Основи креаціонізму
Креацентр > Статті > Основи креаціонізму > Походження краси: протиставлення між гіпотезою гандикапу і теорією дизайну

Походження краси: протиставлення між гіпотезою гандикапу і теорією дизайну

Чарльз Дарвін спочатку запропонував статевий відбір, щоб пояснити збереження біологічних ознак, які не дають очевидної вигоди для виживання популяції – таких як екстравагантне оперення павича. У більш пізні часи гіпотеза гандикапу (ідея про те, що самці сигналізують про свої генетичні якості самкам своєю здатністю підтримувати ефектні прояви) була представлена в якості обґрунтування для пояснення походження таких контрінтуітивних стратегій в більш широких рамках, ніж дарвінівська модель пристосованості. Але видатні критики всередині еволюційної спільноти продовжують скептично ставитися до цього пояснення, і теоретичні проблеми серйозні. Я проводжу огляд двох видатних досліджень переваги орнаментації самками і пропоную наступні дослідження, які, як я вважаю, можуть експериментально перевірити гіпотезу гандикапу. В рамках креаціоністських моделей збереження таких «перебільшених» рис також може здатися проблематичним. Я припускаю, що існує основний генетичний механізм, призначений для підтримки цих рис, які «красиві», але є недоліком виду. Варіабельність переваг жіночими особинами цих рис вказує на складний генетичний зв'язок, який збалансовує підтримку краси проти максимізації виживання. Це відмінна риса дизайну. Ця гіпотеза генетичного зв'язку може бути перевірена в найближчому майбутньому, коли інструменти генетичного картування стануть точнішими і потужнішими.

Вступ

«Крило струсеве радісно б'ється, чи ж крило це й пір'їна лелеки?» (Йов 39:13)

Тваринний світ навколо нас переповнений кольором, звуком і орнаментом, набагато переважають ті, які в розумних межах потрібні були б для успішної біологічної функціональності. Просте занурення в води над рифом відкриває яскравий красивий гобелен, утворений різними видами рифових риб, чуттєве переживання, яке перевершує розумні очікування. Хто не захоплювався блиском, демонстрованих певними видами тварин: малиновим кардиналом, барвистими, занадто великими плавниками бійцівських рибок (betta), яскравими прикрасами гнізд болотних птахів або переливчастими блакитними метеликами морфо? Дійсно, максимізація ефектних проявів видів домашніх тварин часто викликає захват селекціонерів. Але як такі риси розвинулися в дикій природі в першу чергу? Чому повинна бути така «безпричинна краса»? Велика кількість екстравагантних біологічних характеристик явно вимагає пояснення. Хіба Божий це спосіб зробити наш світ цікавим? Чи є це випадковим результатом генетичної російської рулетки? Чарльз Дарвін, любитель голубів, знав про такі ефектні риси і запропонував статевий відбір, щоб пояснити їх (Darwin 1858). У більш пізні часи гіпотеза гандикапу була представлена як дарвинівське обгрунтування походження ознак без видимої вигоди для виживання (Zhavi 1975) статевим відбором. У цій статті я буду обговорювати проблеми, пов'язані з походженням і підтриманням «красивого» орнаменту, як в дарвінівській, так і в креаціоністській моделях.

Статевий відбір

Класичним прикладом адаптації, яка не має очевидної вигоди для виживання, є оперення хвоста павича (рис. 1). Чарльз Дарвін писав своєму другові: «Кожний раз, коли я дивлюся на перо в хвості павича, мене нудить!» (Darwin 1860, цитується по Curry 2008, 82). Вважаючи, що природний відбір недостатній для пояснення деяких типів адаптацій не для виживання, Дарвін розробив концепцію статевого відбору (Darwin 1858). Він стверджував, що «пристосованість» в цьому сенсі вимірюється не в термінах виживання для продукування потомства, а в здатності збирати шлюбні можливості для цього. Менш пристосовані можуть продовжувати виживати, але їх гени не передаються далі.

Малюнок 1 ПавичAzim Khan Ronnie, “Peacock Male”, 

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Peacock_Male.jpgCC BY-SA 4.0.

Статевий відбір став улюбленою областю вивчення поведінкової екології. У провідному підручнику з екології для аспірантів вводиться поняття шлюбної поведінки, яка відображає витрати і переваги батьківських інвестицій і захисту партнера (Cain, Bowman, and Hacker 2014 року). Потім представляються конкретні поняття статевого відбору. Деякі з цих випадків статевого відбору досить прості. Сильна м'язева структура (часто демонструється в боротьбі з іншими потенційними партнерами) зазвичай виявляє стаду кращі гени для використання в спарюванні. Цей широкий принцип пошуку найбільш сильної особини для використання в розведенні (мал. 2) всюдисущий. Самці бабки люто борються за контроль над територіями, щоб завоювати собі пару. Стадо самок лося направляється до найсильнішого самця, який успішно відбивається від конкурентів. Кінцевим результатом є більший і сильний самець і це не сильно відрізняється від стратегії, використовуваної людьми при вибірковому розведенні своєї худоби.

