Вырождаемся?⁠⁠

Ходят упорные слухи, что человечеству грозит "генетическое вырождение". Об этом твердят многие журналисты и философы. И надо признать, что слухи эти возникли не на пустом месте. Многие ученые всерьез рассматривают такую возможность. Похоже, у нас действительно есть повод для беспокойства.

Речь идет прежде всего о так называемых слабовредных мутациях, каждая из которых сама по себе не очень сильно снижает жизнеспособность и плодовитость, но когда их накапливается много, суммарный эффект становится ощутим.

***

Без отбора любой вид должен быстро выродиться и погибнуть. Просто потому, что:

1) Мутагенез остановить невозможно;

2) Большинство не нейтральных мутаций вредны.

***

У жителей развитых стран стали выживать почти все родившиеся дети. Кроме того, слабое здоровье перестало быть серьезной помехой для размножения. По мнению Кондрашова, естественный отбор на человека сегодня почти не действует, по крайней мере в развитых странах. Это значит, что выживаемость и плодовитость людей практически перестали зависеть от их генотипа.

Безусловно, опасность накопления вредных мутаций в человеческой популяции существует. Но каков масштаб бедствия? Для точных оценок данных пока недостаточно, но кое-какие основания для сдержанного оптимизма у нас все‑таки есть.

***

Отбор не прекратился — он лишь стал слабее, но не исчез и никогда не исчезнет, пока мы живем в своих биологических телах, а не превратились в роботов. Имеются и прямые фактические подтверждения сказанному. Например, установлено, что репродуктивный успех как мужчин, так и женщин в современном индустриальном обществе положительно коррелирует с внешней привлекательностью. Американцы, родившиеся в 1937—1940 годах, чьи фотографии в возрасте 18 лет оцениваются другими людьми как более привлекательные, произвели в среднем больше детей, чем их менее привлекательные сверстники. Отчасти это объясняется половым отбором — привлекательные люди реже остаются холостыми (незамужними), — но отчасти, по-видимому, и “обычным” естественным отбором, то есть положительной корреляцией между привлекательностью и плодовитостью. Любопытно, что у женщин зависимость репродуктивного успеха от привлекательности нелинейная: больше всего потомков оставили женщины, относящиеся ко “второй четверти сверху”, то есть привлекательные, но не самые неотразимые.

Суперкрасотки родили больше детей, чем представительницы двух “нижних четвертей”, но все-таки меньше, чем просто привлекательные барышни. Чем это объясняется — завышенной самооценкой, заботой о фигуре или чем-то еще, — пока неизвестно (Jokela, 2009).

Кроме того, отбор по-прежнему отлично работает на уровне эмбрионов. Зигота (оплодотворенная яйцеклетка), совсем уж перегруженная вредными мутациями, долго не протянет, она будет “отбракована” на ранних стадиях эмбрионального развития. Правда, такой отбор действовал и на дрозофил в опытах Кондрашова — и не спас несчастных от вырождения. Я возлагаю большие надежды на технологию экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), за которую ее создатели недавно получили Нобелевскую премию. Методика “зачатия в пробирке” предполагает создание нескольких “запасных” зигот, которые доращиваются до определенной (очень ранней) стадии эмбрионального развития, а затем из этих зародышей отбирают самых здоровеньких для пересаживания в матку будущей матери.

Если мы научимся быстро и без вреда для эмбрионов проводить их генетический анализ, то сможем отсеивать вредные мутации гораздо эффективнее, чем это сделал бы обычный естественный отбор.

Очищающий отбор действительно стал слабее, но нам, возможно, сейчас и не нужен сильный. Дело в том, что численность человечества сегодня беспрецедентно высока: нас почти семь миллиардов. Такой численности никогда не бывало ни у одного вида наземных позвоночных нашего размера за всю историю Земли. Между тем численность популяции имеет самое прямое отношение к эффективности действия отбора на слабовредные мутации: чем популяция больше, тем меньше шансов у слабовредной мутации распространиться в генофонде.

***

Что касается ослабления очищающего отбора, то оно дает нам дополнительный шанс выйти из так называемых ловушек локальных максимумов приспособленности (см. главу “Жертвы эволюции”). Чтобы выработать какую‑то ценную новую адаптацию, нам может быть необходимо пройти через этап временного снижения приспособленности. Например, для этого могут быть нужны три мутации в комплексе, причем первая и вторая мутации сами по себе вредны, однако в сочетании с третьей они дают положительный эффект. Медицина позволяет нам теперь проходить такими эволюционными траекториями, запрещенными для популяций, находящихся под действием сильного очищающего отбора, потому что дает шанс на выживание перспективным мутантам — носителям двух первых “вредных” мутаций.

Кроме того, как бы ни была сильна медицина, избирательность граждан при выборе долговременного полового партнера никто не отменял и не отменит. Всегда будут суперпринцессы искать суперпринцев, всегда будут граждане похуже качеством вынужденно усмирять свою привередливость и выбирать себе в партнеры примерно таких же (подобная избирательность, или “положительная ассортативность”, при образовании брачных пар действительно существует у людей, как и у другихмоногамных животных). Люди, обремененные множеством слабовредных мутаций, будут скрещиваться преимущественно друг с другом, как и везунчики с хорошими генотипами. Такая избирательность, между прочим, резко повышает эффективность очищающего отбора. На одном краю спектра будут то и дело рождаться совсем уж нежизнеспособные заморыши. Они будут погибать на ранних стадиях эмбриогенеза или чуть позже вместе со своими мутациями.

