Ошибки вследствие непредсказуемости или «недоброжелательности» окружающей среды 4 страница

Если предвосхищать выводы этих двух глав, то есть два способа, которыми мы можем охарактеризовать естественный отбор. Оба правильны; они лишь сосредотачиваются на различных аспектах того же самого процесса. Эволюция – это внешнее и видимое проявление различной выживаемости альтернативных репликаторов (Докинз 1978a). Гены – это репликаторы; организмы и группы организмов лучшие не рассматривать как репликаторы; они – транспортные средства, в которых путешествуют репликаторы. Отбор репликатора – процесс, в ходе которого некоторые репликаторы выживают за счёт других репликаторов. Отбор носителя – процесс, в ходе которого некоторые носители оказываются успешнее других носителей в деле обеспечении выживания своих репликаторов. Противоречие между групповым и индивидуальным отбором – противоречие между конкурирующими требованиями двух этих видов носителей. Противоречие между отбором генов и отбором особей (или групп) – противоречие между (когда мы говорим о единице отбора) подразумеваемым носителем вообще, или репликатором. Почти той же точки зрения придерживался философ Д. Л. Халл (1980a, b), но позже некоторые полагали, что я предпочитаю упорствовать в моей собственной терминологии, и не принимать его «инетракторов» и «эвольверов».

Я определяю репликатор как любую сущность во вселенной, с которого сделаны копии. Примеры: молекула ДНК, отксерокопированный лист бумаги. Репликаторы можно классифицировать двояко. Они могут быть с одной стороны «активны» или «пассивны», с другой – могут быть репликаторами «зародышевой» или «тупиковой» линии.

Активный – это такой репликатор, природа которого влияет на вероятность, что он будет скопирован. Например молекула ДНК, посредством синтеза белков проявляет фенотипические эффекты, которые влияют на то, будет ли она скопирована; это всё как раз про естественный отбор. Пассивный – такой репликатор, природа которого не оказывает влияния на вероятность того, что он будет скопирован. Отксерокопированный лист бумаги на первый взгляд представляется примером пассивного репликатора, но вполне можно доказать, что его природа влияет на вероятность того, что он подвергнется копированию, вследствие чего он является активным: люди с большей вероятностью ксерят одни листы бумаги, с меньшей – другие вследствие различий написанного на них текста; и эти копии, в свою очередь, имеют бо́льшую вероятность быть скопированными ещё раз. Никогда не транскрибируемая секция ДНК могла бы быть подлинным примером пассивного репликатора (однако см. главу 9 про «эгоистичную ДНК»).

Репликатор зародышевой линии (который может быть активен или пассивен) – репликатор, потенциально являющийся предком неопределенно длинной линии репликаторов‑потомков. Ген в гамете – репликатор зародышевой линии. Как и ген в одной из клеток зародышевой линии тела, прямой митотический предок гаметы. Как и любой ген в амёбе. Как и молекула РНК в одной из пробирок Оргела (1979). Репликатор тупиковой линии (который также может быть активен или пассивен) – такой репликатор, который может быть скопирован конечное количество раз, порождая короткую цепь потомков, и который по определению не является потенциальным предком безгранично длинной линии потомков. Большая часть молекул ДНК в нашем теле – репликаторы тупиковой линии. Они могут быть предками нескольких дюжин поколений митотических репликаций, но только в пределах срока жизни организма.

Если случается, что молекула ДНК в зародышевой линии особи умирает молодой, или как‑то иначе не сможет участвовать в воспроизводстве, то это не значит, что она – репликатор тупиковой линии. Такие зародышевые линии оказались законченными. Они потерпели неудачу в том, что можно метафорически назвать стремлением к бессмертию. Различные неудачи такого рода и составляют то, что мы понимаем под естественным отбором. Но независимо от его практического преуспевания (или не…), любой репликатор зародышевой линии потенциально бессмертен[15]. Он «стремится» к бессмертию, но практически подвержен риску неудачи. Однако все молекулы ДНК в телах совершенно бесплодных рабочих социальных насекомых, являются истинными репликаторами тупиковой линии. Они даже не стремятся к неограниченной копируемости. У рабочих нет зародышевой линии, и это не невезение, а «замысел». В этом отношении они более напоминают клетки печени, чем клетки‑сперматогонии человека, пребывающего в безбрачии. Бывают и неудобные промежуточные случаи, например «бесплодные» рабочие изредка становятся репродуктивными, если царица умирает; также листья Sireptocarpus, из которых вообще‑то нельзя вырастить новое растение, но которые могут сделать это, если посадить его обрезок. Но это уже становится теологией: давайте не будем беспокоиться насчёт точного количества ангелов, могущих танцевать на булавочной головке.

