочтение самки, а третий за общую жизнеспособность. Когда мы говорим, что самка понимает, мы немножечко упрощаем и делаем похожими на человека. Для того, чтобы работала вторая гипотеза, важно, чтобы самцы, которые несут тот или иной предпочтительный признак, оставляли здоровое потомство. Это здоровое потомство лучше выживает и передаёт свои гены дальше.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: И так продолжается.

    В. ВЕДЕНИНА: Да. Проблема в том, что экспериментальные подтверждения, которые направлены на проверку того или иного механизма очень немногочисленные. Это объясняется тем, что модели достаточно сложны, имеют много допущений, некоторые из которых оказываются общими для разных моделей. Например, если экстравагантный, сильно выраженный признак самца коррелирует с пониженной жизнеспособностью, то в этом случае может работать как фишеровская модель убегания, так и индикаторные механизмы. Поэтому не очень легко убедительно показать, что вот работает данный механизм. Или вот этот механизм. Поэтому многие биологи остаются неудовлетворёнными, хочется же, чтобы это всё было экспериментально доказано. Модели моделями, но они же должны быть подтверждены.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: А как проходят эксперименты? В лабораторных условиях или это делается в поле с наблюдениями?

    В. ВЕДЕНИНА: Когда как. Удобнее в лаборатории исследовать. Поэтому для этого чаще выбираются беспозвоночные, насекомые.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: При этом можно эти результаты, если они получаются в лабораторных исследованиях распространить и на другие виды? Насколько это корректно?

    В. ВЕДЕНИНА: Распространять на другие виды нужно с большой осторожностью. Чем больше накапливается экспериментальных данных на разных видах, тем лучше. В этом смысле иногда плохую роль могут сыграть так называемые модельные виды. Это те виды, на которых ставится множество самых разных экспериментов, которые хорошо исследованы, у которых прочитан геном на настоящее время. Была такая идея, что взять нам, предположим, ту же дрозофилу, или мышь, и хорошо её исследовать. Легче исследовать какой-то один организм многосторонне, и тогда делать допущения. И переносить наблюдаемые процессы и феномены на другие виды. Но это плохо работает, потому что виды все разные очень. Не всегда это помогает. Вернёмся к гипотезам. В поддержку Фишеровской гипотезы говорят следующие наблюдения. Один из тезисов Фишеровской гипотезы: признаки самцов и предпочтения самок должны иметь наследуемую изменчивость. Это обязательное условие работы именно этого механизма. Это показано и у птиц, и у насекомых. Некоторые признаки акустического сигнала сверчков высоко наследуются. Изменчивость предпочтений химических сигналов у тараканов так же наследуется. У них есть самцы доминанты и самцы субординанты. Это доминирующие самцы и наоборот те, которые несколько другую роль занимают. Показано было, что самки не только предпочитают выбирать самцов-доминантов, но и их сыновья тоже оказываются самцами-доминантами. Отбор, который проводился на увеличение частоты предпочтения чёрных самцов самками божьих коровок в течение 14 поколений в лаборатории, изменил эту частоту очень сильно. Поднял почти в 3 раза. Можно эмитировать в лаборатории процессы, которые происходят в природе. Кроме всего прочего необходимо, чтобы была генетическая ковариация между признаком самца и предпочтением самки. Опять же в этом случае будет работать фишеровский отбор. Должно быть генетически предопределено, что если признак самца меняется, то и предпочтения самки меняются. Такие данные тоже получены. И на лягушках, которые различаются по предпочтениям самками определённых характеристик песни самца, и у рыб, например, у колюшек, у которых во время брачного периода брюхо становится красным у самцов, и в это же время у самок возрастает чувствительность зрительной системы к красному цвету. И повышаются соответствующие поведенческие предпочтения. У гуппи тоже было показано, что самки предпочитают больше оранжевых пятен, которые есть у самцов. Это предпочтение коррелируется со степенью окраски. Что касается индикаторных механизмов, то эти механизмы предполагают, что самки, которые выбирают самцов с наиболее экстравагантными признаками, имеют более здоровое потомство. В этом случае важно показать, что эта высокая жизнеспособность обусловлена генетически. В каких-то случаях удаётся это показать, в каких-то нет. Очень важно показать, что высокая жизнеспособность обусловлена генетически. Были эксперименты на птицах. Например, на синицах. Известно, что эти виды образуют, как правило, моногамные пары. Но, тем не менее, некоторые самки спариваются и с чужими самцами. Те самцы, которые имели успех у большинства самок, было показано, оказались крупнее по размеру, чем менее популярные самцы. Самое интересное, что жизнеспособность потомства от привлекательных самцов оказалась выше, чем от не привлекательных самцов. Причём жизнеспособность потомства обоего пола. В лабораторных экспериментах гуппи предпочитали, самки гуппи предпочитали также более крупных самцов и при этом производили быстрорастущее потомство. То есть сами самки были разных размеров, но вот от именно крупных самцов получалось потомство обоего пола более быстрорастущим. Такие экспериментальные доказательства. Еще в нескольких исследованиях показаны работы индикаторных механизмов полового отбора, определяемых паразитами. Вот, например, устойчивость к паразитам оказалось наследуемым признаком у, например, у рыб - у гуппи и у птиц - у фазана и ласточки. Наименее заражённые паразитами самцы гуппи производили больше демонстрационных движений перед самками во время ухаживаний. И самки предпочитали именно таких самцов. Тут, конечно, можно придраться, что паразиты влияли вообще на…

