Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №5

Журнал «Домашняя лаборатория»

Генотип — это программа, которая в разных условиях среды может реализовываться по-разному. В генотипе записано не жестко определенное значение признака, а диапазон его возможных значений. В онтогенезе (процессе индивидуального развития от зарождения до конца жизни) реализуется один самый подходящий для данной конкретной среды фенотип. Следовательно, генотип задает диапазон, а среда выбирает "точку" внутри него. Ширина этого диапазона называется нормой реакции организма на воздействие окружающей среды.

Есть признаки, например, группа крови или цвет глаз, влияние среды на которые сводится практически к нулю. По другим признакам (например, интеллектуальным способностям) норма реакции

очень широкая, поэтому их часто связывают только с влиянием среды, то есть воспитанием. Третьи признаки (рост, масса) занимают промежуточное положение. Норма реакции у женского пола значительно шире, чем у мужского.

Рис. 1. Норма реакции

Это положение проверено при сравнении близнецов. Монозиготные братья должны быть больше похожи друг на друга, чем монозиготные сестры. Но если близнецы не монозиготные, то больше сходство должно быть у девочек. Иными словами, женский пол больше поддается влияниям среды, а мужской влиянию генотипа.

На рисунке 2 на графике А показано распределение фенотипов у мужского и женского пола. По горизонтальной оси отложены значения признака, а по вертикали — частота появления особи с данным значением признака.

Рис. 2. Распределение генотипов (внизу) и фенотипов (вверху) в стабильной среде

Так как люди со средним значением признака — например, среднего роста, встречаются чаще, чем карлики или великаны, кривая имеет вид колокола и у женщин, и у мужчин. Такую же колоколообразную кривую можно получить, измеряя успеваемость учеников в школе: выявим некоторое число отличников и двоечников, основное же количество — среднеуспевающие. Кривые распределения признаков мужского и женского пола отличаются — у мужского пола кривая более пологая, то есть отражает большую дисперсию признаков. Из такого распределения можно было бы сделать вывод, что если среди мужчин больше гениев, то среди них больше и полных идиотов.

Распределение генотипов при этом одинаково для обоих полов и показано на графике Б. По горизонтали отложены средние значения какого-либо признака, определяемые генотипом, а по вертикали — частота появлений генотипа с тем или иным значением.

Из-за узкой нормы реакции (то есть низкой способности поддаваться воздействиям среды) у мужского пола распределение мужских фенотипов примерно повторяет распределение определяемых генотипами средних значений. Для женского же пола картина иная. Из-за широкой нормы реакции женские фенотипы более подвержены влиянию среды и ближе к среднему (оптимальному) значению в стабильной среде. То есть самцы отличаются большей степень разнообразия признаков, чем самки. Из-за этого первыми жертвами всех неблагоприятных изменений среды становятся мужские особи. Часть из них (обладатели крайних значений признака) погибает, поэтому оставшиеся в живых передадут следующему поколению спектр генотипов, измененный в соответствии с направлением воздействия среды.

Широкая норма реакции женского пола позволяет уходить от вредных воздействий среды за счет онтогенетической пластичности. Поэтому женский пол сохраняет

и передает потомству весь спектр исходных генотипов.

Таким образом, в каждом поколении яйцеклетки широкого разнообразия, несущие информацию о прошлом богатстве генотипов, оплодотворяются спермиями узкого разнообразия, генотипы которых содержат информацию только о самых подходящих для текущих условий среды признаках. То есть, следующее поколение получает информацию о прошлом по материнской линии, а о настоящем — по отцовской. Из чего видно, кто есть кто в системе "мужской-женский пол". Женский пол — стабильное, консервативное "ядро" популяции, а мужской — лабильная "оболочка". Мужской пол выступает как эволюционный "авангард", принимающий на себя удары меняющейся среды. При этом за информацию приходится платить гибелью части мужских особей. Отсюда и повышенная смертность мужского пола.

Мы пришли к выводу, что два пола существуют не только для размножения — оно возможно и бесполым путем. Два пола это два канала информации, один (женский) — от предшествующих поколений, другой (мужской) — от среды. Их взаимодействие обеспечивает системе — эволюционирующей популяции — успешное функционирование.

Природа не бережет мужчин (соотношение полов)

Повышенная чувствительность и смертность мужского пола всегда была одной из загадок. Из 163 стран мира, по которым есть данные, в 152-х женщины живут в среднем дольше мужчин. По миру в целом средняя продолжительность жизни женщин (59,3) на 3,6 года больше, чем у мужчин (55,7).

Повышенную смертность мужчин пытались объяснить социальными причинами, такими как алкоголизм, курение, опасные профессии, рискованное поведение и т. д. Но оказалось, что аналогичная картина смертности наблюдается у большинства животных и даже растений, при чем на всех этапах — от зачатия до самой смерти. Платить за новую информацию популяции выгоднее мужскими, а не женскими особями.

Исходя из этого, можно ожидать, что при всех неблагоприятных условиях (резкие изменения климата, голод, войны, переселения) должна повышаться смертность самцов. Но чтобы популяция в экстремальных условиях не потеряла мужской пол, это должно сопровождаться одновременным увеличением их рождаемости. То есть увеличивается "оборачиваемость" самцов, что позволяет раздельнополой популяции быстрее приспособиться к новым условиям.

Соотношение полов потомства у позвоночных, видимо, регулируется интенсивностью половой деятельности. Чем выше половая активность данного пола, тем больше появляется потомков того же пола. Этот механизм объясняет многие факты демографической статистики: "феномен военных лет", избыточное рождение мальчиков в "женских коллективах" (гаремы, текстильные города) и девочек в "мужских" (экспедиции, портовые города).

У перекрестноопыляющихся растений связующим звеном является количество пыльцы, попадающее на женский цветок. Чем больше пыльцы, тем больше женских потомков, и наоборот.

Почему мужчины отличаются от женщин (половой диморфизм)

У одних видов самцы почти неотличимы от самок, тогда как у других, в том числе человека, они имеют различия по ряду признаков. Различие средних значение по любому признаку мужского пола и женского называется половым диморфизмом (рис. 3).

Рис. 3. Распределение фенотипов в нестабильной среде