Как я уже сказал, различие между активными‑пассивными и зародышевой и тупиковой линиями ортогонально. Возможны все четыре комбинации. Особый интерес представляет одна из этих четырёх – активный репликатор зародышевой линии, предлагаемый мною как «оптимон» – единица, для выгоды которой адаптации и существуют. Активные репликаторы зародышевой линии потому столь важны, что везде, где бы во вселенной они не нашлись, они вероятно станут базисом для естественного отбора, и следовательно – эволюции. Раз активные репликаторы существуют, то их варианты определёнными фенотипическими эффектами будут демонстрировать преимущественное копирование по сравнению с другими фенотипическими эффектами. Если они к тому же репликаторы зародышевой линии, то эти вариации относительной частоты могут иметь долгосрочное эволюционное значение. В мире есть тенденция – заполниться такими репликаторами зародышевой линии, активные фенотипические эффекты которых таковы, что обеспечивают их успешную репликацию. Это как раз те фенотипические эффекты, которые мы видим как адаптации ради выживания. И если спросить, выживание кого они обеспечивают, то в качестве принципиального ответа не должна называться ни группа, ни отдельный организм, но сами репликаторы.

Я предварительно свёл качества успешного репликатора «в лозунг, напоминающий о Французской революции: Долговечность, Плодородие, Точность»[16](Докинз 1978a).

Hull (1980b) объясняет эту сущность вполне ясно:

«Репликаторам не нужно жить вечно. Им нужно жить лишь настолько долго, чтобы произвести на свет дополнительные репликаторы (плодородие), сохраняющие их структуру в значительной степени неискажённой (точность). Должная долговечность касается сохранения структуры в ходе наследования. Некоторые объекты, будучи структурно подобными, не есть копии, потому что они не связаны наследованием. Например – атомы золота структурно подобны, но они не копии друг друга, потому что атомы золота не порождают другие атомы золота. Наоборот, большая молекула может разорваться на меньшие молекулы, когда её четвертичные, третичные, и вторичные связи разрушаются. И хотя наследование здесь присутствует, но меньшие молекулы не могут рассматриваться как копии, ибо у них недостаточно необходимого структурного подобия.

Можно принять, что репликатор извлекает «выгоду» из чего‑нибудь, если это увеличивает количество его последующих копий («зародышевая линия»). Поскольку активные репликаторы зародышевой линии извлекают выгоду от выживаемости тел, в которых они находятся, то мы можем ожидать адаптаций, которые можно интерпретировать как касающиеся выживания этих тел. Большая часть адаптаций именно такова. В той степени, в какой активные репликаторы зародышевой линии извлекают выгоду от выживания иных тел, чем их местообитание, мы можем ожидать «альтруизм», родительскую заботу, и т.д.; в степени, в какой активные репликаторы зародышевой линии извлекают выгоду от выживания группы особей, в которой они находятся, мы можем, кроме этих двух упомянутых эффектов, ожидать адаптации во имя сохранения группы. Но принципиально, что все эти адаптации будут существовать посредством дифференцированного выживания репликаторов. Основной бенефициар любой адаптации – активный репликатор зародышевой линии, «оптимон».

Определяя спецификацию «оптимона», важно не забыть условие «зародышевой линии». Это ключевой момент в аналогии с атомом золота Халла. Мы с Кребсом (1977 Докинз 1979a) ранее критиковали Бараша (1977) за предположение, что бесплодные рабочие насекомые заботятся о других рабочих, потому что разделяют с ними общие гены. Я бы не стал занудно говорить об этом ещё раз, если бы ошибка не была повторена в недавней статье (Barash 1978; Кирк 1980). Правильнее говорить так: рабочие заботятся об их репродуктивных братьях, которые несут копии «генов заботы» в зародышевой линии. Если они заботятся о других рабочих, то потому, что эти другие рабочие вероятно будут трудиться во имя тех же самых репродуктивных родственников (родственниками которых они тоже являются), а не потому, что рабочие являются родственниками друг другу. Гены рабочего могут быть активны, но они – репликаторы тупиковой, а не зародышевой линии.

