Что такое окраска птиц (что за ней стоит?)

Dec 17, 2017 21:17

Библиотека биолога:
Читая Е.Н.Панова - "Половой отбор: теория или миф?".- Пост 3.
Гормональная основа полового диморфизма

Мы уже начинали разговор о книге Е.Н.Панова "Половой отбор...". Сейчас нашел кусочки времени, чтобы продолжить чтение. Евгений Николаевич Панов (далее, для краткости, Е.Н.П.) пишет так подробно и так подробно размышляет, что, (думаю) многие сегодняшние студенты и аспиранты читать его книгу не будут. А зря....
Ибо как и все книги Е.Н.П, и эта книга наполнена фактологией и нелицеприятным анализом огромного числа отвлеченных измышлений, которыми наполнена временами даже математизированная "кабинетная зоология" и которые многие неискушенные начинающие сходу воспримут за чистую монету (мол не будут же ТАМ ошибаться, ошибаются только у нас...). Е.Н.П. один из немногих авторов-биологов текущего времени, кто не "шаркает ногами" перед грантодателями и профессионально скальпирует хорошо замаскированный "под науку" околонаучный бред.



Последние годы модно писать об окраске оперения у птиц, в том числе как проявлении полового диморфизма, в контексте роли полового отбора. Между тем многие пишущие элементарно не интересуются причинами окраски и похоже вообще слабо представляют себе что такое отбор (ситуация отбора) в биологический системах (как это представляли себе, скажем, Дарвин и Спенсер, - как "проявление кооперации нескольких причин"). Е.Н.П. уже в начале книги дает важный посыл к общему пониманию проблемы в пассаже об экспериментальных работах М. М. Завадовского над курами, проведенными ещё в 1920-е годы), которые уже тогда ясно показали эпигенетическую и следовательно полигенную природу половых признаков у птиц. Попросту воспроизвожу здесь этот пассаж.

Воспринимать это всё надо в контексте одного хорошего суждения, которое тащу из статьи Никиты Зеленкова, которое он использовал как эпиграф к статье.

"У всех у нас должно быть искреннее желание узнать, почему олуши откладывают только одно яйцо, хотя могли бы два, а не воспользоваться этим фактом как поводом для дебатов". (Р. Доукинз).
(*к сожалению сам Доукинз сплошь и рядом пользуется подобными фактами лишь для поверхностных дебатов, как и многие из тех, кого вроде бы интересует проблема вида у птиц).

(результаты работ Завадовского; (Панов, 2014, с.78-79)..
"..после кастрации у петуха исчезает часть его вторичных половых признаков: гребень, бородка, "песня", поведение приглашения самок к корму... (...) яркий перьевой наряд и шпоры сохраняются. Получается форма...ближе по облику к самцу, чем к самке. ..Совершенно такая же форма получается, если у курицы удалить яичник. Таким образом, кастрация обоих полов у домашней курицы дает нейтральную форму, которая по сумме своих особенностей ближе к самцу, хотя и лишена некоторых его признаков. ..... У фазанов и уток нейтральная форма по сумме признаков еще ближе к самцу, так что ... кастрированные самцы сохраняют свой наряд, а кастрированные самки приобретают яркий наряд самцов. (*если имплантировать) кастрированному самцу половую железу (*самки), то происходит полная феминизация самца (развитие полного наряда курицы с потерей всех ярких красок и шпор, а также поведения, свойственного самцам). При имплантации семенника кастрированной курице имеет место полная маскулинизация самки: появления гребня и бородки. петушиного голоса и т.д. (Завадовский, 1922, 1923). (...) Нечто подобное мы видим и в опытах по кастрации млекопитающих (опыты Штейнах на крысах еще в начале XX века; феминизация самцов идет вплоть до появления инстинкта кормления детенышей молоком).

Вывод Е.Н.П. в этом фрагменте книги:
Рассмотренные здесь явления, которые лаконично обозначаются как бисексуальность (Панов 2000), не позволяют строить гипотезы об эволюции какого-либо одного пола без учета изменений, происходящих в другом. Это обстоятельство принимают во внимание в тех работах по половому отбору, где обсуждается эволюция полового диморфизма по размерам, но часто обходят молчанием, когда речь идет об эволюции окраски. (...) (*в другом месте Е.Н.П. отмечает, что данный расклад (у куриных и утиных птиц, также у страусов) говорит о том, что скромная окраска самки скорее всего не была эволюционно первичной.
(*КМ- можно добавить, что если многие тероподы не насиживали кладку, то камуфляжная окраска не нужна была ни одному из полов).