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Поведение?

    В. ВЕДЕНИНА: Вызывали просто слабость организма, и именно поэтому самцы делали меньше демонстрационных движений. Это уже тут, конечно, можно спорить.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Такой дилетантский вопрос. Если в большинстве  самки выбирают экстравагантных самцов, то, что происходит с другими самцами? Они остаются всё равно в популяции или они же не вымирают, мы же это прекрасно понимаем, что виды разнообразные.

    В. ВЕДЕНИНА: Почему? В каких-то случаях тут зависит опять же от многих условий. В конце концов, такой признак может…

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Исчезнуть?

    В. ВЕДЕНИНА: Да, и остаться только самцы, предположим, с этим экстравагантным признаком. Это вполне такое может происходить.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Эволюционный механизм?

    В. ВЕДЕНИНА: Конечно, да.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Оно происходит и сейчас? Происходит всегда с процессами развития и т.д.?

    В. ВЕДЕНИНА: Да. Поэтому тут, поскольку всё это обусловлено генетически и поэтому в каких-то популяциях у каких-то видов самцы демонстрируют и выработали такие экстравагантные признаки, а у каких-то видов этого нет. В конце концов, это в каком-то смысле случайный процесс исходно.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Давайте тогда вернёмся к гипотезам.

    В. ВЕДЕНИНА: Вот эти обе гипотезы, про которые я рассказала, они предполагают, что признак должен появляться раньше или одновременно предпочтениям самки. И они должны эволюционировать совместно. То есть процесс, вообще говоря, сложный. А вот есть ещё одна гипотеза. Я сейчас самые основные перечисляю. К так называемой гипотезе сенсорного смещения. Она отличается от вышеописанных механизмов тем, что согласно этой гипотезе какой-либо вновь появляющийся признак самца предпочитается самкой просто потому, что он воспринимается лучше в силу определённой уже существующей организации сенсорной системы самки. Это когда-то показал Райен и, в первую очередь, это он показал на южно-американской лягушке, которой самцы издают акустический сигнал, который состоит из двух элементов. Первый – это основной элемент. Он присутствует у других видов этого рода лягушек. А другой элемент, он только у некоторых из этих видов. И вот основная частота этого основного элемента снижается с увеличением размера самца, который издает. Это вообще законы акустики. Чем больше организм, издающий сигнал, тем в среднем несущая чистота звука ниже. Частотная настройка внутреннего уха самки такова, что максимум чувствительности смещён в сторону низких частот. Поэтому самки предпочитают более крупных самцов, потому частота их сигналов, которая более низкая, она оптимальна для восприятия слуховой системы.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Эта слуховая система опять же зависит от каких-то генетических.