Ни один процесс копирования не свободен от ошибок. Поэтому в определение репликатора никаким боком не входит требование, чтобы копия была абсолютной. Для идеи репликатора принципиально то, что когда происходит ошибка или «мутация», она переходит в будущие копии; мутация рождает из небытия новую разновидность репликатора, который «размножается точно» до следующей мутации. Когда лист бумаги ксерокопируется, то на копии может появиться пятно, которого не было на оригинале. Если эта ксерокопия сама копируется, то пятно включается во вторую копию (которая также может добавить своё собственное пятно). Важно, что в цепи репликаторов ошибки накапливаются.

Ранее я использовал слово «ген» в том же смысле, в каком я теперь употребил бы «генетический репликатор», имея в виду генетический фрагмент, который при всех его признаках единицы отбора, не имеет твёрдо установленных границ. Это понимание не встретило всеобщего одобрения. Выдающийся молекулярный биолог Гюнтер Стент (1977) написал, что «Одним из великих триумфов биологии 20‑го столетия была окончательная и однозначная идентификация менделевского фактора наследования, или гена… это такая единица генетического материала… в которой кодируется последовательность аминокислот конкретного белка». Поэтому Стент резко возражал против принятия мною определения, эквивалентного определению гена Вильямса (1966) как «сущности, которая разделяется рекомбинирует с заметной частотой» квалифицируя его как «ужасный терминологический грех».

Такая материнская защита сравнительно недавно появившегося технического термина не всеобща среди молекулярных биологов; один из известнейших из них недавно написал, что «теорию “эгоистичного гена” нужно распространить на участок ДНК любой длины» (Крик 1979). И как мы видели в начале этой главы, другой первоклассный молекулярный биолог Сеймур Бензер (1957) признал недостатки традиционной концепции гена, но предпочёл не узурпировать традиционное слово «ген» для одного конкретного молекулярного применения; он предпочёл выбрать скромный курс создания полезного набора новых терминов – мутона, рекона и цистрона, к которым мы можем добавить оптимон. Бензер признал, что все три его единицы отвечали требованиям, которые позволяют расценить их как эквивалентные гену, описанному в более ранней литературе. Бескомпромиссное возвышение Стентом славы цистрона произвольно, хотя, по общему признанию – весьма обычно. Более сбалансированное определение дано сокрушающимся У. T. Китоном (1980): «может выглядеть странным, что генетики продолжают использовать различные определения гена в различных ситуациях. Факт в том, что на существующем уровне знания одно определение более полезно в одном контексте, а другое – в другом; жёсткая терминология только препятствовала бы формулировке текущих идей и целей исследования». Левонтин (1970b) также признал это правильным, говоря, что «только хромосомы, которые повинуются закону Менделя о независимых сочетаниях, и только нуклеотидная база, которая неделима. Кодоны и гены (цистроны) находятся между ними, будучи ни унитарными, ни независимыми в своём поведении в мейозе».

Но давайте не будем перерабатывать терминологию. Значения слов конечно важны, но не настолько, чтобы оправдать болезненные чувства, которое они иногда вызывают, как в этом случае Стента (и как в страстном, и очевидно искреннем обвинении Стентом меня, последовавшего за обычным современным пересмотром понятий «эгоизма» и «альтруизма» – в несубъективных чувствах – см. Докинз, 1981, для ответа на подобную критику). Я счастлив заменить слово «ген» на «генетический репликатор» везде, где есть какое‑то сомнение.

