Дрозофила: рожденная для лаборатории, погибающая за секс

Студенты-биологи уже через несколько семестров забывают, что дрозофила существует еще и в природе. Ведь плодовая мушка (иногда ее называют еще уксусная муха, потому что она всегда там, где что-нибудь забродило) является любимым объектом исследования генетиков. Ее можно вывести с розовыми, коричневыми, белыми глазами или глазами цвета красной киновари. Ее можно отучить летать или превратить в агрессивную жалящую муху. Некоторые даже заучивают буквы (и это не шутка!). Но миллионы дрозофил платят за свои способности к изменениям скучной и печальной жизнью в лаборатории. А начиналось ведь все совершенно безобидно.

Родина плодовых мушек — тропики. Как и когда они попали к нам, непонятно, но, возможно, их завезли с собой «белые господа», возвратившиеся из своих колоний. Ученые-энтомологи впервые описали дрозофилу в 1830 году. Ее лабораторная карьера началась в 1910 году в лабораториях американского генетика Томаса Ханта Моргана.

Для исследования уксусная мушка очень удобна. Во-первых, она крохотная — самая крупная особь достигает размеров двух с половиной миллиметров, поэтому выращивать ее можно в очень маленькой емкости. Во-вторых, дрозофила неприхотлива в еде. «Достаточно половины пакета молока и кусочка подгнившего банана, чтобы двести дрозофил могли замечательно жить целых четырнадцать дней», — пишет британских журналист Мартин Брукс в своей книге «Дрозофила. История успеха плотоядной мушки». Генетикам особенно важно, что, имея три набора парных хромосом и половую хромосому, дрозофила дает большое разнообразие мутаций и ее гены отчасти удивительно схожи с генами человека. Уже через несколько дней после рождения дрозофила способна к размножению — и ее используют, чтобы образовывать все новые и новые генерации мушек. В то время как Грегору Менделю приходилось ждать, чтобы выяснить будет его горох желтым или зеленым, смена поколений дрозофил происходит за несколько дней. Немного терпения — и перед нами насекомые с белыми глазами.

Но самая большая удача для генетиков состоит в том, что у дрозофил всегда возникают необычные мутации. Как будто эволюция, создавая уксусных мушек, никогда не была до конца уверена, какими же она их в действительности хочет видеть. Иногда у них ноги растут из головы, а голова там, где должна быть противоположная часть туловища. Если развивается какой-то новый признак, то через несколько поколений он может вдруг исчезнуть. Группа исследователей из университета Калифорнии проводила эксперименты в течение ни много ни мало двадцати пяти лет над дрозофилами-бананоедами, в результате которых были выведены особи с удивительными свойствами.

Так, например, были выведены мужские особи, которые в преклонном возрасте были особенно плодовиты и сравнительно легко переносили отсутствие пищи. Около ста поколений имели такие свойства, но у следующих пятидесяти они отсутствовали. Иногда большинство приобретенных признаков исчезало уже через двадцать генераций. Можно было бы возразить: они исчезли, потому что не использовались при первоначальных условиях жизни. С другой стороны, стоит задуматься: хорошая плодовитость в старости или, например, способность выживать в условиях нехватки пищи, собственно говоря, никогда не помешает. Тот, кто может производить в старости потомство и обходиться без пищи долгое время, всегда будет иметь преимущество при выживании вида. И не имеет значения, кто он.

Нестабильность генетических признаков дрозофилы указывает скорее на другой факт. Она, так сказать, лабораторное доказательство тому, что речь в эволюции идет не о прогрессе, а о многообразии. Признаки появляются и исчезают, и не всегда их появление и исчезновение имеет смысл. Природе часто приходят на ум бессмысленные идеи (как, например, розовые глаза). Они, что удивительно, остаются. А разумные мысли (как, например, плодовитость в старости), к сожалению, задерживаются ненадолго. Конечный результат в эволюции часто не качество, а многообразие.

Дрозофила, конечно, очень удобна для исследования, но существует так называемый закон природы, аксиомы которого, а именно что секс сохраняет молодость и продлевает жизнь, она опровергает. При спаривании необходимы не только движение и калории, но и стимулирующие и тонизирующие гормоны. У плодовой мушки дело обстоит по-другому. Обычно дрозофила живет от пятидесяти до шестидесяти дней. Но если самочка за свою жизнь часто спаривается, живет она меньше. Причина в том, что самцы при совокуплении выделяют ядовитое вещество, уничтожающее спермы клетки, сохранившиеся у самки от ее предыдущего партнера или которые она получит от следующего самца. Понятно, какую цель преследуют самцы таким коварным способом: они хотят повысить успешность продолжения своего рода. Цена этого — сокращение жизни самки. Таким образом, царство дрозофил никак не подтверждает тезис «секс — источник вечной молодости». Как раз напротив, очень сомнительно, что тому, кто слишком грубо передает свои гены, удастся продолжить свой род.