Малюнок 2 Бій оленів в бухті Кейдс. Brian Stansberry, “Cade Cove Deer Fighting tn1.jpg,” https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cades-cove-deer-fighting-tn1.jpgCC BY-SA 3.0.

Але як бути з цими абсурдними демонстраціями, що включають яскраві кольори, екстравагантні хвостові пір'їни або «непотрібні» прикраси? На відміну від великих, м'язистих тіл або потужної бойової зброї ці риси не дають очевидної переваги для виживання індивідуума, але деякі досить очевидні недоліки. Хижаків легко привабити барвистим виглядом; надлишкове оперення фактично перешкоджає польоту; і є значні витрати на виробництво і підтримку такого стороннього орнаменту. Якщо статевий відбір цих «знижуючих пристосованість» ознак є широко поширеним біологічним феноменом, то він, мабуть, краще вписується в рамки дизайну, ніж в еволюційні рамки виживання найбільш пристосованих. Нобелівський лауреат американський біолог Томас Хант Морган (Thomas Hunt Morgan) боровся з цим питанням, і труднощі спонукали його відмовитися від всієї ідеї статевого відбору: «Теорія зустрічає фатальні заперечення на кожному кроці» (Andersson 1994, 18). Так як же еволюційні теоретики вірять, що такий неінтуїтивний метод вибору бажаного партнера взагалі з'явився?

Гіпотеза гандикапу

Cain, Bowman, and Hacker (2014 року) відповіли на це питання концепцією, відомою як гіпотеза гандикапу, яка полягає в тому, що орнаментація є продуктом вищої генетики, і якимось чином самка розпізнає це. Гіпотеза була спочатку сформульована в 1975 році ізраїльським біологом Амоцем Захаві (Amotz Zahavi):

«Передбачається, що риси, які розвиваються через перевагу партнера, створюють перешкоди для виживання обраних особин. Ці перешкоди корисні для вибору статі, так як вони перевіряють якість партнера. Розмір символів, вибраних таким чином, служать знаками якості. Розуміння того, що недолік, який перевіряє якість, може розвиватися як наслідок його переваги для індивіду, може дати пояснення багатьом загадковим еволюційним проблемам» (Zahavi 1975, 205).

Британський генетик Джон Мейнард Сміт (John Maynard Smith) був раннім скептиком гіпотези гандикапу (Smith 1976), бачачи недоліки, пов'язані з потомством. Замість цього він запропонував «виявляючий недолік» (revealing handicap) (Smith 1985), в якому комунікація генетичного здоров'я підтримується не ціною, а неминучою кореляцією між природою сигналу і якістю сигнальника. Оскільки це справді не «гандикап», ідея Сміта була перейменована в «індекс». Принцип полягає в тому, що сам сигнал проявляється з більшою ясністю у здорових самців. Можливо, слабкіший павич все ще має чудовий хвіст, але, можливо, він утримує його щосили. У міру того як хвіст тягнеться  ззаду, він, природно, стає рваним і кишить комахами. Хоча Сміт обговорював павича, цінний сигнал козячих рогів, складний спів птахів або спіймана здобич, запропонована в якості подарунка самці, все це може відповідати парадигмі. Нижче я докладніше зупинюся на індексі Сміта.

Інші еволюціоністи були ще більш критичні до роботи Захаві. Наприклад, Kirkpatrick (1986) сказав, що ця гіпотеза, ймовірно, призведе до серйозного зниження середньої виживаності в популяції, і тому переваги самки в спарюванні повинні включати в себе якусь іншу вибіркову силу. Але важлива стаття Grafen (1990) відродила популярність гіпотези гандикапу, представивши математичну модель, яка продемонструвала як дорогий показ може створити стійку комунікаційну парадигму. Ці теоретичні моделі лягли в основу «теорії ігор», згідно з якою кожен організм змушений чесно повідомляти про свою пристосованість. Було сказано, що ці моделі прояснюють принцип гандикапу Захаві і показують, що він був в значній мірі правий щодо його важливості і сфери застосування. Графен навіть включив сценарій, в якому вартість екстравагантного сигналу повністю оплачується самками через їхнє потомство, яке отримує більш якісні гени.

