В последнее время в российском общественном сознании регулярно появляется упоминание о так называемой телегонии – согласно Википедии «опровергнутая и устаревшая биологическая концепция, существовавшая в XIX веке, утверждавшая, что спаривание с предшествующими, а особенно с самым первым сексуальным партнёром существенно сказывается на наследственных признаках потомства женской особи, полученного в результате спаривания с последующими партнёрами». Теперь этой концепцией, регулярно подаваемой под соусом «ученые доказали», некоторые деятели пытаются «научно обосновать» мораль. Надо ли говорить, что ничего подобного генетика не знает (оставим при этом за скобками сами попытки «строгого доказательства моральных норм»)? Гены каждого индивидуума являются уникальной комбинацией генов отца и матери — и никого больше. Но нет ли какой-то возможности обойти эту догму – о том, что вся наследственная информация зашифрована исключительно в последовательности ДНК?
Однако в последнее время генетики поняли, что в природе нередки и случаи так называемого «негенетического наследования». Так называют передачу некоторых признаков от родителей потомкам, которые не зашифрованы напрямую в генах – то есть, не вызваны изменением последовательности нуклеотидов в ДНК.
Один из самых известных и хорошо изученных механизмов – метилирование ДНК. В ходе жизнедеятельности организма родителя некоторые его гены подвергаются химической модификации – присоединению метильной группы к некоторым нуклеотидам – и оказываются «выключенными». Это их выключенное состояние может передаваться потомству – метильная группа передается вместе с геном через половые клетки. Адаптивный смысл этого явления состоит в том, что метилирование позволяет подстроить генотип особи к конкретной среде обитания и тем самым передать потомкам дополнительную информацию об условиях жизни – например, количестве доступного корма.
Кроме того, химический состав яйцеклетки, также может определять некоторые признаки потомства – отсюда возникают негенетические «материнские эффекты». А могут ли возникать подобные негенетические «отцовские эффекты»? Да, и, по-видимому, благодаря ним в природе могут случаться явления, напоминающие телегонию. 23 августа в Лиссабоне на Конгрессе Европейского общества эволюционной биологии австралийский биолог Анджела Крин сделала доклад с провокационным названием «Каков отец, таков и сын? Негенетические отцовские эффекты возрождают возможность телегонии». Провокация сработала – доклад оказался одним из самых посещаемых.
Что же обнаружили ученые – и как это соотносится с телегонией?
Данная работа выполнена в рамках широкомасштабных исследований по экологическим аспектам негенетического наследования, проводимых Лабораторией эволюционной биологии Университета Нового Южного Уэльса под руководством Рассела Бондурянски. Основной объект исследования этой лаборатории – нерииды (Neriidae). Это – небольшое семейство мух с очень длинными тонкими ногами. У нериид наблюдается сильный половой диморфизм по размерам – самцы заметно крупнее самок. Но – только если в личиночном состоянии они хорошо питались. Этот признак наследуется с «отцовским эффектом» – крупные самцы (ставшие таковыми не из-за генов, а из-за хорошего питания!) рождают более крупных сыновей.
У ученых было два варианта объяснения этого явления: либо «хорошее питание» передается в конечно итоге через гены (например, через то же метилирование), либо за счет веществ, содержащихся в семенной жидкости. Ведь уже неоднократно показано, что вещества, содержащиеся в последней, не только способствуют выживанию сперматозоидов, но и влияют на поведение самок. Например, самцы клещей передают партнершам по спариванию через семенную жидкость анти-афродизиаки, уменьшающие вероятность того, что самки пойдет на еще одно спаривание с другим самцом.
Для ответа на вопрос о механизме «отцовского эффекта» ученые поставили следующий опыт. Личинок нериид вида Telostylinus angusticollis разделили на две группы по питанию – «голодные» и «сытые». Потом были поставлены скрещивания, при этом каждая самка в эксперименте скрещивалась два раза – вначале с одним самцом, а через две недели – с другим. Всё это время сперма первого самца оставалась в половых путях самки. Ставились все возможные скрещивания: вначале с «голодным», потом с «сытым», оба раза с «голодным» и т.д.
После этого ученые оценивали размер потомков и их жизнеспособность, а с помощью генетического анализа выясняли, чьими детьми – первого или второго самца – они были. Как оказалось, оба изученных параметра никак не зависели от свойств второго самца, а определялись условиями питания на личиночной стадии первого самца! Независимо от того, кто был истинным отцом мух следующего поколения, самки, спаривавшиеся первым делом с «сытым» самцом, рождали более крупных потомков! А «голодные» самцы передавали последующим детям самки (и – еще раз напомню – не обязательно своим) способность лучше выживать в условиях недостатка корма.
Что же получается? Семенная жидкость – а вовсе не сперматозоиды с генами – несет некие биохимические указания, которые воздействуют на развитие потомства самки, с которой скрещивается самец. Тут, конечно же, возникает вопрос – а как такое могло сформироваться в ходе эволюции? Ведь в этом случае самец «вкладывается» в чужих детей, конкурентов его собственных потомков. Один из слушателей доклада, задавший этот вопрос, предположил, что дело может быть в манипулировании со стороны самки – таким образом она может использовать полезные для ее собственного потомства свойства нескольких самцов. Анджела Крин согласилась, что дело может обстоять и так, но – заметила она – в природе у этих мух никогда не бывает такого долгого перерыва между спариваниями и, скорее всего, в естественных условиях семенная жидкость влияет на свойство именно «своих» детей данного самца. Такой эффект проявился именно в эксперименте, специально придуманном для того, чтобы прояснить механизм наследования.
Как же всё это соотносится с телегонией? Да, действительно, это исследование показало, что, по крайней мере, в специальных условиях эксперимента некоторые приобретенные признаки могут передаваться от самца другим детям самки, с которой он спаривался. Но это – именно негенетическое наследование приобретенных свойств. Подавляющее большинство признаков всё же передается обычным путем, через гены, метилированные или нет, – и только напрямую от отца и матери. Результаты исследования, как ни хотелось бы, возможно, современным сторонникам телегонии обратного, ни на сколько не увеличивают возможность того, что предыдущие самцы данной самки могут оставлять у нее свои гены. Упоминаемый часто «астрал», передающийся половым путем и влияющий на свойства потомства, также оставим на совести телегонистов.
