Третий шимпанзе - читать онлайн книгу. Автор: Джаред М. Даймонд cтр.№ 43

Рассуждать подобным образом в отношении нашего жизненного цикла сложно из-за того, что в нем присутствует много черт, которые, как может показаться, сокращают, а не увеличивают, нашу способность производить на свет потомство. Старение и смерть — лишь один из примеров; в качестве других можно назвать менопаузу у женщин, рождение одновременно только одного ребенка, роды не чаще раза в год, начало репродуктивной активности не ранее двенадцати-шестнадцати лет. Разве не оказал бы предпочтение естественный отбор такой женщине, у которой половая зрелость наступала бы в пятилетием возрасте, беременность длилась бы всего три недели, которая регулярно рожала бы по пять близнецов сразу, у которой не наступала бы менопауза, которая вкладывала бы большое количество биологической энергии в восстановление своего организма, доживала бы до 200 лет и, благодаря всему этому, оставляла бы после себя сотни потомков?

Задав этот вопрос в таком виде, мы допустили, что эволюция может менять в нашем организме отдельные детали, не затрагивая остальных, и не принимали в расчет скрытые издержки. Так, например, невозможно сократить срок беременности до трех недель, не меняя ничего ни в организме матери, ни в организме ребенка. Следует помнить, что в нашем распоряжении имеется лишь ограниченное количество энергии. Даже у тех, кто получает большую физическую нагрузку и употребляет высококалорийные продукты — например, у лесорубов, или у марафонских бегунов в период тренировок, — организм может усваивать не более 5000 калорий в день. Каким образом распределить эти калории между восстановлением собственного тела и воспитанием детей, если наша цель состоит в том, чтобы вырастить как можно больше детей?

Одна крайность состоит в том, чтобы вложить всю энергию в детей, не оставив ничего на биологическую репарацию, но тогда наше тело постареет и выйдет из строя еще до того, как мы воспитаем своего первого ребенка. Другой крайностью было бы вложение всей имеющейся в нашем распоряжении энергии в поддержание тела в хорошем состоянии; тогда мы, возможно, прожили бы долгую жизнь, но у нас не хватило бы энергии на рождение и воспитание потомства, поскольку это требует больших усилий. Естественный отбор, однако, должен отрегулировать относительно друг друга затраты энергии на репарацию и на репродукцию так, чтобы обеспечить максимальный репродуктивный результат, рассматриваемый в среднем за всю жизнь особи. Эта задача для разных биологических видов решается по-разному, в зависимости от таких факторов как риск неожиданной смерти, репродуктивные особенности вида и издержки, требуемые для разных типов репарации.

Рассуждая таким образом, можно делать проверяемые на практике предположения о том, как должны различаться животные по механизмам репарации и темпам старения. В 1957 году Джордж Уильямс, специалист по эволюционной биологии, привел некоторые поразительные факты о старении, понять сущность которых можно только с позиций эволюционного подхода. Рассмотрим несколько приводимых Уильямсом примеров и представим их иначе, на языке физиологии, описывающем биологическую репарацию; при этом медленное старение будет показателем хороших механизмов ремонта.

Первый пример касается того, в каком возрасте животное впервые участвует в размножении и производит на свет детенышей. Этот возраст у разных видов сильно различается: у людей крайне редко случается, чтобы у кого-то в возрасте младше двенадцати лет появлялись свои дети, тогда как всякая уважающая себя мышь уже в два месяца способна обзавестись мышатами. Животным, относящимся к тем видам, у которых начало размножения возможно только в достаточно поздние сроки, как у человека, требуется вкладывать много энергии в ремонт, чтобы гарантированно дожить до репродуктивного возраста. Таким образом, мы можем предполагать, что инвестиции в ремонт будут возрастать вместе с возрастом, в котором становится возможным размножение.