Оставив отвратительные терминологические грехи в стороне, Стент делает более важный акцент на том, что моя единица не ограничена точно характеристиками цистрона. Хорошо, возможно мне следовало бы сказать – «характеристиками, которым цистрон некогда казалось бы обладал», ибо недавнее открытие «вложенных» цистронов в вирусе тX174, «эксонов», окружающих «интроны» должно вызвать некоторый дискомфорт у любого, кто любит свои незыблемые единицы. Крик (1979) хорошо выразил смысл новинки: «Два последних года произвели мини‑революцию в молекулярной генетике. Когда я приехал в Калифорнию в сентябре 1976 года, я понятия не имел, что типичный ген мог бы быть разделён на несколько частей, и я не думаю, что такое понятие имел ли кто‑либо другой». Крик многозначительно добавляет сноску к слову «ген»: «В этой статье я преднамеренно использовал слово “ген” в свободном смысле, ибо любое точное определение тогда было бы преждевременным». Моя единица отбора, назови её хоть геном (Докинз 1976a) хоть репликатором (1978a), никогда и ни коим образом не имела претензий на унитарность. Для тех целей, для которых она была определена, унитарность – несущественная особенность, хотя я с готовностью соглашусь, что она может быть важной для других целей.

Слово «репликатор» было преднамеренно определено очень широко, настолько, что оно даже не обязано иметь в виду ДНК. Я действительно весьма сочувствую идее о том, что человеческая культура создаёт новую обстановку, в которой может продолжаться отбор совершенно иных видов репликаторов. В следующей главе мы кратко рассмотрим этот вопрос, как и требования к генофондам видов, которые будут рассматриваться как репликаторы в крупномасштабном процессе отбора, управляемом «макроэволюционными» тенденциями. Но в остальной части этой главы нас будут интересовать только генетические фрагменты, и слово «репликатор» будет пониматься как «генетический репликатор».

В принципе, мы можем рассматривать любую часть хромосомы как потенциального кандидата на звание репликатора. Обычно естественный отбор можно смело расценить как дифференциальное выживание репликаторов в сравнении с их аллелями. Слово «аллель» в настоящее время обычно используется для цистронов, но ясно, что в духе этой главы легко обобщить его до любой части хромосомы. Если рассмотреть часть хромосомы длиной в пять цистронов, то её аллели – альтернативные наборы пяти цистронов, которые существуют в соответствующих локусах всех хромосом в популяции. Аллель произвольной последовательности двадцати шести кодонов – соответствующая альтернативная последовательность двадцати шести кодонов где‑нибудь в популяции. Любой участок ДНК, начинающийся и заканчивающийся в произвольных точках хромосомы, может рассматриваться как конкурирующий с аллеломорфным участком соответствующей хромосомы. Далее мы можем обобщить термины гомозиготность и гетерозиготность. Выбрав произвольную длину хромосомы в качестве нашего кандидата в репликаторы, мы смотрим на соответствующую хромосому в том же диплоидном индивидууме. Если эти две хромосомы идентичны на всей длине репликатора, то индивидуум гомозиготен для этого репликатора, иначе гетерозиготен.

Когда я говорил «произвольно выбранную длину хромосомы», я понимал это буквально. Двадцать шесть кодонов, которые я выбрал, вполне могут покрывать зону двух цистронов. Последовательность по прежнему потенциально отвечает определению репликатора; по прежнему возможно полагать у неё наличие аллелей, и по‑прежнему можно полагать гомозиготной или гетерозиготной по отношению к соответствующей части соответствующей хромосомы в диплоидном генотипе. Это всё ещё наш кандидат в репликаторы. Но кандидат может расцениваться как фактический репликатор только тогда, когда он обладает некоторой минимальной степенью долговечности/плодородия/точности (троица может обмениваться этими степенями). Ясно, что при прочих равных условиях крупные кандидаты будут обладать меньшей долговечностью/плодородием/точностью чем мелкие, потому что они более уязвимы к поломкам в процессе рекомбинации. Итак, как насколько большой, и насколько маленький участок хромосомы целесообразно рассматривать как репликатор?