    В. ВЕДЕНИНА: Конечно, это все генетически.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Предопределено.

    В. ВЕДЕНИНА: Детерминировано. Почему именно такая настройка, а не другая слуховых рецепторов самки, это нам, наверное, не так легко объяснить. Интересно, что в поведенческих экспериментах самки других видов, у которых самцы издают только одну часть сигнала. Они предпочитали сигналы из двух элементов, потому что вот эта вторая часть сигнала, она оптимальнейшим образом стимулировала их слуховые рецепторы.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Так это опровергает то, что Вы говорили в самом начале, что некоторые учёные считают, что самка не выбирает.

    В. ВЕДЕНИНА: Почему? Она всё равно выбирает. Выбирает, потому что её слуховая система оптимальным образом стимулируется. Всё равно она выбирает в каком-то смысле.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Это я и говорю, что она выбирает, а Вы говорили о том, что некоторые учёные считают, что самка вообще не участвует в выборе.

    В. ВЕДЕНИНА: Да, конечно. Это я так говорила, потому что некоторые эксперименты не очень хорошо продуманные показывали именно такие результаты. Опять же тут ещё зависит от того, какой вид выбрать животного.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: А вот эта гипотеза, о которой Вы говорите, она же не на все виды распространяется.

    В. ВЕДЕНИНА: Да. Конечно, не на все. Например, у многих насекомых, например, у бабочек или у каких-нибудь других видов самцы привлекают самок феромонами, которые присутствуют также в пищевом субстрате, фруктах, на которые бабочка летит. На запах какой-то пищи, тех же самых фруктов и самцы, феромон самца содержит те же составляющие.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Что и фрукты

    В. ВЕДЕНИНА: Что и фрукты, да. Мы можем, конечно, предположить, что в начале, в процессе эволюции бабочка просто летала на эти фрукты. А потом самец использовал эту возможность.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Но точно мы не знаем.

    В. ВЕДЕНИНА: Конечно. Просто тут мы можем говорить о совпадении, так сказать, сигнала и рецепторной системы самки. Надо сказать, что конечно, есть случаи, когда причина появления признака совсем не очевидна. Мы можем взять такой заезженный пример как хвост павлина. Собственно, говоря, на павлинах делалось много экспериментов, и вот, например, было показано, что самки, которые выбирают самцов с большими хвостами и с большим количеством глазков оставляют здоровое потомство. У них потомство здоровее, у этих самок, чем у самок…

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Которые выбирают менее экстравагантных самцов.

    В. ВЕДЕНИНА: Да. То есть вроде как поддерживается гипотезой, с другой стороны известно, что… то есть, есть ещё другая гипотеза. Многочисленные глазки привлекают внимание самок потому, что они имитируют настоящие глаза. Известно, что направленный взгляд в глаза очень важен при коммуникации животных. Возможно, что эта когнитивная особенность способствовала эволюции такого рисунка. Ещё было показано, что самки, которые выбрали наиболее успешных самцов и наиболее цветастых лучше заботятся о собственном потомстве, чем самки, которые выбрали самцов менее экстравагантных и с меньшим хвостом. Это скорее может объясниться как раз фишеровским убеганием. Вполне возможно, что в каких-то случаях работают разные механизмы, и они могут работать вообще одновременно, а могут последовательно. Но вот из-за того, что вот это всё-таки, что сами механизмы не просты. До сих пор ломаются копья.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: До сих пор учёные не пришли к какому-то консенсусу, как это происходит? Или это вообще невозможно, как Вы считаете?

    В. ВЕДЕНИНА: Я думаю, что это возможно. Просто нужно, наверное, ещё накопить больше экспериментальных данных.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Какие перспективы, какие открытые вопросы здесь есть, которые ещё необходимо ещё решить?