Сьогодні ця гіпотеза вписується в еволюційну біологію, відому як передача сигналів тваринами. Існує гіпотеза, що самки розвинули шлюбні переваги для самців, демонстручих прикраси, які дорого розвивати і підтримувати. Ця дорожнеча вимагає від них наявності високої генетичної якості, яка називається «чесним» сигналом (на відміну від блефу або відправки нечесного сигналу тільки для отримання можливості спарювання). Потім самка бере до уваги чесний сигнал (статевий відбір). Вибираючи таким чином більш бажаного самця, якісні гени можуть бути передані наступному поколінню. Вважається, що «низькоякісні» самці відсіваються з популяції за допомогою статевого відбору, на додаток до нормальних механізмів природного відбору. Малюнок 3 відображає графічне представлення гандикапу Захаві (згідно Johnstone 1995), де CL - вартість для сигналізатора з низькоякісними генами, а CH - вартість для сигналізатора з високоякісними генами. Оптимальні рівні сигналізації SL для низької якості і SH - для високоякісного самця. Сучасні дарвінівські теоретики ігор намагалися побудувати математичні моделі, що включають біологічні сигнали, за допомогою яких чесність може превалювати, приводячи до стійкої парадигми комунікації. Хоча її називають однією з найвпливовіших ідей в еволюційної біології (Huttegger, Bruner, and Zollman 2015), все ж сьогодні не всі в еволюційному співтоваристві переконані в гіпотезі гандикапу.

Малюнок 3 Моделювання гіпотези гандикапу (згідно Johnstone 1995).

Постійний скептицизм по відношенню до гіпотези гандикапу

Схоже, що сигналізація всюдисуща в біологічному світі, починаючи з криків голодних пташенят, яскравої демонстрації залицянь самця павука-павича, до газелі, яка намагається врятуватися від хижака своїми стрибками вгору, змінюючи напрямок. Захаві і його прихильники застосували гіпотезу гандикапу для пояснення всіх цих сценаріїв (Zahavi і Zahavi 1997). Проте, в дарвінівському співтоваристві продовжують існувати видатні критики, які виступають проти цієї гіпотези. Grose (2011) вказав, що прийняття принципу гандикапу було обумовлено головним чином теоретичним моделюванням, а не емпіричними результатами. Це особливо тривожно, бо деякі емпіричні дослідження не змогли виявити значну вартість сигналу, постулованою механізмом гандикапу (Kane and Zollman 2015). Ряд «неповноцінних видів» (poster-child species) після ретельного тестування не змогли підтвердити передбачення теорії статевого відбору (Roughgarden and Akçay 2010).

Мало того, що спостереження не змогли підтвердити гіпотезу гандикапу, вона стикається з постійними теоретичними проблемами: «Принцип гандикапу стикається з серйозними проблемами як з емпіричної точки зору ... так і з теоретичних перспектив» (Huttegger, Bruner, and Zollman 2015). «Велика частина теоретичних робіт останніх десятиліть була зосереджена на демонстрації теоретичної узгодженості принципу гандикапу в ряді різних типів взаємодій. В результаті теорія стала займати центральне місце в біологічній теорії, незважаючи на емпіричні та теоретичні проблеми» (Zollman 2013). Одна з теоретичних проблем полягає в питанні: чи дійсно чесна сигналізація вимагає великих витрат. Lachmann, Számadó, і Bergstrom (2001) побудували моделі безвитратних сигнальних рівноваг, використовуючи власну парадигму Графена.

Інші проблеми пов'язані з генетикою. Розглянемо корисні мутації. Що, якщо павич отримав рідкісну корисну мутацію, яка збільшила його шанси вижити серед хижаків? Як він «дізнається» про це, щоб послати чесний сигнал про те, що у нього «хороші гени», коли його безпосередня ситуація зі здоров'ям не покращиться? Чи не може статевий відбір йти прямо проти природного відбору? Ще одна генетична перешкода, до сих пір не вирішена в літературі, пов'язана з втратою корисного розмаїття, яке виникло б в результаті визначного статевого відбору (так званий «парадокс леку» (lek paradox). Знаходячи гіпотезу гандикапу непереконливою, деякі дослідники запропонували замінити всю модель статевого відбору. «З моменту її пропозиції проблеми з цією гіпотезою продовжували накопичуватися, і ми вважаємо, що теорія статевого відбору потребує заміни. Ми пропонуємо підхід, заснований на обміні прямими екологічними вигодами між комунікуючими тваринами без посилання на генетичні вигоди »(Roughgarden, Oishi, and Akçay 2006). Але я вважаю, що має бути вирішений більш фундаментальний теоретичний виклик цій гіпотезі.