А это зависит от ответа на другой вопрос: «целесообразно для чего?» Репликатор интересен дарвинистам потому, что он является потенциально бессмертным, или по крайней мере – очень долговечным в форме копий. Успешный репликатор – такой, какой преуспеет в долговечности своих копий – в течение очень многих поколений преуспеет в размножении многих копий самого себя. Неуспешный репликатор – такой, который потенциально мог бы быть долговечным, но практически не выжил – к примеру потому, что был у серии тел, в которых он находился, причиной их сексуальной непривлекательности. Мы можем применять характеристику «успешные» и «неуспешные» к любому произвольно взятому участку хромосомы. Его успех определяется в сравнении с его аллелями, и если имеется гетерозиготность в локусе репликатора в популяции, то естественный отбор изменит относительные частоты аллеломорфных репликаторов в популяции. Но если произвольно выбранная часть хромосомы очень длинна, то она даже потенциально недолговечна в её существующей форме, поскольку с высокой вероятностью будет раздробленна кроссинговером в любом из поколений, независимо степени успешности в выживании и воспроизводстве того тела, где она находится. В предельном случае – если рассматривать такой потенциальный репликатор как целую хромосому, то различие между «успешной», и неуспешной хромосомой не имеет никакого значения, так как обе они почти неизбежно будут раздроблены кроссинговером до рождения копии; их «точность» – нулевая.

Это явление можно рассмотреть с другой стороны. Произвольно взятый участок хромосомы (потенциальный репликатор) может иметь, так сказать, период полураспада (или напротив – полужизни), измеренные в поколениях. На этот период влияют два фактора. Во‑первых, если фенотипические эффекты репликаторов успешно поддерживают их бизнес собственного размножения, то их полужизнь будет длиннее. Репликаторы с более длинным, чем у их аллелей периодом полужизни станут преобладать в популяции, а это и есть знакомый процесс естественного отбора. Но если мы зафиксируем давления отбора, то мы можем кое‑что сказать о полужизни репликатора на основании только его длины. Если участок хромосомы, который мы хотим определить как наш репликатор, длинен, то он будет скорее всего иметь более короткую полужизнь, чем короткий репликатор – просто потому, что с большей вероятность будет разрушен кроссинговером. Слишком длинный участок хромосомы лишается права называться репликатором вообще.

В завершении всего – длинный участок хромосомы, даже успешный в терминах её фенотипических эффектов, не будет представлен в многих копиях популяции. Учитывая интенсивность кроссинговера, представляется маловероятным, что я разделяю хотя бы одну целую хромосому с каким‑либо другим индивидуумом (кроме Y‑хромосомы). Я конечно разделяю много маленьких фрагментов хромосом с другими людьми, и если выбрать эти части достаточно мелкими, то вероятность их наличия у других становится реально очень высокой. Поэтому вряд ли стоит говорить о межхромосомном отборе, раз уж каждая хромосома скорее всего уникальна. Естественный отбор – это процесс, в ходе которого частоты репликаторов в популяции меняются в сравнении с их аллелями. Если репликатор настолько велик, что по всей вероятности уникален, то про него нельзя сказать, что он имеет «частоту», изменений. Нам нужно выбирать наш произвольный участок хромосомы достаточно маленькой длины, чтобы он, по крайней мере потенциально – существовал в течение многих поколений, прежде чем был бы разорван кроссинговером, и чтобы иметь «частоту», которая могла бы быть изменённой естественным отбором. Может ли быть так, что он окажется слишком мал? Я вернусь к этому вопросу ниже, подойдя к нему с другой стороны.

Я не буду делать попыток точного определения той длины фрагмента хромосомы, которому можно позволить называться репликатором. На этот счёт нет никакого жёсткого и простого правила, да нам это и не нужно. Это зависит от интересующего нас давления отбора. Мы ищем не абсолютно незыблемое определение, а своего рода «тающую» характеристику, наподобие определения «большой», или «старый». Если обсуждаемое нами давление отбора настолько сильно, что один репликатор придаёт его обладателям намного большую вероятность выживания и воспроизводства, чем его аллели, то это репликатор может быть весьма велик, и тем не менее эффективно расценён как единица, подверженная естественному отбору. И наоборот – если различия в последствиях для выживания между предполагаемым репликатором и его аллелями незначительно, то обсуждаемые репликаторы должны быть весьма маленькими, чтобы различие в их ценностях для выживания почувствовалось. Это объяснение базируется на определении Вильямса (1966, с. 25): «В рамках эволюционной теории ген может быть определён как любая наследственная информация, в отношении которой возможно благоприятное или неблагоприятное давление отбора, равное той или иной частоте его эндогенных изменений».

