Любовь: рассуждать не обязательно

Любовь: рассуждать не обязательно

// Нетипичные предпочтения у животных
Авторы: Дина Голубева

«Чем меньше женщину мы любим…» — эти пушкинские строки российский биолог Жанна Резникова и работающий во Франции математик Даниил Рябко взяли эпиграфом для статьи, опубликованной в престижном журнале Frontiers of Psychology. Работа учёных посвящена разнообразным сексуальным предпочтениям в природе. Этот эволюционный парадокс интересует специалистов уже многие десятилетия. Оригинальная логическая схема, созданная математиком и биологом, позволяет по-новому взглянуть на старую научную проблему.

Жанна Резникова, один из ведущих специалистов по поведению животных. Доктор биологических наук, профессор НГУ, автор многих статей и книг (в том числе монографии ­Animal Intelligence, изданной Кембриджским универ­ситетом). Руководит лабораторией поведен­ческой экологии сооб­ществ Института систематики и экологии животных СО РАН.

Что с ними не так?

[Кот Шрёдингера] Жанна Ильинична, ваша гипотеза объясняет многообразие сексуальных предпочтений в природе c точки зрения эволюции. Речь идёт о разных биологических видах, включая человека. Расскажите подробнее о предмете изучения.

[Жанна Резникова] Сексуальные предпочтения разнооб­разны. Этот факт интересует биологов потому, что имеет прямое отношение к нашему собственному виду. Анализу примеров нетипичных сексуальных предпочтений у животных и людей и попыткам их истолкования посвящены сотни статей, солидные монографии и обзоры. Особенно пристальное внимание уделяется гомосексуальным отношениям: уж очень загадочна устойчивость этих предпочтений у людей. Гомосексуальное поведение выявлено примерно у полутора тысяч видов. Члены ­этого клуба настолько разнообразны — от червей до приматов, — что биологи изучают генетические механизмы гомосексуальности на дрозофилах. Отметим сразу важную деталь: сексуальные предпочтения и сексуальное поведение — совсем не одно и то же. Например, «нетрадиционное» сексуальное поведение может быть направлено не только на особей своего пола, но также на особей нерепродуктивного возраста (педофилия нередка в мире животных), на представителей чужого вида (научные наблюдения случаев насилия морских котиков над пингвинами), а также на неживые предметы или бывшие живые (недавно вышла в свет статья о некрофилии у животных). У самцов баранов и крыс отмечен определённый процент асексуальных особей, которым вроде как совсем ничего не надо, — и опять-таки удивляет их устойчивое сохранение в популяциях.

[КШ] То есть вас с соавтором интересовали случаи, в которых размножение невозможно.

[ЖР] Да. Точнее, предпочтения таких партнёров, с которыми размножение невозможно. Почему некоторые люди, мыши, пауки, гуси, морские котики, дрозофилы и представители сотен других видов устойчиво отвлекаются от своей прямой эволюционной обязанности передать знамя собственных генов следующему поколению и оказывают недвусмысленные знаки внимания объектам, с которыми у них не может быть потомков?

Почему такие особи не исчезают из популяций, не элиминируются путём естественного отбора, но сохраняются в череде поколений? Это известный эволюционный парадокс, который не даёт покоя учёным.

Поведение и предпочтение

[ЖР] С эволюционной точки зрения парадоксальными кажутся различия именно в сексуальных предпочтениях, а не просто в сексуальном поведении. Нет никакого противоречия в том, что, скажем, какой-нибудь гусь или баран, честно исполняя свой эволюционный долг и стараясь расширить доступ к репродуктивному ресурсу, при этом тратит свободное время и энергию на занятия нетрадиционным сексом с кем-то или чем-то ещё. Как говорил Паратов в «Бесприданнице», «у всякого свой вкус: один любит арбуз, другой свиной хрящик». Парадоксальными кажутся именно случаи отсутствия интереса к репродуктивному ресурсу — как раз это мы и старались объяснить.

[КШ] Сексуальное поведение и сексуальные предпочтения — разные вещи. Теоретически это понятно: в первом случае животные не упускают случая наплодить потомство и передать свои гены дальше, во втором — уклоняются от самой возможности размножения. Но как определить эту разницу практически?