Виклик походженню гандикапу

Я хотів би повернутися до розгляду самих ранніх етапів розвитку екстравагантного показу. Уявіть собі такий сценарій. Сара була древнім павичем Pavo cristatus (мал. 4) яка отримала випадкову генетичну мутацію, що дає їй схильність на користь дивних ознак у самців - ефектного хвоста. Вона оглянула свою велику зграю павичів, щоб переконатися, що вибрала павича з найбільшим хвостом для своєї пари (рис. 2). Оскільки він мав «хороші» гени, її виводок вижив. Її дочки згодом мали високу ймовірність отримати цей аллель для «вибору». Таким чином, вибірковість самок почала розмножуватися в популяції. Її сини, як і будь-які інші потомки цього самця, ймовірно, демонстрували великий хвіст. «Нестримний статевий відбір» раптово почався таким чином, що наступні покоління відчували вагу все більших і яскравих хвостів (Fisher 1930).

Малюнок 4 Індійський павич (пава). https://www.canstockphoto.com/female-indian-peafowl-isolated-over-20208840.html.

Але ми повинні зупинитися на цьому моменті і запитати, як ця система у самок, що вважають за краще ефектний хвіст, і самців, які вирощують його все більше і яскравіше, обов'язково корелює з фактичним генетичним здоров'ям. Захаві хотів би, щоб ми повірили, що індивід з яскраво вираженою шкідливої рисою повідомляє, що у нього повинні бути «хороші» гени, щоб вижити, незважаючи на цю перешкоду. Але як визначаються або фактично вимірюються «хороші» гени? Ми могли б сказати, що, за визначенням, шкідлива риса, така як безглуздий хвіст, означає, що у них є «погані» гени. Часто диференціальне виживання пов'язано з незначними перевагами і не настільки драматично, щоб раптово усунути шкідливу аллель. Тому в популяції зберігаються дивні ознаки, що несуть в собі невеликий недолік, з будь-якими компенсаційними «хорошими» генами або без них. Якби, як правило, явні шкідливі мутації у самців залучали більше самок, це був би квиток в один кінець до вимирання для цієї популяції! Подумайте ще раз про нашу гіпотетичну популяцію павичів. Хіба інші самки павича без мутації Сари «розбірливості в партнерах» не впоралися б так само добре або навіть краще в боротьбі за існування? Інша самка, яка випадково отримала генетичну мутацію, вважаючи за краще самців більшого розміру, прихованого забарвлення або більшої здатності до боротьби, повинна була привести своє потомство до успіху в боротьбі за існування проти виводку Сари.

Неможливо повернутися назад у часі, щоб перевірити, чи дійсно мутовані нащадки Сари перевершать постульований вихідний дикий тип, але давайте розглянемо наступний крок у розвитку цієї ознаки. Алелі переваги самки Сари і строкатий хвіст її сина повинні поширюватися серед місцевого населення за рахунок конкуруючих ознак (таких як більший розмір тіла або приховане забарвлення).  Щораз довші і блискучі хвостові пір'їни повинні продовжувати відбиратися протягом багатьох поколінь, перш ніж високоточна чесна сигнальна система стане стійкою і корисною. Але хіба місцева популяція Сари не була б в серйозному невигідному положенні в порівнянні з сусідніми популяціями павичів, що не йшли цим витратним шляхом? Якщо так, то ця ознака мала б зникнути, оскільки міграція і вторгнення безповоротні з генами, що випливають із зростаючої сусідньої популяції сірого павича Pavo cristatus в порівнянні з потенційно мізерними ресурсами менш успішного клану Сари. Цей конкретний виклик гіпотезі гандикапу, я вважаю, може бути перевірений.

Перевірка гіпотези гандикапу

Те, що самка віддає перевагу орнаментації було експериментально підтверджено. Andersson (1982) модифікував хвостові пір'їни африканських довгохвостих оксамитових ткачів (Euplectes progne) (мал. 5). Хвостові пір'їни спійманих самців були значно обрізані. Обрізані пір'я потім приклеювалися до відповідних пір'їн інших самців, щоб створити «суперхвіст». Інші самці з залишеним без змін хвостом служили в якості контролю з тими, у кого він був обрізаний або приклеєний. Птахи були випущені на волю, і спостерігався успіх спарювання. Виявилася закономірність, коли самці з наддовгими хвостами були найбільш успішні. Недоліком цих досліджень є відсутність довгострокового збору даних про виживання птахів зі зміненими хвостами.

Малюнок 5 Самець Euplectes progne. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Euplectes_progne_male_South_Africa_cropped.jpg.