Возможность сильного неравновесия по сцеплению (Clegg 1978) не ослабляет эту логику. Оно лишь увеличивает размер фрагмента генома, которым имеет смысл рассматривать как репликатор. Если, что выглядит сомнительным, неравновесное сцепление настолько сильно, что популяция содержит «лишь несколько типов гамет» (Lewontin 1974, с. 312), то эффективным репликатором будет очень большой кусок ДНК. В этом случае (Lewontin вводит понятие lc, «характеристическую длину» («расстояние, на котором сцепление эффективно»)), – только «доля длины хромосомы, каждый ген которой находится в устойчивом сцеплении лишь с его соседями, но сочетается по существу независимо с другими генами на более далёком расстоянии. Характеристическая длина – это в некотором смысле единица эволюции, так как гены в её пределах высокоскоррелированы. Однако в этой концепции есть тонкие моменты. Она не подразумевает, что геном разбит на дискретные смежные куски длины lc. Каждый локус – центр такого скоррелированного сегмента, и развивает сцепление с генами вблизи себя» (Lewontin 1974).

Похоже написал Слаткин (1972) – «понятно, что когда неравновесие по сцеплению постоянно поддерживается в популяции, становятся важными более высокие порядки взаимодействия, и хромосома начинает действовать как нечто единое. Степень истинности этого в произвольной системе – мера того, что есть единица отбора – ген или хромосома, точнее – какие части генома, можно назвать действующими в унисон». Темплетон и другие (1976) написали, что «… Единица отбора – частично функция интенсивности отбора: чем интенсивнее отбор, тем большая часть генома начинает действовать связно, как единица». Именно в этом духе я шутливо обдумывал заглавие своей ранней работы как «Слегка эгоистичный большой кусок хромосомы» и даже «Более эгоистичный маленький кусочек хромосомы» (Докинз 1976a, с. 35).

Мне часто высказывалось такое фатальное возражение на концепцию отбора репликаторов, как наличие явления кроссинговера внутри цистрона. Если хромосомы уподобить ожерельям из бусинок, и кроссинговер всегда нарушал порядок бусинок в ожерелье, но не сами бусинки, то можно было надеяться выделить дискретные репликаторы в популяции, содержащие целое число цистронов. Но так как кроссинговер может происходить где угодно (Watson 1976), а не только между бусинками, то надежда на выделение дискретных единиц исчезает.

Эта критика недооценивает эластичность концепции репликатора, вытекающей из цели, для которой это понятие было введено. Как я только что показал, мы ищем не дискретные единицы, но части хромосомы неопределённой длины, ставшие более или менее многочисленными в сравнении с альтернативными участками точно такой же длины. Более того, как мне напоминает Марк Ридли, большинство случаев кроссинговера внутри цистрона неотличимы в своих проявлениях от кроссинговера между цистронами. Очевидно, если некий цистрон оказался гомозиготным, соединённым в мейозе с идентичной аллелью, то два генетических набора, перетасованные в ходе кроссинговера будут идентичны, и тогда можно считать, что кроссинговера не было. Если некие цистроны гетерозиготны, отличающиеся в одном локусе нуклеотида, то любая перестановка внутри цистрона, произошедшая «севернее» гетерозиготного нуклеотида, будет неразличима от таковой на северной половине цистрона; любая перестановка внутри цистрона «южнее» гетерозиготного нуклеотида будет неотличима от таковой на южной половине цистрона. И только случаи, когда цистроны отличаются в двух локусах, и именно они переставляются, можно полагать кроссинговером внутри цистрона. Главная мысль в том, что не имеет особого значения, где происходят перестановки относительно границ цистрона. Важно, где переходы происходят относительно гетерозиготных нуклеотидов. Если, например последовательность шести смежных цистронов, оказалась гомозиготной во всей размножающейся популяции, то перестановка где‑нибудь внутри любого из этих шести цистронов будет точно эквивалентна по своему эффекту перестановке любых из этих шести.