Положительная ассортативность по интеллекту у людей тоже существует (умные женщины склонны выбирать умных мужчин, глупые мужчины избегают общения с женщинами умнее себя). Это позволяет надеяться, что если мы в будущем и поглупеем, то только в среднем, не радикально и не все.

Можно привести еще несколько соображений, позволяющих надеяться, что накопление вредных мутаций из-за ослабленного отбора, возможно, представляет не такую уж большую опасность для человечества.

Во-первых, нужно решить, что же все-таки мы подразумеваем под “вредностью”. В эволюционной биологии вредная мутация — это мутация, снижающая приспособленность (репродуктивный успех). Степень вредности мутации определяется величиной, на которую эта мутация снижает приспособленность. Если мутация не снижает приспособленность, то она не вредная с эволюционной точки зрения, даже если ее фенотипический эффект лично нам не нравится. С этой точки зрения следует признать, что вредность мутаций непостоянна: она меняется в зависимости от развития медицины и прочих благ цивилизации.

***

Жаль, конечно, что мы не становимся с течением поколений добрее, умнее и талантливее. То есть не становимся генетически; развитие культуры нас пока выручает. Но все-таки хотелось бы еще и генетически. Есть ли надежда? Трудно сказать. Я лично очень надеюсь на принцесс. Лишь бы они не стали неразборчивыми в связях. Дорогие принцессы! Помните, пожалуйста, что при выборе спутника жизни политкорректность неуместна. Вы заслуживаете большего. Внимательно следите за индикаторами приспособленности. Не путайте подлинные большие, красивые и дорогие павлиньи хвосты с дешевыми подделками.

И напоследок — еще одно обнадеживающее, хотя и чисто гипотетическое соображение. Насколько четко коррелирует уровень смертности с эффективностью отбора? Да, мы знаем, что сейчас люди в развитых странах стали рожать очень мало детей, и почти все эти дети выживают, то есть постнатальная смертность резко снизилась. Но следует ли из этого, что и эффективность постнатального отбора уменьшилась ровно на такую же величину? Мне кажется, что не следует, потому что есть еще одна важная переменная: степень зависимости смертности от генотипа. Многие особи погибают или остаются бездетными не потому, что у них гены плохие, а просто потому, что “не повезло”. Иными словами, существует некая вариабельность по репродуктивному успеху среди особей, и весь вопрос в том, какая доля этого разброса определяется наследственной изменчивостью. Ясно, что эта величина всегда меньше 100 % и всегда больше 0 %. Эффективность отбора зависит от нее не меньше, чем от уровня смертности.

По идее, с переходом организмов от r- к K-стратегии (то есть от производства множества слабо защищенных потомков к производству небольшого количества хорошо защищенных) степень зависимости репродуктивного успеха от генов (а не от случайности) должна возрастать. Если бы это было не так, то мы наблюдали бы очень четкие различия между r- и K-стратегами по скорости накопления вредных мутаций, по темпам генетического вырождения и вымирания видов. Мы наблюдали бы, что K-стратеги вымирают быстрее и вообще в конечном итоге всегда оказываются в проигрыше. Ведь K-стратеги по определению производят меньше потомков, и у них более низкая смертность. Однако этого не наблюдается. В палеонтологической летописи мы видим много примеров того, как переход к K-стратегии явно улучшил “генетическое благополучие” и эволюционное процветание группы. В эволюции наземных животных и растений прослеживается четкая тенденция к развитию все более качественной заботы о потомстве, то есть к движению в сторону K-стратегии. При этом средние темпы вымирания видов в целом не растут, а снижаются.

То, что сейчас происходит с человечеством, — это ярко выраженный сдвиг в сторону K-стратегии: детей рождается меньше, зато в каждого вкладывается очень много ресурсов и почти все выживают. Не была ли высокая смертность в прошлом, в том числе детская, гораздо более зависящей от случайностей (а не от генов), чем сейчас? Дети умирали как мухи в основном от антисанитарии и недоедания. Голод мог охватывать целые районы, эпидемии смертельных болезней прокатывались по целым континентам. Не было ли это похоже на массовую гибель криля в пасти кита, когда от генотипа конкретного рачка почти ничего не зависит?

Сегодня в развитых странах большинство людей более или менее обеспечены материально, медицина всем доступна, голод не грозит, в солдаты на 25 лет самых здоровых юношей не забирают. Не приводит ли это к радикальному уменьшению влияния случайности на репродуктивный успех? И к увеличению влияния на него — да, как ни странно, генов? Если социально все более или менее равны (ну хотя бы в идеале) и стихийные силы вам больше не угрожают, то от чего еще будет зависеть ваш успех, в том числе и репродуктивный, если не от генов, над которыми никакая демократия и никакая политкорректность пока не властны и которые все равно у всех разные? Может быть, “выравнивание шансов”, обеспеченное цивилизацией (а также усиленной заботой о потомстве и другими характерными признаками K-стратегии), на самом деле не уменьшает, а увеличивает зависимость репродуктивного успеха от генотипа? Если так, то оно должно способствовать не только снижению эффективности отбора (за счет снижения смертности), но и увеличению этой эффективности (за счет роста влияния генотипа на репродуктивный успех).

К сожалению, для количественной оценки всех этих предполагаемых механизмов пока не хватает данных. В конечном счете вполне может оказаться, что перечисленные “защитные эффекты” все-таки недостаточны и генетическое вырождение через несколько поколений действительно станет для нас серьезной проблемой. Не смертельной, но противной.

#Марков А.В. "Эволюция человека. Обезьяны, кости и гены". Стр. 478-490.