Например, более позднему, чем у мышей, возрасту начала размножения у человека соответствует то, что мы, люди, стареем намного медленнее, чем мыши, то есть, как можно предполагать, репарация нашего тела происходит намного эффективнее. Даже при изобилии пищи и самой лучшей медицинской помощи мышь лишь в редких случаях доживает до двух лет, тогда как для человека считается печальным не дожить до семидесяти двух. Эволюционная причина в том, что человек, вложивший в восстановление энергии не более, чем это делает мышь, умер бы задолго до достижения половой зрелости. Таким образом, восстановление человеческого организма более оправдано, чем восстановление организма мыши.

Из чего складываются на практике эти предполагаемые дополнительные затраты энергии? На первый взгляд, возможности репарации у человека производят жалкое впечатление. Ампутированная рука не отрастает заново, и наш скелет не заменяется регулярно, как это происходит у некоторых беспозвоночных, срок жизни которых непродолжителен. Однако, такие внушительные, но не часто происходящие замены целой структуры не обязательно оказываются наиболее весомыми пунктами в списке издержек на ремонт конкретного животного. Самым же затратным пунктом оказывается невидимая глазом замена множества клеток и молекул, происходящая каждый день. Даже если вы каждый день все свое время проводите, валяясь в постели, вам нужно получить с пищей около 1640 калорий, если вы мужчина (для женщин этот показатель составляет 1430 калорий) просто чтобы поддерживать в порядке свое тело. Большая часть энергии, полученной в результате метаболизма и направляемой на обслуживание организма, предназначена именно для этих невидимых плановых замен. Поэтому, как я полагаю, мы ценимся больше мыши, поскольку у человека в самовосстановление вкладывается большая доля энергии, а на другие цели, например, на сохранение температуры тела или на заботу о потомстве, — меньшая.

Второй пример, который я хочу рассмотреть, связан с риском непоправимого ущерба. Некоторые повреждения организма потенциально устраняются репарацией, но возможны и такие, которые гарантированно приводят к гибели (например, если вас съест лев). Если велики шансы, что завтра вас слопает лев, нет смысла сегодня платить стоматологу за начало лечения зубов. И стоит, не переживая из-за порчи зубов, немедленно заняться производством потомства. Но если риск смерти от происшествий с непоправимыми последствиями низок, тогда возможно получить выгоду в виде увеличившейся продолжительности жизни, от вложения энергии в дорогостоящие механизмы репарации, замедляющие старение. Таким же образом рассуждают владельцы «мерседесов», в Германии и в США выделяющие средства на смазку машин, а в Новой Гвинее предпочитают этого не делать.

В биологии, рассуждая аналогичным образом, мы замечаем, что риск стать жертвой хищника для птиц ниже, чем для млекопитающих (поскольку птицы могут улететь от преследователей), а для черепах ниже, чем для большинства других рептилий (поскольку черепаху защищает панцирь). Следовательно, у птиц и черепах есть возможность получить большую выгоду от наличия механизмов репарации, пусть и дорогостоящих, по сравнению с не умеющими летать млекопитающими и рептилиями без панциря, которых вскоре все равно съедят хищники. И действительно, если сравнить домашних питомцев, получающих достаточно корма и защищенных от хищников, то птицы живут дольше (то есть, медленнее стареют), чем млекопитающие того же размера, а черепахи живут дольше рептилий того же размера, не имеющих панциря. Лучше всего защищены от хищников морские птицы, такие как буревестники и альбатросы, гнездящиеся на островах далеко в океане, где нет хищников. Жизненный цикл у них почти столь же неспешен, как у человека. Некоторые альбатросы начинают размножаться лишь в возрасте десяти лет, а продолжительность их жизни нам до сих пор нам неизвестна: она оказалась длиннее, чем срок службы металлических колец, которые начали надевать этим птицам биологи несколько десятилетий назад, чтобы определить их возраст. За те десять лет, которые альбатрос еще не приступил к размножению, в популяции мышей могли смениться шестьдесят поколений, большая часть из которых была съедена хищниками или умерла от старости.