[ЖР] Чтобы достоверно говорить о предпочтениях, надо наблюдать ситуации выбора. Как я говорила, в литературе упоминаются более полутора тысяч видов, у которых замечены проявления нестандартного сексуального поведения. В этом списке много видов рыб и насекомых. ­Однако есть и просто поведенческие проявления без документированных устойчивых предпочтений. Что же касается именно предпочтений — феномена, который мы исследуем, — то разнообразие видов, у которых они описаны, тоже велико, но, насколько нам известно, ограничено млекопитающими и птицами. Это может объясняться тем, что поведенческие проявления значительно легче выявить, чем сколько-нибудь устойчивые предпочтения.

[КШ] Вы говорите, этот эволюционный парадокс давно и хорошо известен. Наверное, есть и классические объяснения существованию разнообразных сексуальных предпочтений? Например, мутации или, кажется, были предположения, что гомосексуальные особи помогают растить потомство…

[ЖР] Мутация или генетическая ошибка — это, пожалуй, первое объяснение, которое приходит в голову. Оно самое простое, но при этом и наименее эффективное. В одной популяции или даже у одного вида различия в сексуальных предпочтениях можно было бы объяснить появлением какой-то повторяющейся мутации. Но трудно представить, что отдельные мутации, не подверженные положительному отбору, могут привести к одному результату у разных видов и в разных классах животных.

Роберт Трайверс. Американский эволюционист, один из наиболее авторитетных в мире. Известен теориями взаимного альтруизма, родительского вклада и конфликта родителей и потомства, выдвинутыми в 1970-е годы.

Что касается второго примера, то в 1970-е годы эволюционист Роберт Трайверс предложил объяснение гомосексуальности у людей: гомосексуалы, отвлекаясь от собственного размножения, помогают растить сестёр, братьев и племянников. Он использовал теорию родственного отбора, разработанную Уильямом Гамильтоном (1964) на основе идеи Джона Холдейна (1932), который выразил её суть так: «Я готов пожертвовать собой ради двух братьев или восьми кузенов». Экспериментальные исследования, опровергающие эту простую гипотезу и показывающие, что гомосексуалы не вносят значительный вклад в выращивание детей ближайших родственников, появились только в начале 2000-х. Сейчас большинство учёных сходятся на том, что ни одно из существующих объяснений многообразия сексуальных предпочтений не является удовлетворительным.

Отступление в виде павлиньего хвоста

[КШ] Как же вы объясняете тот факт, что у множества видов бесперспективные с репродуктивной точки зрения сексуальные предпочтения не исчезают в процессе эволюции?

Уильям Гамильтон. Знаменитый британский эволюционист. Последователь Фишера и один из основателей социобиологии. Профессор Оксфорда.

Джон Холдейн. Британский ­биолог, один из основателей синтетической теории эволюции, включающей учение Дарвина, генетику и биохимию. Обладатель мно­жества научных ­наград.

Рональд Фишер. Британский биолог-эволюционист. Один из основателей Евгенического общества Кембриджа. Крупный учёный-статистик.

[ЖР] Предложенная нами гипотеза оригинальна, то есть она не является приложением одного из известных объ­яснений к новому примеру. Однако, чтобы ответить на ваш вопрос, нам придётся познакомиться с эволюционным механизмом, который в 30-е годы XX века предложил известный математик и основатель популяционной генетики Рональд Фишер. Эта теория до сих пор чрезвычайно популярна, так как помогает объяснить различные эволюционные парадоксы, в том числе и дарвиновский парадокс «павлиньего хвоста». В одном из своих писем Чарльз Дарвин упомянул, что ему становится плохо от одного взгляда на перья павлиньего хвоста.

И действительно, красочный, длинный, тяжёлый хвост делает птицу сразу ­заметной для хищников и уменьшает её подвижность. «Цена» ярких вторичных половых признаков весьма высока. Как же получается, что естественный отбор поддерживает все эти декоративные перья, гребни, плавники?

[КШ] Вот-вот, зачем такие излишества?

