Расширенный фенотип

Я говорил, что опыт гена обусловлен временем, проведённым приблизительно поровну в мужских и женских телах, но это конечно не относится к генам в половых хромосомах. У млекопитающих, имея в виду неучастие Y-хромосомы в кроссинговере, гены на Y-хромосоме впитали опыт лишь мужских тел, а гены на X хромосоме провели две трети своей истории в женских телах и треть – мужских. У птиц – гены Y-хромосомы впитали опыт лишь женских тел, а о специфических случаях типа кукушек стоит сказать кое-что ещё. Самки Cuculus canorus подразделяются на расы («генты»), каждая из которых паразитирует на своём виде хозяев (Лэк 1968). По-видимому каждая самка запоминает признаки выкормивших её приёмных родителей и их гнезда, и став взрослой, обращается к паразитированию на том же самом виде. Самцы кажется не различают расы при выборе партнёрши, и поэтому выступают как носители потока генов между расами. Поэтому гены самок кукушек, располагающиеся на аутосомах и X-хромосоме видимо впитали недавний опыт всех рас популяции, и были «выращены» приёмными родителям всех видов, на которых паразитируют кукушки. Но Y-хромосома уникально ограничена длинной последовательностью поколений одной расы, и одному приёмному виду. Из всех генов, расположившихся в гнезде малиновки, один поднабор – гены малиновки, кукушкины гены Y-хромосомы, и гены блох на малиновке – располагались в гнёздах малиновок в течение многих и многих поколений. Другой поднабор – кукушкины гены аутосом и гены X-хромосомы – испробовали разные гнёзда. Конечно первый поднабор впитал только часть опыта – длинный ряд гнёзд малиновки. В других аспектах этого опыта, кукушкины гены Y-хромосомы будут иметь больше общего с другими генами кукушки, чем с генами малиновки. Но поскольку определённые специфические давления отбора в гнёздах малиновки имеют отношение ко всем фигурантам, то кукушкины гены Y-хромосомы имеют больше общего с генами малиновки, чем с генами аутосом кукушки. Естественно, что кукушкина Y-хромосома должна в эволюции отразить специфический опыт, а другие гены кукушки, эволюционирующие одновременно, должны отразить более общий опыт, начинающееся своего рода внутригеномное «видообразование» на уровне хромосом. Поэтому общепринято считать, что гены, управляющие конкретной яичной мимикрией под определённый выкармливающий вид, должны располагаться на Y-хромосоме, а гены для общепаразитических адаптаций могут располагаться на любой хромосоме.

Я не уверен, имеет ли это значение, но этот ретроспективный взгляд показывает, что X-хромосомы также имеют собственную историю. Ген аутосомы у самки кукушки с равной вероятностью приходит к ней как от отца, так и от матери; в последнем случае он познаёт тот же самый вид хозяина в течение двух поколений. Ген на X-хромосоме у самки кукушки приходит от отца, и поэтому не слишком вероятно, что он познает тот же вид хозяина в течение двух поколений. Статистическое «испытательное расстояние» последовательности приёмных видов, воспринимается аутосомным геном, на который поэтому оно оказало бы небольшой эффект, больший чем для гена на X-хромосоме, но гораздо меньший, чем для гена на Y-хромосоме.

У любого животного инверсная часть хромосомы может напоминать Y-хромосому в её неспособности к кроссинговеру. Поэтому «опыт» любой части «инверсного супергена» неоднократно включает другие части супергена и их фенотипические последствия. Отбор (обусловленный средой обитания) гена где-нибудь в этом супергене, скажем – гена, побуждающего особь выбрать сухой микроклимат, в этом случае обеспечил бы последовательный «опыт» данных сред обитания серии поколений всего супергена. Таким образом, данный ген может «испытывать» последствия серии сухих сред обитания по тем же причинам, по которым ген на Y-хромосоме кукушки раз за разом «испытывает последствия» пребывания в гнёздах луговой щеврицы. Что обеспечит последовательное давление отбора на этот локус, одобряя аллели приспособленности к сухой среде обитания точно так же, как аллели для яичной мимикрии под луговую щеврицу одобряются в Y-хромосомах самок кукушек соответствующей расы. Этот особый инверсный суперген будет с повышенной частотой наблюдаться у поколений в сухих местообитаниях, хотя остальная часть генома может быть беспорядочно разбросана по большому набору сред обитания, доступных виду. На инверсной части хромосомы может находиться много различных локусов, обеспечивающих приспособленность к сухому климату, и снова – может продолжаться что-то близкое к зачаткам внутригеномного видообразования. Я нахожу полезным этот ретроспективный взгляд на прошлый «опыт» генетических полезных репликаторов.