    В. ВЕДЕНИНА: Очень многие эксперименты энергозатратны. Нужно исследовать комплексно. Как если взять какую-то систему, какой-то вид, нужно так сказать и поведенческие эксперименты делать. Кстати очень, вообще говоря, сложно.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Поведенческие эксперименты – это что такое?

    В. ВЕДЕНИНА: Поведенческие эксперименты – это когда, предположим, проигрывается сигнал самки. Предположим, акустический сигнал, нужно менять разные параметры этого сигнала, чтобы понять какие параметры для самки важны.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: На что она реагирует?

    В. ВЕДЕНИНА: Да, на что она реагирует. Если, например, у самок какие-то индивидуальные различия в предпочтениях, то есть надо с одной самкой поработать долго и, соответственно, с другими самками тоже. Нужно грамотно ставить эти эксперименты. Предположим, чтобы избежать привыкания, чтобы попасть в оптимальный период, когда самка рецептивна, мы называем, когда она отвечает на сигнал самца. Это далеко не со всеми видами животных легко сделать. Со многими животными вообще нельзя в лаборатории работать.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Значит ли это, что мы про них ничего не знаем?

    В. ВЕДЕНИНА: Про многие виды мы очень мало знаем.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Например, про какие?

    В. ВЕДЕНИНА: Я думаю, что это про те виды, как это ни странно, млекопитающих птиц, на которых, например, нельзя поставить лабораторные эксперименты. На них можно только ставить эксперименты в природе. Опять же трудно работать с теми видами, которые редко приносят потомство, к примеру. Нужно же исследовать жизнеспособность потомства и корреляцию жизнеспособности потомства от качества родителей до, чтобы набрать статистику, хорошо бы, чтобы быстро можно было получить потомство и получить несколько поколений. Опять же на тех же млекопитающих – это на многих сделать невозможно. В лучшем случае, раз в год приносится потомство или раз в несколько лет. Так что конечно, я думаю, что какие-то виды будут ещё долго для нас малоизучены, к сожалению. Но зато на каких-то будет, я думаю, через несколько лет будет получено много разных результатов.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: А сейчас ведутся какие-то исследования в этом направлении?

    В. ВЕДЕНИНА: Да, конечно. Конечно, ведутся. К сожалению, у нас в России не очень много таких исследований. А вообще в мире ведутся и надо сказать, что вообще эволюционная биология сейчас рассвет переживает.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: В мире Вы имеете в виду?

    В. ВЕДЕНИНА: В мире, да. Те же поведенческие эксперименты ставятся, особенно на насекомых.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Вот эти 3 гипотезы, которые Вы перечислили, о которых рассказали, это же не исчерпывающие, есть ещё какие-то, не знаю, менее популярные. Или вот это такие 3 точки зрения среди учёных, которые полностью соответствуют экспериментальным данным, которые поддерживаются?

    В. ВЕДЕНИНА: Да, это основные. Есть, конечно, ещё. Например, такая гипотеза, что новые признаки появляются под действием, так сказать, симпатрических видов, тех близкородственных видов, которые обитают в том же биотопе. В том же месте.  Когда предположим, самец ищет самку, он испускает либо химический сигнал, либо акустический сигнал. Чаще всего эти два типа сигнала, чтобы на расстоянии привлечь самку. Конечно же, нужно привлечь самку именно своего вида, а не какого-нибудь там другого, поскольку это, если будут такие ошибки, что самка приходит на сигнал и оказывается, что самец другого вида – это очень эволюционно не выгодно. Это трата времени, сил, энергии. Если вдруг в силу каких-то обстоятельств, условий, причин, экологических причин в одном месте много близкородственных видов, которые, предположим, отличаются не очень сильно по этим брачным сигналам, то тогда будет происходить отстройка.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Это что значит?

