Итак, самцы являются биологически более слабым полом. Это означает следующее. Если мы нарисуем кривые смертности от данного вредного фактора отдельно для каждого пола, то с фронтом вредного фактора среды должна «контактировать» в основном кривая самцов. Следовательно, либо должен наблюдаться определенный сдвиг кривых смертности разных полов – таким образом, чтобы самцы оказались между фронтом вредного фактора среды и самками (рис.2), либо кривая смертности самцов должна обладать большей дисперсией (рис.3).
Сопоставляя эти соображения с выводами о том, что потеря самцов не влияет на количество потомства, но способствует изменению его качества в нужном направлении и что редкие варианты самцов имеют большее информационное значение, чем редкие варианты самок, то есть самцы являются основными переносчиками информации от среды к популяции, - приходим к заключению, что кривые распределения признаков для самцов должны отличаться от соответствующих кривых для самок большей дисперсией. Это значит, что самцы по всем признакам должны отличаться большим разнообразием, чем самки.
Иначе говоря, если объединить всех самцов популяции в мужскую команду, а всех самок – в женскую и устроить личные и командные соревнования, то чемпионами в личном первенстве по всем видам программ будут самцы, а в командном зачете победят самки.
Такие соотношения устойчивости дают возможность виду за новую информацию расплачиваться в основном самцами, потеря которых способствует сдвигу качества потомства, не отражаясь на его численности.
Итак, более высокая смертность мужского пола целесообразна для сохранения вида.
Связь соотношения полов при рождении с условиями среды.
Из сказанного становится ясно, что соотношение полов является важным параметром популяции, тесно связанным с тенденциями наследственности и изменчивости в процессе воспроизводства. Следовательно, соотношение полов при рождении в разные периоды жизни популяции должно отражать эти тенденции в зависимости от условий среды.
Повышенная гибель самцов в неблагоприятных условиях среды приводит в силу существования отрицательной обратной связи (о ней мы говорили в статье «Мальчик или девочка?». См. «Наука и жизнь» № 1, 1965 г.) к преимущественному рождению самцов. Увеличение рождаемости самцов может быть вызвано также непосредственно изменившимися условиями среды независимо от соотношения полов взрослых животных. Есть основания полагать, что у позвоночных такая регуляция осуществляется стероидными гормонами гипофиза, коры надпочечников и гонад.
Следовательно, тяжелые условия среды должны повышать одновременно смертность и рождаемость самцов. Иными словами, можно сформулировать правило, согласно которому во всех неблагоприятных условиях среды должна увеличиваться «оборачиваемость» самцов, так как это способствует быстрейшему приспособлению вида.
В биологической литературе можно найти массу фактов, подтверждающих эту закономерность При этом интересно, что виды, которые могут размножаться как бесполым способом, так и половым – бактерии, инфузории, некоторые ракообразные и другие, как правило, прибегают к половому размножению при наступлении неблагоприятных условий.
Например, у многих водяных блох, а также тлей при благоприятных условиях – обычно летом – имеет место однополое размножение – так называемый партеногенез. Молодь (исключительно самки) вылупляется из «летних» яиц с мягкой оболочкой. При наступлении менее подходящих условий часть самок производит некоторое количество самцов, которые затем оплодотворяют самок. Оплодотворенные самки откладывают «зимние» яйца с твердой оболочкой, которые могут длительное время сохраняться в неблагоприятных условиях – на холоде, при большой жаре и пересыхании водоема (рис.4).
Перемещая коловраток из прудовой воды в речную или колодезную и обратно, ученые наблюдали на 3-й или 4-й день появление самцов, ранее отсутствовавших в популяции. При этом направление перемещения – происходило ли оно из прудовой воды в речную, или наоборот – оказывалось безразличным: любое изменение условий среды приводило к появлению самцов.
Подвергая действию губительных факторов животных, размножающихся двуполым путем, например, плодовых мушек – дрозофил, ученые наблюдали одновременное повышение смертности и рождаемости самцов.
Это казалось парадоксальным и необъяснимым.
Действительно, почему одни и те же факторы – голод, холод, жара или яды – вызывают с одной стороны, гибель самцов, причем почти на всех стадиях развития, а с другой стороны – увеличение их числа в потомстве?