Інші дослідження показали, що віддання переваги самки можуть змінюватися з плином часу, в залежності від наявності їх бажаних партнерів. Дослідження, пов'язані зі статевим відбором мух Cyrtodiopsis dalmanni (мал. 6) була опублікована Wilkinson and Reillo (1994). Були виділені три лабораторні популяції мух: контрольна група, група з 10 самців з дуже довгими очними стеблами і група з дуже короткими очними стеблами. Через 13 поколінь було показано, що самки в популяції з довгими очними стеблами воліли самців з цією ознакою (як і в контрольній групі), але самки в групі з короткими очними стеблами фактично змінилися, вважаючи за краще короткі очні стебла. Чи не могли б ми розвинути це дослідження і спробувати кількісно оцінити «хороші гени», протестувавши їх у конкурентному природному середовищі? Я хотів би побачити ще один експеримент, створений для продовження роботи Wilkinson and Reillo, перевіряючи, чи покращилося виживання популяції з коротким стеблом в порівнянні з популяцією з довгим стеблом. Експеримент потребує підтримки обох популяцій протягом деякого часу і поступового введення їх в однорідне природне середовище. Це дозволило б встановити, як вони жили по відношенню один до одного, коли ресурси ставали мізерними або з'являлися природні хижаки. Я передбачаю, що популяція з короткими очними стеблами витіснить своїх лупатих родичів, що вказує на те, що будь-яка генетична вигода переважується збитком від цього недоліку. Якби вони це зробили, це викликало б серйозні питання про те, як така перевага ознаки могла б насправді виникнути в першу чергу за допомогою гіпотези гандикапу.

Малюнок 6 Муха Cyrtodiopsis dalmanni. Ton Rulkens, “Stalk-Eyed Fly (Diasemopsis) (4561140578),” https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stalk-eyed_fly_(Diasemopsis)_(4561140578).jpgCC BY-SA 2.0.

Модель створення

Якщо гіпотеза гандикапу не є правильною відповіддю, що відбувається з цими екстравагантними проявами? Чому існує вибір самкою таку біологічно марнотратну і протівоінтуітівну екстравагантність? Креаціоністи припустили, що ці сценарії виникають з творчості художника, який цікавився красою заради неї самої і з метою донести послання до своїх чутливих створінь. Ісус вказав на надзвичайну красу лілії, коли Він навчав про догляд Бога за творінням (Луки 12:27). У 39-му розділі книги Йова ми читаємо повчання Богом патріарха щодо створення Ним страуса (вірші 13-18). Бог навмисно позбавив цей вид птахів генетичного інстинкту материнської турботи, щоб «вона стала жорсткішою проти своїх дитинчат, так якщо б вони не були її дітьми». Логічно було б припустити, що Бог міг наділити інші види птахів сексуальними уподобаннями, які не сприяли б максимальному виживанню.

Модель створення, мабуть, краще підходить для багатьох крайніх випадків краси, таких як хвіст павича, ніж натуралістична модель. Дослідження були неоднозначними щодо того, чи віддає взагалі пава перевагу більш декоративним павичевим хвостам (Anderson 1994; Cronin 1991 року, 118; Takashi et al. 2008; Yorzinski et al. 2013). Зрештою, як око пави може оцінити тонкі деталі «ока» на хвості павича? Сам Дарвін визнавав ці труднощі в своїй теорії статевого відбору: «Багато хто скаже, що абсолютно неймовірно, щоб самка птаха була здатна оцінити тонкі відтінки і вишукані візерунки. Безсумнівно дивно, що вона має такий, майже людського ступеня, смак» (Darwin 1888 349). Таким чином, хоча ген переваги ще не ідентифікований, його існування не буде проблематичним для моделі творіння, як це має місце в дарвінівській моделі.

Взаємний статевий відбір (як самців, так і самок, що віддають перевагу) також був представлений еволюціоністами як загальне біологічне явище. Цей механізм вибору партнера використовувався, зокрема, для пояснення перебільшених рис, які спостерігаються у птахів обох статей. Спочатку він був запропонований для пояснення походження проявів у Пірникози великої, або Норця великого – Podiceps cristatus (Huxley 1914). Останнім часом це було застосовано до соціального життя усіх видів тварин: від плодових мух (Chenoweth і Blows 2003) до гігантських панд (Adilia і Petrova 2016). Це вимагає наявності генів переваги у обох статей цих видів. Але замість того, щоб апелювати до генетики переваг і складної сигналізації гандикапу у обох статей, можливо, більш скупе пояснення полягає в тому, що Бог просто створив цей вид, щоб бути красивим: «І побачив Бог усе, що вчинив. І ото, вельми добре воно! І був вечір, і був ранок, день шостий.» (Буття 1:31).