Естественный отбор может порождать изменения частот только в гетерозиготных в популяции локусах нуклеотидов. Если имеются большие внутренние фрагменты нуклеотидных последовательностей, которые никак не отличаются у разных индивидуумов, то они не могут быть подчинены естественному отбору, ибо здесь нет выбора. Естественный отбор должен сосредоточить своё внимание на нуклеотидах гетерозигот. Эти изменения на уровне отдельного нуклеотида ответственны за эволюционно существенные фенотипические изменения, хотя конечно неизмененный остаток генома необходим, чтобы породить фенотип вообще. Ну что, мы достигли абсурдно редукционистского «reductio ad absurdum»? Как, будем писать книгу под названием «Эгоистичный нуклеотид»? Аденин ввязался в безжалостную борьбу против цитозина за владение локусом номер 30004?

Думается, что это не самый удачный способ выразить происходящее. Если исследователь предполагает, что аденин в одном локусе в некотором смысле вступает в союз с аденином в других локусах, сплачиваясь в команду аденинов, то это будет прямым введением в заблуждение. Если и есть какой‑то смысл говорить о конкуренции пуринов и пуримидинов друг с другом за локусы гетерозигот, то борьба в каждом локусе изолирована от борьбы в других локусах. Молекулярный биолог может для каких‑то своих важных целей (Эрвин Чаргафф, цитируемый у Judson 1979), считать аденины и цитозины во всём геноме, но делать это изучающему естественный отбор – праздное упражнение. Если они даже и конкуренты, то они – конкуренты в каждом отдельном локусе. Им безразлична судьба их точных копий в других локусах (см. также главу 8).

Но есть и более интересная причина для отклонения концепции эгоистичного нуклеотида в пользу несколько большей реплицирующейся сущности. Конечная цель нашего поиска «единицы отбора» – найти подходящего актёра на ведущую роль в наших метафорах намерений. Мы смотрим на адаптацию и хотим сказать, «Она служит для блага…». Наши поиски в этой главе затеяны ради правильного окончания этого предложения. Широко признаётся, что некритическое предположения о том, что адаптация служит пользе вида, является серьёзной ошибкой. Я надеюсь, что смогу в этой книге показать, что предположение о том, что адаптация служит благу индивидуального организма, влечёт другие теоретические опасности, хотя и меньшие. Я предлагаю, что раз уж мы согласились говорить о существовании адаптации ради блага кое‑чего, то правильный «кое‑кто» – активный репликатор зародышевой линии. И в то же время, хотя нельзя полагать строго неправильным существование адаптации для блага нуклеотида, то есть – самого маленького репликатора, ответственного за фенотипические различия, имеющие значение в эволюционных изменениях, но делать так нежелательно.

Мы будем использовать метафору власти. Активный репликатор – фрагмент генома, который в сравнении с его аллелями проявляет фенотипическую власть над его миром, как например увеличение или уменьшение его частоты относительно таковой его аллелей. И хотя имеет смысл говорить об отдельном нуклеотиде как отправителе власти в этом смысле, но гораздо более полезно (так как нуклеотид отправляет данный тип власти, лишь будучи вложен в большую единицу), рассматривать эту большую единицу как отправитель власти, и следовательно – изменение частоты своих копий. Может показаться, что теми же аргументами можно оправдать трактовку даже большей единицы, даже целого генома, как единицы отправляющей власть. Это неверно, по крайней мере для геномов организмов с половым размножением.

Мы отклоняем весь геном организма с половым размножением как кандидата в репликаторы из‑за высокого риска его фрагментации в мейозе. Отдельный нуклеотид не страдает от этой проблемы, но как мы только что видели, порождает другие. Нельзя говорить, что нуклеотид имеет фенотипический эффект, кроме как в контексте других нуклеотидов окружающих его в цистроне. Бессмысленно говорить о фенотипическом эффекте аденина. Но совершенно осмысленно говорить о фенотипическом эффекте от замены аденина на цитозин в данном локусе в пределах данного цистрона. Случай цистрона в пределах генома не аналогичен. В отличие от нуклеотида, цистрон достаточно велик, чтобы оказывать осязаемый фенотипический эффект, в той или иной степени независимый от того, где он находится в хромосоме (но не независимо от его генетического окружения в геноме). Последовательный контекст цистрона, окружающие его другие цистроны не абсолютно важны для проявления его фенотипического эффекта в сравнении с аллелями. Напротив, для фенотипического эффекта нуклеотида его последовательный контекст – это всё.

Дата добавления: 2015-06-26