Багатогранний конфлікт: особи, гени та меми; індивіди й групи; найближчі цілі та віддалені перспективи…

{
"title": "Еволюція еволюції: від генетичної спадковості до інтратехнічної реплікації т-мемів",
"summary": "Багатосторонній конфлікт: особини, гени і меми; індивіди і групи; найближчі цілі і віддалені перспективи…",
"body": "У попередній колонці ми говорили про декілька механізмів еволюції і способи спадковості, які їх забезпечують. Декілька раніше ми обговорювали ієрархічну організацію біосистем і можливість відбору на їх різних рівнях. Нарешті, колись ми згадували про важливість горизонту планування, принаймні, для тих систем, які здатні до такого планування. Далеко не завжди тактичні виграші сприяють стратегічній перемозі.\n\nЩо відбувається, якщо функціонування певної системи піддається оптимізації одночасно за декількома незалежними один від одного параметрами? По-перше, відбір за декількома, навіть пов'язаними ознаками виявляється менш ефективним, ніж за якимось одним (цю тему ми теж торкалися). По-друге, різні параметри оптимізації просто входять у конфлікт один з одним: виграючи в одному, програєш в іншому. У колонці про скороспілих і тугорослих жабах я пояснював поняття трейд-оффа, ситуації, коли виграш за одним параметром веде до програшу за іншим. Для позначення таких відносин я буду говорити про конфлікт (зіткнення невідповідних один одному інтересів).\n\nДивіться, кожен з нас є одночасно адаптуючоюся одиницею відбору, біологічною машиною для передачі генів і культурною машиною для генерації і поширення мемів. Якими є відносини між цими ролями, що вимагають зростання індивідуальної пристосованості, успіху в розмноженні і впливі на культуру? Очевидно, вони досить непрості. І, як мені зараз здається, їх можна представити у вигляді певної послідовності завдань.\n\nЗабезпечення індивідуальної пристосованості — найважливіша початкова умова. Особина повинна придбати певний адаптивний потенціал, запас енергії, який може бути витрачений на вирішення тієї чи іншої задачі. А потім цей адаптивний потенціал може бути витрачений на самопідтримку, на розмноження або на культурний вплив. Та стратегія, яка не починається із самопідтримки, виявляється програшною (її носій швидко зникне без сліду). Та стратегія, яка з самопідтримки починається і самопідтримкою закінчується, теж виявиться програшною (її носій зникне не швидко, але не залишить ні нащадків, ні послідовників). Ймовірно, оптимальні стратегії передбачають щось на зразок періоду зростання, а потім — періоду перемикання основних потоків енергії. Якщо завгодно, його можна назвати самовідреченням після досягнення зрілості.\n\nАле це саме самоідречення може бути дуже різним, може реалізовувати різні стратегії. Виробляти якомога більше нащадків відразу, вкладаючись у них по повній, або розраховувати на довге життя і на збільшення кількості потомства внаслідок активного довголіття? Залишитися в майбутньому завдяки нащадкам (носіям твоїх генів) або завдяки послідовникам (носіям твоїх мемів)? Передаючи меми, зосереджуватися на передачі їх цілісних комплексів (вирощуючи своє alter ego), або « бити по площадям », запускаючи якісь вірусні, легко передаються фрагментики?\n\nЯ тільки що ставив питання, які, здавалося б, вимагають раціональної відповіді. Особливий інтерес ситуації полягає в тому, що завжди або майже завжди відповіді на ці питання з'являються не в результаті розсудливого аналізу, а внаслідок дії вроджених мотивацій або випадкових обставин.\n\nДо чого я про це говорю? У мене немає ні рішень цих проблем, ні універсального алгоритму для їх аналізу. Однак мені здається, що першим кроком у вирішенні якоїсь проблеми є усвідомлення її наявності. Ось, намагаюсь зараз її окреслити...\n\nІ тут пора додати ще одне вимір складності. Наштовхнув мене на роздуми про нього Олександр Павлович Расніцин; я, однак, хочу підкреслити, що Олександр Павлович не несе ніякої відповідальності за можливі недоліки мого викладу.\n\nТак ось, Расніцин підкреслив наступне. Складні організми можуть жити настільки довго, що за час їх життя вимоги середовища можуть змінитися багато разів. Сьогодні вигідно одне, завтра — інше. Якщо тривалість життя особини перевищує той час, протягом якого вимоги середовища зберігаються постійними, ефективність відбору на відповідність середовищу різко знижується.\n\nУ такій, узагальненій формулюванні вам незрозуміло, що я маю на увазі? Я приведу приклад, що відноситься до «моєї» області науки. Цей приклад представляє інтерес і сам по собі.\n\nУ багатьох видів жаб в одних і тих же популяціях зустрічаються особини, що відрізняються за однією яскраво вираженою особливістю: наявністю або відсутністю світлої смуги, яка тягнеться посередині спини, уздовж хребта. Смугасті жаби відносяться до форми striata (що на латині і означає «смугасті»), безсмугасті — до форми maculata (що означає «плямисті»). Різниця між цими формами визначається дією єдиного гена, який теж називається striata.\n\n\n\n\nНа цих двох фотографіях — два самці озерних жаб, Pelophylax ridibundus, сфотографовані в один день в одному водоймищі. Вгорі — форма maculata, внизу — форма striata\n\nУвага до цього гену пов'язана далеко не тільки з тим, що його дія видно неозброєним оком. Жаби двох описаних форм відрізняються один від одного за вельми важливими фізіологічними особливостями; кожній формі сприяють свої вектори відбору. Літом, особливо в забруднених місцях проживання, підвищується частка жаб, що відносяться до форми striata. Справа в тому, що смугасті жаби більш стійкі до дії токсикантів, зокрема, важких металів. Зате взимку збільшується частка представників форми maculata — вони легше переносять кисневе голодування під час зимівлі. Порівняння цих форм показало, що вони відрізняються за ефективністю роботи одного з найважливіших ферментів: натрій-калієвої АТФ-ази. Цей білок використовує енергію АТФ, найважливішого переносника енергії, на те, щоб збільшувати зовні клітин концентрацію іонів натрію, а всередині клітин — концентрацію іонів калію. Ці зміни забезпечують підтримку клітинного потенціалу, який необхідний для того, щоб клітини нервової і м'язової тканини були здатні перейти в збуджений стан. Різниця в роботі найважливішого клітинного насоса виявляється пов'язаною з багатьма фізіологічними та екологічними ознаками...\n\nТак ось, за час життя однієї жаби екологічна ситуація встигає змінитися багато разів: літом відбір сприяє формі striata, взимку — формі maculata. Звичайно, напрям мікроеволюційних змін у популяції залежить від того, який фактор (забруднення або зимові заміри) виявляється важливішим для кожної конкретної популяції. Такий відбір, що безперервно змінює свій напрям, призводить до так званого динамічного поліморфізму: навесні в популяціях збільшується частка представників форми maculata, а восени зростає кількість striata. Така «хвиля», насправді, виявляється непродуктивною з точки зору вироблення нових адаптацій.\n\nРізниця між формами striata і maculata старше багатьох видів жаб. Різні їх види, як і показані на фотографіях озерних жаб, включають як смугасті