Не кожна популяція в кожен даний момент переживає конкурентну «смертельну боротьбу» за існування. Таким чином, існує деяка свобода для різноманітності і краси, навіть ціною максимізації росту популяції. Гіпотеза дизайну добре сформульована Стюартом Берджессом (Stuart Burgess):

«... Творець міг встановити ген переваги як засіб «підтримки» красивих рис. Краса взагалі є недоліком в плані втечі від хижаків. Якщо павич втрачає своє забарвлення через мутації гену, він раптово виявляється більш захищеним від хижаків. Це приклад того, де втрата інформації може бути великою перевагою з точки зору виживання. Тому цілком можливо, що Творець навмисно створив гени переваги для видатних естетичних особливостей, таких як колір» (Burgess 2001, 99).

Однак збереження «перебільшених» рис також створює проблему в рамках креаційної моделі.

Проблема в рамках креаційної моделі

Креаціоністи вказували на проблеми в секулярної моделі, пов'язані з великими еонами і випадковими мутаціями, що розвивають і підтримують парадигму статевого відбору (Burgess 2001). Безсумнівно, тривалі періоди стабільності (незначна диференціація в генетичній якості самців) повинні були привести до випадкової втрати функції мутації у самок, так що гени переваги були усунені. При невеликій різниці в самцях, усунення тиску для гандикапу означало б негайну перевагу над своїми однолітками. Так чому ж ці перешкоди зберігаються? Це питання має бути вирішене в рамках креаціоністської моделі молодої Землі.

Природний відбір, принаймні, як мікроеволюційний механізм, приймається більшістю креаціоністів. Він зазвичай розглядається як консервативна сила, що підтримує здорову популяцію і забезпечує можливість трансформації в заздалегідь визначених межах адаптації до середовища, яке змінюється. Якщо даний атрибут (наприклад, приховане забарвлення) є варіантом, що надається заздалегідь розробленою генетичною інформацією і він забезпечує достатню перевагу виживання так, що він піднімається над фоновим шумом випадкових подій виживання і конкуруючих атрибутів, то він може легко закріпитися в популяції. Оскільки менш показні алелі багатьох атрибутів, які ми обговорювали, здавалося б, легко досягаються за допомогою основних мутацій, чому витратні і екстравагантно красиві риси все ще існують через тисячоліття після початкового створення?

Чому, наприклад, у звичайного Малинового кардинала / C. cardinalis не з'явився варіант прихованого забарвлення для самців (рис. 7)? Численні арктичні різновиди тварин, такі як білий ведмідь, куріпки, сибірський хом'як і песець, користуються адаптацією до білого забарвлення. Кардинал стикається з численними хижаками, такими як яструби, орли і сови. Здавалося б, приховане забарвлення вже генетично виражене у самок, додало б самцеві значну перевагу у виживанні. Припускаючи, що Бог мав намір мати красивих птахів, таких як кардинали, протягом тривалого часу, як Він міг забезпечити, що риси, які, здається, суперечать виживання птаху, зберігаються? Burgess (2001) припустив, що Творець встановив гени переваги, щоб допомогти стабілізувати ці прекрасні риси в популяції. Але ми вже відзначали, що багато емпірично перевірених сценаріїв не підтверджують передбачень теорії статевого відбору і тому відомі еволюціоністи відмовляються від неї (Roughgarden and Akçay 2010). Навіть в класичному випадку павича, здається, відбувається щось інше крім «вибагливих самок». Таким чином, хоча гени жіночих уподобань можуть допомогти зафіксувати деякі з яскравих чоловічих рис з плином часу, ймовірно, є й інше пояснення.

Малюнок 7 Кардинал (Cardinalis cardinalis)  

https://fthmb.tqn.com/oUooaJOg3rSAR3MngS3YnMpxvQk=/1500x1000/filters:fill(auto,1)/cardinal-snow-58a6cb053df78c345b4454f9.jpg.

Альтернативна гіпотеза

Якщо гени переваги є важливою біологічною ознакою, то, мабуть, вони є змінними. Зниження жіночої «розбірливості» спостерігається при певних біологічних навантаженнях. Наприклад, дослідження на гуппі і мечоносцях показали, що симпатія до подібних орнаментованих видів призводить до того, що самки зменшують перевагу в орнаментації. Дослідження серед самців зябликів і фринозомових ящірок показали, що тиск, спрямований на зменшення агресивних взаємодій і територіальності, призводить до зменшення або навіть втрати чоловічих прикрас (Naish 2012). Крім того, у атлантичних риб Poecilia Mexicana в присутності хижаків спостерігалася трансформація жіночих шлюбних переваг. «У дихотомічних тестах вибору хижак - (вирощені в лабораторії) самки, самки змінили свою початковю перевагу більшим самцям в присутності цихліди Cichlasoma salvini, природного хижака P. Mexicana, і віддавали перевагу маленьким самцям. Цей ефект був значно слабший, коли самки візуально стикалися з нерибоїдною цихлідою Vieja bifasciata або інтродукованою нерибоїдною нільською тілапією Oreochromis niloticus» (Bierbach і співавт. 2011).