[ЖР] Рональд Фишер предложил следующее объяснение. Интерес самок к самцам с гипертрофированными украшениями возникает под действием случайных мутаций. Самцы с более развитым признаком оставляют больше потомства, чем те, которые этим признаком обладают в меньшей степени или совсем не обладают. Почему? «Украшенным» самцам будут доступны все самки, остальным — лишь те, что не оказывают предпочтения «украшению». В ­результате следующее поколение наследует как ­более развитый признак — украшение у самцов, так и склонность выбирать таких особей у самок. Предпочтение, возникшее как случайная прихоть самок (в генетическом смысле, разумеется), начинает давать преимущества в размножении. Возникает механизм положительной обратной связи — процесс становится самоиндуцируемым. Выбирать носителей данного признака выгодно уже просто потому, что их выбирают другие. Не следовать этому своеобразному соглашению становится опасно: если у твоих сыновей не будет, например, красивого хвоста, их не выберут! И это притом что начиная с какого-то момента украшение начинает дорого обходиться владельцу, как мы видим на примере того же павлина. Тем не менее процесс продолжается до тех пор, пока «цена» не уравновесит преимущество, предоставляемое положительным отбором по этому признаку. Этот механизм получил название «фишеровское убегание» (от англ. runaway). Именно он лежит в основе нашей гипотезы.

Отсутствие интереса — это признак

[ЖР] Наша идея такова: отсутствие интереса к представителям противоположного пола служит для «соискате­лей» сигналом популярности. Самка, видя отсутствие ­интереса со стороны потенциального партнёра, может заключить, что он имеет возможность выбрать другую, получше. Тогда становится важным добиться именно его внимания — ведь их общие сыновья смогут выбрать лучшую партнёршу! Тот же механизм работает и в обратном направлении, при выборе самцов самками. Иными словами, выбирающий вольно или невольно играет в игру «а ну-ка ­добейся меня». Тут лучше Пушкина не скажешь: «Чем меньше женщину мы любим, тем легче нравимся мы ей…»

Конечно, не проявлять интерес к потенциальному партнёру ещё не значит иметь иные сексуальные предпочтения. Однако, как только сам признак отсутствия интереса становится популярным, он подхватывается «фишеровским убеганием».

Вместо украшения (такого, как хвост у павлина), которое приобрело популярность вследствие случайных мутаций, фишеровский процесс начинается с закономерно возника­ющего признака отсутствия интереса. Это справедливо для большой популяции, в которой выбор осуществляется и самками, и самцами. Процесс самоиндуцируется, и в итоге многократно усиленное им «отсутствие интереса» переходит в различия сексуальных предпочтений.

С того момента как признак запускает фишеровский процесс, уже совершенно не важно, как он появился. Выбирать носителей признака отсутствия интереса становится выгодно просто потому, что их выбирают другие, а отнюдь не потому, что это признак реализованного репродуктивного успеха («он выбрал кого-то лучше!»). 

[КШ] Подождите-подождите. Но для того чтобы сам этот признак — отсутствия интереса к противоположному полу — не исчез из популяции, его носители должны оставлять потомство!

Конрад Лоренц, выдающийся австрийский зоолог и зоо­психолог, один из основоположников этологии — науки о поведении животных, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине.

[ЖР] А они его оставляют! На это обратил внимание родоначальник этологии, нобелевский лауреат Конрад Лоренц. В своей книге «Год серого гуся» он отметил устойчивые связи у гусей-самцов и выразительно описал, как гомосексуальный гусак, принуждаемый самкой к гетеросексуальному союзу, после спаривания с ней быстро возвращается к своему другу, чтобы исполнить «торжествующую песнь любви», как бы говоря ему: «А думал-то я в это время всё равно о тебе!»

К сожалению, данные о том, что гомосексуальные особи всё же оставляют достаточно потомков, есть только для гусей и людей. Что касается других видов, то отсутствие данных объясняется тем, что предложенная нами гипотеза является совершенно новой.

[КШ] И кто проводил такие исследования среди людей?

[ЖР] Учёные из Японии, Великобритании, США. Но давайте не будем усугублять пикантность предмета и не позволим себе уйти в сторону от научного обсуждения.

[КШ] Хорошо. Цитата из Пушкина применительно к людям понятна. Но неужели этот принцип применим к животным? Могут ли они рассуждать подобным образом?

