Секс в океане или Тайна зарождения жизни - Мара Хардт

Когда Форд пристально и всесторонне рассмотрел демографическую ситуацию в различных прибрежных популяциях бокоплавов, то обнаружил в тех из них, где наблюдаются аномалии, массовое заражение особей грибковыми паразитами под названием микроспоридии, которые умеют изменять на женский пол не только своих хозяев, но и их потомства. Внедрив спору в оплодотворенное яйцо, этот самореплицирующийся паразит заставляет зародыш развиваться по женскому сценарию, а в результате демография всех последующих поколений устойчиво перекашивается в сторону всевозрастающего преобладания самок.

На самом деле Форд выявил у бокоплавов две паразитарные инфекции, но второй вид паразитов на пол носителей влияния не оказывает. Как именно вторая инфекция влияет на рачков, Форд как раз сейчас и пытается выяснить. Но паразиты – лишь один из факторов, сказывающихся на динамике изменения пола бокоплавов. Форд объясняет, что на пол этих рачков (а также многих рептилий и рыб) влияет еще и экология. Температура воды или песка (как в случае морских черепах), параметры освещенности (в частности, среднесуточная продолжительность пребывания под прямыми солнечными лучами) или количество пищи в воде – от всех перечисленных факторов также может зависеть итоговый пол народившихся особей многих видов рыб и ракообразных. Обусловливать пол могут и феромоны, как у выстраивающихся в многоярусные штабеля колоний улиток-крепидул и даже устриц. Но далеко не всегда это биохимическое влияние на половую принадлежность производится естественной органикой. Всё чаще в ход жизни морской фауны вмешиваются антропогенные загрязнители прибрежных вод и даже открытого океана, и тяжелее всего в таких условиях приходится видам с чутко переналаживаемой под внешними воздействиями половой системой.

Ранее проведенные исследования показали, что некоторые общеизвестные и широко распространенные загрязнители водной среды, в частности химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы, так называемые эндокринно-деструктивные химикаты (ЭДХ), могут вызывать эффект феминизации – формирование вторичных женских признаков у генетических самцов – у множества представителей морской фауны: от крабов до моллюсков и морских ежей. Печально знаменитый пример – отрастание по всему миру пенисов у самок улиток, наблюдавшееся в 1990-х годах. В данном случае репродуктивные последствия были весьма плачевными: яйцеводы самок оказывались заблокированными аномально разросшимися мужскими шлангами, что приводило к невозможности отложить созревшие яйца и гибели особи. Не удивительно, что многие колонии морских улиток обрушились и погребли под своими руинами целые гидробиологические экосистемы, в которых улитки служили важной кормовой базой. После жарких дискуссий о возможных первопричинах коллапса было установлено, что вышеописанное уродство обусловлено воздействием трибутилолова (TBT), входящего в состав краски для подводной части морских судов и оказавшегося на поверку смертельно опасным для улиток ЭДХ.

Механизм работы ЭДХ заключается в «замещении» собой естественно вырабатываемых гормонов и, как следствие, нарушении внутреннего гормонального цикла организма. Помимо вышеупомянутого трибутилолова к ЭДХ относятся бисфенол A (BPA), фталаты, полихлорированные бифенилы (PCB) и множество других продуктов органического синтеза. Опаснейшие для морской фауны химикаты присутствуют в самых разнообразных продуктах человеческой жизнедеятельности: от промышленных отходов до потребительских товаров, в том числе и в пестицидах, и в средствах личной гигиены, и в противозачаточных препаратах. И всё это в буквальном смысле мутным потоком сливается в море даже через самые современные водоочистные станции, поскольку на молекулярном уровне они ничего не отфильтровывают.

Изучив ситуацию в различных регионах, Форд обнаружил аномально высокую долю бокоплавов с промежуточным женско-мужским фенотипом в местах регулярного поступления промышленных сточных вод от расположенных поблизости нефтехимических, судоремонтных и целлюлозно-бумажных предприятий. Непосредственный загрязнитель им пока не установлен, но случайностью такая корреляция между источниками промышленных стоков по соседству и резким нарушением естественного соотношения полов в популяциях рачков явно не объясняется. Выяснилось, кстати, что именно в зонах высокой концентрации промышленных загрязнений наблюдаются и повышенные показатели инфицирования популяций бокоплавов паразитами. Теперь Форд занят решением головоломки, чтоˊ именно (паразиты или химикаты) и как именно сказывается на бокоплавах столь пагубным для их популяций образом. Не исключено ведь, что паразиты угнетают иммунную систему рачков и делают их беззащитными перед вредоносным воздействием каких-либо загрязнителей. А возможно, всё происходит с точностью до наоборот, и бокоплавы, ослабленные вредными химикалиями, утрачивают сопротивляемость паразитарной инфекции, влекущей за собой смену пола. После четырнадцати лет изучения этой проблемы вопросов у Форда по-прежнему больше, чем ответов. Одно можно сказать наверняка: сама сложность ситуации доказывает, что комбинированное влияние на популяцию природных и антропогенных факторов резко усугубляет и делает труднопредсказуемыми суммарные негативные последствия.

Принадлежность особи к мужскому или женскому полу у многих видов морских животных далеко не столь строго детерминирована, как это имеет место среди хорошо изученных нами млекопитающих. А это значит, что мы оказываем на интимную жизнь и проистекающую от нее репродукцию фауны Мирового океана гораздо большее влияние, чем нам представляется.

Длительные, непредсказуемые и полные неведомых опасностей поиски, острое соперничество и яростные битвы с конкурентами, искусные приемы соблазнения и перемены пола, утомительные брачные игры и прелюдии – как же долог путь к заветному продлению себя в потомках, – но дело-то до сих пор не сделано! Даже успешно пройдя все испытания и приготовления, претендентам на увековечивание себя в потомстве еще только предстоит выдержать последнюю и решающую проверку на способность завершить наведение моста через последние метры (или сантиметры) пропасти, отделяющей яйцеклетки от сперматозоидов.

Следующие четыре главы посвящены исследованию великого многообразия способов обеспечения возможности для совершения спермой самца финишного рывка к заветным яйцам самки. У одних видов это сопряжено с интимной близостью, у других скорее напоминает работу служб комплектации заказов интернет-магазина: сперма и икра выметываются в турбулентные воды моря, а там перемешаются и решают вопрос оплодотворения без участия производителей. Такой дистанционный подход лишь в жидкой среде и возможен – и, вероятно, только так на ранних стадиях эволюции и проистекало половое размножение. (Вспомните об этом в следующий раз, когда поймаете на себе клейкий взгляд подмигивающей вам особи противоположного пола.) Но начнем мы с более привычного нам метода оплодотворения яйцеклеток через доставку спермы внутрь или на поверхность организма самки при помощи так называемого копулятивного органа, любезно предоставленного природой в распоряжение самца. Если кто-то не понял, что кроется за этим мудреным наукообразным термином, поясню: у человека функцию копулятивного органа выполняет пенис, он же мужской половой член – первопричина превеликого множества тревожных расстройств, десятилетий самообмана психоанализом и неуклонно скатывающегося к полной и бесповоротной безвкусице дизайна легковых автомобилей. Но в жизни морской фауны пенис часто исполняет еще более интересные и причудливые роли.