Ці випадки демонструють вбудовану гнучкість в жіночому характері переваги (і, ймовірно, також вказують на участь декількох генів). Вони мають ознаки розроблених систем, де конкуруючі цілі зважуються і пріорітизуються складними логічними процедурами. У компромісі між виживанням і красою переважає виживання. Можливо, деякі з сьогоднішніх сірих видів птахів були ще більш прекрасні в своєму природному стані. Селекція виявила генетичну здатність до яскравого забарвлення у різних видів тварин. Наприклад, протягом століть японські селекціонери перетворювали бурих коропів в gaudy koi. Ці складні генетичні сценарії приводять мене до постулату, що існують також складні генетичні конструкції, задіяні в тих випадках, коли екстравагантні прояви краси були збережені, і немає ніяких доказів переваги самок, щоб стабілізувати їх протягом тисячоліть.

Робота Wilkinson і Reillo виявила складний генетичний зв'язок між чоловічими рисами і жіночим вибором. Я б зробив ще один крок вперед в постулюванні генної кореляції і припустив, що ми, можливо, маємо справу з плейотропними ситуаціями. Можливо, що деякі важливі біологічні ознаки, які досить широко поширені у тваринному світі, генетично пов'язані з чоловічими генами для перебільшеної ознаки. Усунення генів для прикраси «гандикапу» може поставити під загрозу щось важливе для виживання. Ця гіпотеза потенційно узгоджується з формулюванням індексу Джона Мейнарда Сміта. У деяких випадках самки допомагають підтримувати орнаментацію за допомогою «розбірливих» генів, а в інших самці підтримують генетику для прикрас з міркувань виживання. Вбудовуючи вимогу до прикраси, демонстрована ступінь краси могла б передати чоловічу генетичну якість самцям. Кінцевим результатом є підтримка більш красивої (і, можливо, більш здорової) популяції, яка відповідає первісній меті Творця.

Оскільки інструменти генетичного картрування продовжують розвиватися, ця плейотропна генетична гіпотеза може бути перевірена. Гени для прикраси «гандикапу» повинні бути ідентифіковані в першу чергу. Потім їх можна було б «вибити» з допомогою інструменту редагування, такого як CRISPR-Cas9. Спостереження за потомством могли б не тільки підтвердити, що зникла риса краси, а й мало б бути очевидним, якби якась інша важлива риса була також вибита. Якби це виявилося так, я вважаю, що навіть ті, хто шукає тільки натуралістичні пояснення, знайшли б цю альтернативну гіпотезу вищою, ніж гіпотеза гандикапу.

Висновок

«Але запитай хоч худобу і навчить тебе, і птаство небесне й тобі розповість.» (Йов 12:7)

Гіпотеза гандикапу продовжує піддаватися серйозній критиці навіть з боку еволюційної спільноти і існують серйозні теоретичні проблеми, що стосуються походження біологічного гандикапу. Фальсифікація гіпотези гандикапу яляється експериментально можливою і повинна бути продовжена. Замість того, щоб припускати, що екстравагантна ознака існує, тому що вона додає пряму вигоду для виживання в певному середовищі, або повідомляє щось важливе в рамках парадигми статевого відбору, біологи повинні також запитати, чи можливо, що за нею стоїть мета створення. Може бути, це краса «вбудована» Творцем, щоб нести послання? Чи може це бути підтримано «суміщенням» інших критичних рис? На відміну від багатьох «просто так» історій відбору, якими рясніють біологічні кола, ця плейотропна генетична гіпотеза може стати продуктивним, пояснювальним інструментом, який перевіряється.


Автор: David Woetzel

Дата публікації: 13 грудня 2017 року

Джерело: Answers In Genesis

                              

Переклад: Бабицький О.

Редактор: Бабицький О.

Посилання:

Adilia, A. S., and E. Petrova. 2016. “Mutual Sexual Selection Helps Evolution, Scientists Say.” http://blogs.elenasmodels.com/en/mutual-sexual-selection-helps-evolution/.

Andersson, M. 1982. “Female Choice Selects for Extreme Tail Length in a Widowbird.” Nature 299 (5886): 818–820.

Andersson, M. B. 1994. Sexual Selection. Princeton, New Jersey: Princeton University Press.

