Читать книгу "Паразит - царь природы. Тайный мир самых опасных существ на Земле - Карл Циммер"

Судя по всему, по домикам самки определяют, кто из самцов лучше всего защищен от паразитов (таких как ленточные черви). Эксперименты показали, что самки предпочитают тех самцов, которые строят большие домики правильной формы, и именно эти самцы несут в себе меньше всего ленточных червей. Самец, несущий в себе много паразитов, тратит на еду слишком много времени и просто не успевает строить и поддерживать дом. Таким образом, для Copadichromis eucinostomus домики что-то вроде медицинской карты или, скажем, генетического профиля.

Но гипотеза Хэмилтона — Зук выдержала не все испытания. К примеру, самцы пустынных жаб привлекают самок пением, но громкий зов ничего не говорит о способности иммунной системы самца справиться с Pseudodiplorchis — паразитом, который живет в мочевом пузыре и пьет кровь. У некоторых видов заборных игуан самцы имеют на шее яркие кожистые складки, которые самки просто обожают, но никакой связи между их окраской и паразитами (к примеру, Plasmodium) обнаружить не удалось.

Эти и другие неудачи привели ученых к мысли, что они неправильно подошли к проверке гипотезы Хэмилтона — Зук. Паразит может приносить хозяину много вреда, а может существовать с ним более или менее мирно; возможно, поэтому он может оказывать влияние — и немалое — на уровень привлекательности самцов, а может и не оказывать. Если у вас есть данные по исследованию самых разных паразитов, сложно сделать по ним какой-то общий вывод. Может быть, вместо того чтобы считать паразитов, надежнее оценивать состояние самой иммунной системы? Иммунная система реагирует на множество разных паразитов, так что ее состояние может быть более показательным. Конечно, считать лейкоциты в крови куда труднее, чем гигантских ленточных червей, но оказывается, что этот метод продуктивнее. Иммунные исследования неизменно и недвусмысленно подтверждают гипотезу Хэмилтона — Зук. Самки павлинов, к примеру, выбирают самцов с самыми яркими и роскошными хвостами, и ученые обнаружили, что иммунная система именно этих самцов способна наиболее энергично сопротивляться паразитам.

Еще одна причина, по которой данные эксперимента могут расходиться с гипотезой Хэмилтона — Зук, состоит в том, что ученые, возможно, ищут не те сигналы. Они увлекаются измерением петушиных гребней и фазаньих шпор, поскольку это очевидно и просто. Но среди коммуникационных каналов между полами зрение, возможно, играет не такую уж большую роль. Мыши, к примеру, способны по запаху мочи потенциального партнера определить, есть у него паразиты или нет; если самец болен, самка будет держаться от него подальше. Возможно даже, что самцы могут при помощи запаха сообщить самке о своей устойчивости к паразитам — скажем, посредством необычного запаха, устоять перед которым невозможно. «Запах самца мыши, — написал кто-то из биологов, — представляет собой химический эквивалент павлиньего хвоста».

Даже если для других животных гипотеза Хэмилтона — Зук не подтвердится, это не значит, что паразиты не могли сформировать их половую жизнь, хотя уже по другим причинам. Как обычно, все сводится к тому, как данное животное передает свои гены. У пчел, к примеру, молодые самки в конце лета покидают родной улей со свитой самцов. После спаривания самцы погибают, но самка переживает зиму и весной выползает, чтобы положить начало новой пчелиной колонии при помощи яиц, оплодотворенных еще осенью. Иными словами, каждый вид пчел постоянно проходит через «бутылочное горлышко» немногочисленных маток и полностью зависит от них.

Изучив ДНК пчел, ученые выяснили, что царица за время брачного полета может спариться с десятью или даже двадцатью самцами. Если оставить в стороне удовольствие, становится очевидно, что такое количество половых сношений может дорого обойтись: во время спаривания царица является легкой мишенью для хищника, да и энергия, затраченная при этом, очень пригодилась бы ей зимой.

Не исключено, что это тоже предосторожность против паразитов, как показал эксперимент швейцарского биолога Пауля Шмида-Хемпеля. Он искусственно вводил маткам сперму и выращивал из полученных яиц колонии. Одни царицы при этом получали сперму лишь нескольких близкородственных самцов, а другие — настоящий коктейль с вчетверо большим генетическим разнообразием. Когда отложенные царицей яйца начинали проклевываться, Шмид-Хемпель вынес колонии на цветущий луг под Базелем и оставил их там до конца сезона, а затем отловил и проверил.

Практически по всем параметрам отпрыски цариц, оплодотворенных разнообразной спермой, оказались гораздо более устойчивыми к паразитам, чем дети однородной спермы. В их колониях было куда меньше различных инфекций, меньше типов паразитов и меньше паразитов в каждой отдельной особи. Эти пчелы имели значительно более высокие шансы дожить до конца лета, а значит, и положить начало новым колониям. Похоже, что, вместо того чтобы тщательно разглядывать и выбирать среди самцов единственного партнера, пчелиная царица стремится собрать побольше ухажеров, чтобы в ее будущем улье засияла генетическая радуга.

• • •

Иммунная система очень строга к паразитам, особенно иммунная система, которая способна быстро развиваться. Но, по существу, это последний рубеж обороны. Она сражается с чужаками, которые уже сумели преодолеть ров и пробраться в замок. Конечно, было бы куда лучше просто не пустить паразитов внутрь. Эволюция позаботилась и об этом. Потенциальные хозяева научились отваживать паразитов; форма тела, поведение, способ спаривания, даже структура сообществ — все нацелено на то, чтобы удерживать паразитов на расстоянии.

Многие насекомые имеют форму, которая призвана не допустить проникновения паразитов. В личиночной стадии некоторые виды покрыты шипами и плотной шкуркой, которая отбивает у ос всякую охоту откладывать в них яйца. Некоторые обрастают пучками легко отделяемых волосков, в которых оса запутывается при попытке опуститься. Бабочки, готовя кокон, иногда подвешивают его на длинной шелковой нити, и тогда оса не может найти опору, чтобы с уверенностью проколоть плотную шкурку.

Некоторым насекомым даже доспехи не обеспечивают достаточной защиты. Тысячи видов муравьев, к примеру, страдают от тысяч соответствующих видов паразитических мух. Муха пристраивается где-нибудь над дорожкой, которую муравьи протаптывают от своего жилища к источникам пищи. Заметив внизу подходящего муравья, муха пикирует ему на спину и вонзает трубку яйцеклада в щель между головой и туловищем. Личинки, быстро вылупившиеся из яиц, прогрызают себе путь внутрь муравья и направляются в голову. Эти личинки питаются мышечной тканью; в млекопитающем им имело бы смысл устроиться в бицепсе или бедре, но у муравья самая мясистая часть — голова. В отличие от нашего черепа, почти полностью заполненного мозгом, голова муравья содержит лишь беспорядочную россыпь нейронов; остальная же часть головы занята мышцами, приводящими в движение мощные мандибулы. Личинка мухи в голове муравья поедает мышцы, тщательно избегая при этом нервов, и растет, постепенно занимая весь объем, пока однажды муравью не приходит ужасный конец: личинка растворяет сочленение, соединяющее голову с остальным телом. Голова, подобно спелому апельсину, падает на землю. Безголовый хозяин еще некоторое время спотыкаясь бродит вокруг, а муха переходит к следующей стадии: строит куколку. Другие насекомые в этот ответственный момент открыты всем стихиям (и заинтересованному вниманию голодных хищников), а муха делает это в уютной жесткой колыбели — голове муравья.