Читать онлайн «Цифровой журнал «Компьютерра» № 133». Страница 6

Так вот, отбор благоприятствует генам мейотического дрейфа. В отсутствие компенсирующих его эффектов гены дрейфа будут размножаться в популяции всё больше и больше — даже если это не приносит их обладателям никакой выгоды. Иногда это может даже привести к вымиранию популяции! Раз так, отбор в отношении других генов будет способствовать таким их эффектам, которые могли бы заблокировать мейотический дрейф.

Приведу пример. У стебельчатоглазых мух распространён ген мейотического дрейфа, который приводит к тому, что у самцов в половые клетки преимущественно попадает женская половая хромосома, X-хромосома (у этих мух тот же механизм определения пола, что у людей). Половых клеток с Y-хромосомой меньше, и потомство таких самцов состоит преимущественно из самок. Если бы гены мейотического дрейфа добились полной победы, самцы бы исчезли совсем. Но у них есть гены, которые, во-первых, могут сдерживать мейотический дрейф и, во-вторых, вызывают удлинение стебельков, на которых сидят глаза (подробнее в заметке Я.Р. Галимова здесь).

Знаете, чему удивляется эта стебельчатоглазая муха (Teleopsis dalmanni)? Мейотическому дрейфу!

В потомстве «длинностебельковых» самцов оказывается относительно больше новых самцов. Для популяции с избытком самок это выгодно. Поэтому половой отбор начинает поддерживать самок, предпочитающих «длинностебельковых» самцов. В результате устанавливается равновесие. Длину стебельков в популяции увеличивает половой отбор (предпочтения самок) и повышение доли недостающих самцов в потомстве «длинностебельковых» особей. Обратный эффект оказывает повышение смертности уродцев с глазами, разнесёнными по сторонам...

Пример феномена из второй группы — сам мейоз. С точки зрения эгоистичного гена невозможно понять широкое распространение способа размножения, при котором потомство получает не все гены родителя (репликаторы, по Докинзу), а лишь их случайную половину. Цитирую Докинза («Расширенный фенотип»):

"При бесполом размножении ставки равные и максимальные: у всех репликаторов одни и те же стопроцентные шансы очутиться в каждом из произведённых совместными усилиями потомков. Если же размножение половое, то шансы каждого репликатора вдвое скромнее, однако куртуазный обряд, именуемый мейозом, — «гавот» Гамильтона довольно эффективно обеспечивает всем аллелям равенство возможностей в получении прибыли от совместного репродуктивного предприятия. Другой вопрос, разумеется, в том, почему гавот хромосом столь аристократически учтив. Вопрос чрезвычайной важности, но я трусливо уклонюсь от него. Это один из тех вопросов об эволюции генетических систем, над которыми и более светлые умы бились без особого успеха , один из тех вопросов, которые побудили Уильямса написать, что «в эволюционной биологии намечается нечто вроде кризиса». Я не знаю, почему мейоз таков, каков он есть…".

Зато на языке воспроизводства особей можно объяснить пользу от полового размножения с мейозом. Чтобы не зарываться в непростую тему, сошлюсь на два примера: статьи Александра Маркова (2009) и Елены Наймарк (2011). Подчеркну, что описанные в этих экспериментах опыты доказали именно пользу полового размножения с мейозом, а не раздельнополости как таковой. Гермафродиты с перекрёстным оплодотворением были бы в описанных ситуациях не менее успешны.

Ой, как стремительно исчерпывается разумно допустимый объём колонки! А знаете, ради чего я рассказывал о том, что в неё поместилось? Ради «подводки» к обсуждению многоуровневого отбора у зелёных лягушек. Что же, в этот раз не судьба...

К оглавлению

Опубликовано 10 августа 2012 года

Есть в Ульяновской области Ульяновский же район, а в районе издавалась некогда и, кажется, издаётся сейчас газета «Родина Ильича». Счастливая нехватка громких районных событий в последние годы застоя вызывала иногда желание несколько преувеличить значимость того, что всё-таки происходило. Вскоре после того как я, окончив школу, уехал из Поволжья, газета опубликовала заметку о том, как сильно повлиял на выбор жизненного пути мною и моими одноклассниками радиокружок.