Bierbach, D., M. Schulte, N. Herrmann, M. Tobler, S. Stadler, C. T. Jung, B. Kunkel, et al. 2011. “Predator-Induced Changes of Female Mating Preferences: Innate and Experiential Effects.” BMC Evolutionary Biology 11: 190.

Burgess, S. 2001. “The Beauty of the Peacock Tail and the Problems With the Theory of Sexual Selection.” TJ 15 (2): 94–102.

Cain, M. L., W. D. Bowman, and S. D. Hacker. 2014. Ecology. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.

Chenoweth, S. F., and M. W. Blows. 2003. “Signal Trait Sexual Dimorphism and Mutual Sexual Selection in Drosophila serrata.” Evolution 57 (10): 2326–2334.

Cronin, H. 1991. The Ant and the Peacock. Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press.

Curry, J. R. 2008. Children of God: Children of Earth. Bloomington, Indiana: AuthorHouse.

Darwin, C. 1858. On the Origin of Species. New York, New York: Penguin Books.

Darwin, C. 1888. The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex. London, United Kingdom: John Murray.

Fisher, R. A. 1930. The Genetical Theory of Natural Selection: A Complete Variorum Edition. Oxford, United Kingdom: Oxford University Press.

Grafen, A. 1990. “Biological Signals as Handicaps.” Journal of Theoretical Biology 144 (4): 517–546.

Grose, J. 2011. “Modelling and the Fall and Rise of the Handicap Principle.” Biology & Philosophy 26 (5): 677–696.

Huttegger, S. M., J. P. Bruner, and K. J. S. Zollman. 2015. “The Handicap Principle Is an Artifact.” Philosophy of Science. 82 (5): 997–1009.

Huxley, J. 1914. “The Courtship Habits of the Great Crested Grebe (Podiceps cristatus); With an Addition to the Theory of Sexual Selection.” Proceedings of the Zoological Society of London 35: 491–562.

Johnstone, R. A. 1995. “Sexual Selection, Honest Advertisement and the Handicap Principle: Reviewing the Evidence.” Biological Reviews 70 (1): 1–65.

Kane, P., and K. J. S. Zollman. 2015. “An Evolutionary Comparison of the Handicap Principle and Hybrid Equilibrium Theories of Signaling.” PloS ONE 10 (9): e0137271.

Kirkpatrick, M. 1986. “The Handicap Mechanism of Sexual Selection Does Not Work.” The American Naturalist 127 (2): 222–240.

Lachmann M., S. Számadó, and C. T. Bergstrom. 2001. “Cost and Conflict in Animal Signals and Human Language.” PNAS 98 (23): 13189–13194.

Naish, D. 2012. “Did Dinosaurs and Pterosaurs Practise Mutual Sexual Selection?” Tetrapod Zoology Blog. Scientific American. https://blogs.scientificamerican.com/tetrapod-zoology/mutual-sexual-selection-dinosaurs-and-pterosaurs/.

Roughgarden, J., and E. Akçay. 2010. “Do We Need a Sexual Selection 2.0?” Animal Behaviour 79 (3): e1–e4.

Roughgarden, J., M. A. Oishi, and E. Akçay. 2006. “Reproductive Social Behavior: Cooperative Games to Replace Sexual Selection.” Science 311 (5763): 965–969.

Smith, J. M. 1976. “Sexual Selection and the Handicap Principle.” Journal of Theoretical Biology 57 (1): 239–242.

Smith, J. M. 1985. “Sexual Selection, Handicaps and True Fitness.” Journal of Theoretical Biology 115 (1): 1–8.

Takahashi, M., H. Arita, M. Hiraiwa-Hasegawa, and T. Hasegawa. 2008. “Peahens do not Prefer Peacocks With More Elaborate Trains.” Animal Behaviour 75 (4): 1209–1219.

Wilkinson, G. S., and P. R. Reillo. 1994. “Female Choice Response to Artificial Selection on an Exaggerated Male Trait in a Stalk-Eyed Fly.” Proceedings of the Royal Society B 255 (1342): 1–6.

Yorzinski, J. L., G. L. Patricelli, J. S. Babcock, J. M. Pearson, and M. L. Platt. 2013. “Through Their Eyes: Selective Attention in Peahens During Courtship,” Journal of Experimental Biology 216 (16): 3035–3046.

Zahavi, A., 1975. “Mate Selection—A Selection for a Handicap.” Journal of Theoretical Biology 53 (1): 205–214.

Zahavi, A., and Zahavi, A. 1997. The Handicap Principle: A Missing Piece of Darwin’s Puzzle. Oxford, United Kingdom: Oxford University Press.

Zollman, K. J. S. 2013. “Finding Alternatives to Handicap Theory.” Biological Theory 8 (2): 127–132.

Написати коментар