[ЖР] Рассуждать тут совершенно не обязательно — ни животным, ни людям! Стереотипы поведения, включающие реакции на ключевые стимулы (такие как яркий гребешок), последовательность поведенческих актов (например, брачные танцы) наследуются и поддерживаются естественным отбором так же, как и морфологические признаки (форма клюва, длина хвоста). Вот классический пример поведения самцов в популяциях пятнистых ящериц, описанный Барри Синерво в 90-х годах. Самцы ящериц принадлежат к трём морфам (формам), у которых пятна на горле разного цвета: оранжевого, голубого или жёлтого. Голубогорлые самцы моногамны — защищают норку и единственную избранницу на своей небольшой охраняемой территории. Это даёт им гарантированный минимум спариваний. Оранжевогорлые самцы полигамны: охраняют гарем на обширном участке. У них больше возможностей для спаривания, но меньше гарантий — трудно уследить за всеми самками сразу. Желтогорлые «донжуаны» не имеют своей территории и самок, но оставляют значительное число потомков за счёт стратегии «воровства копуляций». Проникая на территорию оранжевогорлых самцов, желтогорлые используют поведенческую мимикрию — притворяются самками, которые в данный момент не интересуются спариванием. Обман подкрепляется характерными самочьими движениями, которые исправно вводят в заблуждение хозяев территории. Это яркий пример тщательно расписанных ролей между участниками эволюционной пьесы. Заметив цвет пятна на горле ящерицы, наблюдатель с высокой точностью может предсказать поведение животного практически во всех жизненных ситуациях.

Но никто ведь не будет предполагать, что самцы ящериц сознательно определяют своё поведение. Это стратегии, сформированные эволюционными процессами.

Можно ли проверить?

[ЖР] Следствием нашей гипотезы является существование «паразитической» стратегии. Её носители имитируют отсутствие интереса к представителям противоположного пола, сохраняя его при этом в полной мере. Подражание может состоять не только в имитации поведения, но и в копировании вторичных признаков, связанных с ним. Морфологические или поведенческие индикаторы отсутствия интереса к противоположному полу уже сами по себе говорят о популярности особи.

Фишеровский процесс, запущенный по этим вторичным признакам, ведёт к утрате связи с первичным признаком отсутствия интереса. Носители нестандартных сексуальных предпочтений становятся законодателями мод.

[КШ] Можно ли проверить вашу гипотезу экспериментальным путём?

[ЖР] Высказанная нами гипотеза пока гипотезой и остаётся. Мы предлагаем несколько конкретных путей её проверки, но собственно экспериментальную работу оставляем на будущее.

Хотя предложенное нами объяснение носит универсальный характер, некоторые ограничения для его применения всё же есть. Гипотеза справедлива для любых больших популяций, в которых строгий половой отбор осуществляется для каждого из полов. Исследователю конкретной популяции предлагается ответить на следующие вопросы: наблюдается ли повышенный интерес к носителям альтернативных сексуальных предпочтений? Присутствуют ли в сообществе носители «паразитических» стратегий, лишь имитирующие отсутствие интереса к представителям противоположного пола или сопутствующие ему вторичные признаки? Если в какой-либо популяции носители альтернативных сексуальных предпочтений преследуются сородичами, сопутствует ли этому снижение интереса к репродуктивным целям?

Положительный ответ хотя бы на один из этих вопросов свидетельствует в пользу применимости нашей гипотезы для рассматриваемой популяции, отрицательный — против.

Однако экспериментальная проверка гипотез об эволюционном происхождении поведенческих феноменов — процесс очень длительный. Например, на экспериментальную проверку гипотезы Трайверса ушло 30 лет.

[КШ] Скажите, а почему вы вообще решили искать объяснение существованию нестандартных сексуальных предпочтений?

[ЖР] Этим вопросом задался около восьми лет назад мой соавтор — математик, который всегда интересовался вопросами эволюции. В то время мы с ним не нашли удовлетворительного решения. Идея пришла Даниилу в голову позже. Он привлёк меня в качестве эксперта биолога, зная, что я сейчас особенно интересуюсь проблемой фракционирования популяций, то есть возникновением отдельных группировок на основе поведенческой, когнитивной и социальной специализации. Это тема моего проекта, поддержанного грантом РНФ. Устойчивость разнообразных сексуальных предпочтений можно рассматривать как одно из проявлений поведенческой специализации.

После формулировки гипотезы нам пришлось проанализировать огромное количество научной литературы. Основным результатом нашей работы стала принципиально новая логическая схема, предложенная Даниилом. В буквальном смысле слова это пример приключений научной мысли.

 

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №5-8 (19-22) лето 2016 г.