Кружок был действительно замечательный. Он даже привёл меня к высшему спортивному достижению: у меня однажды было третье место по области по радиоориентированию (участников было четыре, и я финишировал последним, но третий участник прошёл базы в неправильном порядке). Но в дальнейшей моей карьере я никаких дел с радио иметь не собирался, и это нарушало гармонию заметки, другие герои которой — мои сокружковцы — дружно шли на радиофак Ульяновского политеха. Газета сочла, что это неправильно, и написала, что я тоже не предал кружковских пристрастий и избрал стезю радиоастронома. Я впервые в жизни возмутился неаккуратности журналистов и уехал в Свердловск, намереваясь посвятить себя изучению звёздных скоплений.

И представьте себе — газета оказалась права! Со скоплениями как-то не сложилось, и мой жизненный путь капитально свернул в сторону межзвёздной среды, основной объём информации о которой принесла радиоастрономия. И хотя я всё ещё не научился самостоятельно писать заявки на радиотелескопы и назвать меня наблюдателем нельзя, но работаю я теперь главным образом с радиоданными.

Безусловным отцом радиоастрономии считается американский инженер Карл Янский. В 1930 году компания «Белл», в которой он работал, поручила ему разобраться с природой помех, мешающих трансатлантической радиосвязи. Янский построил специальную антенну-"карусель" на колёсах от «Форда-Т» и после длительных наблюдений в 1932 году выделил помехи трёх видов, первые два из которых он связал с близкими и далёкими грозами. Помехи третьего вида на длине волны 14,5 метров исходили (как выяснил Янский) из участка Млечного Пути в направлении созвездия Стрельца: их источник заведомо находился не только за пределами Земли, но и за пределами Солнечной системы.

Сначала наблюдения Янского почти никакого внимания к себе не привлекли. Ну фонит там что-то в центре Галактики, но что с этим делать? У астрономов в то время не было никаких стимулов увлечься неожиданным открытием: не было людей, технически готовых к созданию приёмников космического радиоизлучения, да и сама возможность существования такого излучения была неочевидной. Астрономия — это звёзды, звёзды светят в оптике, а о существовании межзвёздной среды в 1930-е годы было известно крайне мало (из-за отсутствия радиотелескопов!). Сам Янский пытался продолжить наблюдения, но с точки зрения начальства его задача была решена, и потому Янскому пришлось заняться другой работой. В общем, вплоть до конца войны, как это в астрономии случалось не однажды, главным (если не единственным) движителем нового направления был любитель — Гроте Рёбер, создатель первой полноповоротной антенны-"тарелки" и автор первого радиообзора Млечного пути.

Но развитие радиотехники, в том числе (или даже в первую очередь) военной, не позволило забыть о космических радиоволнах. В 1942 году расследование прорыва немецких крейсеров через Ла-Манш выявило, что источником помех для британских радаров были не только немецкие передатчики, но и Солнце. Попутно выяснилось, что радионаблюдения могут служить одним из индикаторов солнечной активности.

В конце 1940-х годов несколько групп при помощи высвобождающегося военного радиолокационного оборудования начали регулярные наблюдения и других внеземных источников, впрочем, без каких-то особых научных надежд, скорее, просто из любопытства. О скромном уровне ожиданий можно судить по первой системе обозначения космических радиоисточников — название созвездия и буква латинского алфавита. Например, яркий источник в созвездии Кассиопеи, открытый в 1948 году, получил имя Cas A. Считалось, что букв алфавита для радионеба вполне хватит.

Вероятно, одним из переломных моментов стало открытие излучения водорода на длине волны 21 см, существование которого было предсказано в 1944 году. Яну Оорту нужно было чем-то занять студента Хендрика ван де Хулста, и он предложил ему почитать о работах Рёбера и подумать, нет ли в радиодиапазоне спектральных линий. Если бы вдруг нашлась хоть одна, это было бы очень важно для радиоастрономии, ибо непрерывный спектр малоинформативен, а вот линия — это сразу и плотность, и температура, и, самое главное, скорость. Оорта в первую очередь интересовало именно движение вещества в Галактике. («Оорт первый взглянул на звёздное небо и заметил, что Галактика вращается» (с) г. Проницательный.) Ван де Хулст обнаружил, что линия такая действительно есть, она генерируется при изменении ориентации спинов протона и электрона в атоме водорода, но его прогноз по возможностям её наблюдения был безрадостным.