    В. ВЕДЕНИНА: Будут сигналы расходиться по каким-то параметрам, либо у одного вида в этом сигнале будет появляться какой-то новый элемент, чтобы не путаться.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: То есть тоже эволюционный процесс, когда самец обогащается вот этими…

    В. ВЕДЕНИНА: Какими-то дополнительными элементами…

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Чтобы привлекать самку.

    В. ВЕДЕНИНА: Да, и чтобы привлечь самку именно своего вида. Но дело в том, что вот эти экстравагантные признаки, они чаще всего, наблюдаются в сигналах ухаживания. То есть это в тех сигналах, которые  издаются непосредственно рядом с самкой. Чаще всего тут уже, конечно, бывает такое, несколько видов ухаживает в одном месте. Например, у тех дрозофил это бывает сплошь и рядом, но чаще бывает так, что есть один тип сигнала, с помощью которого самка привлекается на расстоянии. А когда уже они особи оказываются рядом, то издаётся другой тип сигнала, сигнал ухаживания. И там уже часто другие виды не мешают. Это не такая помеха. Поэтому давление видов, близкородственных, которые живут в том же биотопе, иногда может работать и способствовать эволюции сигнала, но не до такой экстравагантной степени. Не такой большой степени сложности сигнала.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Вот эти все гипотезы они друг другу не противоречат?

    В. ВЕДЕНИНА: Нет.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Они все параллельно могут существовать?

    В. ВЕДЕНИНА: Конечно, не противоречит.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Будут ли появляться ещё какие-то варианты объяснения, почему таким образом происходит половой отбор?

    В. ВЕДЕНИНА: Ещё какие-то механизмы?

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Да. Я имею в виду, в будущем эволюционная биология…

    В. ВЕДЕНИНА: Я думаю, что будут, конечно. Более того, будут появляться гипотезы и я даже склонна думать, что будут появляться математические модели, которые иногда опережают экспериментальные подтверждения.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Они созданы искусственно биологами?

    В. ВЕДЕНИНА: Пишется какая-то модель, оказывается, что она работает, потом, часто так бывает, потом ищется подтверждение и экспериментальное этой модели. Не всегда они находятся.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Это какой тренд последних исследований? Что вообще математические модели, состоящие до экспериментальных исследований.

    В. ВЕДЕНИНА: Просто модели начали писаться активно где-то в 60-ых, 70-ых годах ХХ века. До этого это не очень было, так сказать.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Популярно, востребовано?

    В. ВЕДЕНИНА: Ну, и технически иногда это было трудно.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: А что собой представляют эти математические модели? Они всё равно создаются биологами?

    В. ВЕДЕНИНА: Не всегда.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Сотрудничать?

    В. ВЕДЕНИНА: Сотрудничать с математиком и иногда такое мультидисциплинарное исследование, они бывают более продуктивны, потому что каждый лучше знает свою область. Конечно, некоторые биологи сильны в моделировании и они пишут модели. Бывает трудно и писать модель, и экспериментально её подтверждать одному человеку.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Эти модели пишутся всё равно на основе каких-то данных? То есть откуда берутся эти математические выкладки?

    В. ВЕДЕНИНА: Конечно, от каких-то данных начинают плясать. Но это могут быть данные полученные немножко для других, но для исследования других механизмов, вполне возможно и так.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Расскажите немножко о своей лаборатории. Чем Вы в ней занимаетесь?

    В. ВЕДЕНИНА: Изначально лаборатория была организована как лаборатория исследования зрения, физиология зрения. Физиология поведения, зрительные механизмы исследовались на разных уровнях и разными методами. На уровне сетчатки, на уровне высших отделов мозга и на уровне, собственно, поведенческих проявлений.

    Ю. ПОЛЕВАЯ: Хорошо, спасибо большое за интереснейший разговор. Нам пора заканчивать. Напомню, что это была передача «Постнаука». У меня в гостях была Варвара Веденина, и говорили мы о механизмах полового отбора.

    Версия для печати

Связь с эфиром


Сообщение отправлено