*КМ: комментарии по поводу экспериментов Филипченко: развитие пола у животных является классическим примером эпигенеза как в индивидуальном развитии (признаков), так и в эволюции онтогенеза. Гонадообразующие ткани плюрипотентны и могут развиваться по той или иной "траектории развития"  в зависимости от срабатывания переключателя "на развилке"  (та же "стрелка" на ж\д путях). "Переключатель", как всякий индуктор (развития клеточно-тканевых структур), является неспецифическим сигналом. Он действует сразу же на большое число различных клеток и зачатков. Специфичность реакции (разная у разных клеток и зачатков) определяется состоянием клетки\зачатка (их зрелостью; Шпеман - учение об индукторах; см. в Шмальгаузен), которая определяется множеством микропроцессов (а не какими-то особыми генами). Если та или иная структура в контексте миллионов системных (клеточных) процессов не успела ко времени X достичь нужного состояния зрелости, она не прореагирует на сигнал индуктора должным образом.

"Переключателем" выступают пороговые концентрации гормонов (тестостерона и эстрогена), и системе развития "глубоко безразлично", что производит этот переключатель (напрямую или через промежуточные стадии) - введение гормона извне, температура или каскад генов. В природе в равной степени благоденствуют (без человека) организмы, у которых своевременное появление "переключателя" определяется генами (млекопитающие, птицы, насекомые), так и те, у кого первичным переключателем выступает температура (крокодилы, часть черепах и других рептилий; может быть и все динозавры?; часть рыб). Перевод факторов выделения "переключателя" в положение "жесткого наследования" (hard heredity), т.е. на молекулярные матрицы, происходил неоднократно и по разному в разных филогенетических ветвях животных. Среди рыб есть роды, у которых часть видов "детерминирует пол" через гены, а часть температурой. Есть и промежуточные варианты. Когда до 20 градусов (температура воды) пол определяют "гены", а после 20 градусов температура забирает право переключателя на себя. Генетический самец (рыба) развивается как самка и в последствии спаривается с "нормальным" генетическим самцом. Потомство очень даже плодовито. Более того, его потомок "генетический самец" уже в нормальных условиях (вода менее 20 градусов) все равно развивается в морфо-самку (гаметам передается сигнал об изменившейся ситуации, - эксперименты по эпигенетическому наследованию, J.Exp. Bio 2015 ) и это продолжается с затуханием в течение нескольких поколений.

Кому-то что-то напоминает эта система переключения (в эволюции) первичного контроля над созданием "на развилке" нужного градиента гормонов? - Наверняка.  -  Систему регуляции поведения водителя на перекрестках. По умолчанию действует правило "помеха справа". Если не достаточно надежно работает, ставят знак "уступи дорогу" (можно при движении по кругу, можно наоборот). И здесь не все понимают? - Поставим светофор (гены). Но затратно (морфогенез тоже стремится к экономии), к тому же светофор временами ломается, знаки сшибает ветром или сам водитель, а о "помехе справа", бывает, совсем забывают, - и начинаются дтп на ровном месте. В эволюции морфогенеза происходит то же самое....  Называется дестабилизацией развития. Тогда пытаются вспомнить хотя бы о "помехе справа"  (но... если она сохранилась в памяти системы, т.е. если хотя бы в части зигот (счасливые архаики!) клетки и зачатки ещё помнят (без кавычек), что если какой-то сигнальый белок почему-то не выделился к моменту времени Х, то надо реагировать на температуру  и все равно выделять гормон - а дальше самосборка процесса, как в любимых всеми физических  аттракционах с последовательной индукцией разных физических процессов на заданной "линии сборки"  и нужным результатом в конце, - шарик ударился, произошла химическая реакция, загорелся фитиль, перегорела веревочка и потолок упал на пол, накрыв всех, кто смотрел не по телевизору )))

Похожие ситуации (т.е. эпигенетического "изменения пола" или точнее его нейро-психо-коррекции "на выходе") хорошо известны и у млекопитающих. Например, показаны на монгольских песчанках (см. Jablonka, Lamb 2005). Самка, развивающаяся в плаценте в окружении самцов (братьев; иной гормональный фон), развивается как "другая самка". Она созревает позже (позже нормы уже во взрослом состоянии, в том числе позже братьев), у неё повышенная агрессивность (и следовательно иная территориальность) и у неё в потомстве значительно преобладают самцы. Что это означает? - Что её дочери также будут развиваться в гормональном окружении братьев. Это тоже есть эпигенетическое наследование признаков. И признаков очень важных  (иные пороговые настройки гормональных градиентов влияют практически на всё в поведении). На этой основе в симпатрии может идти разъединение группировок особей по времени созревания (реципроктности и т.д.), структуре поселений и избирательности предпочтений при скрещивании (без всякой на то "эволюционной необходимости"; никакой половой отбор это "не видит", да и вообще нет разных отборов, - отбор он один и создает он адаптивный компромисс.

Продолжение следует.

эпигенез, birds, окраска у птиц, определение пола, наука, эволюция

Previous post Next post
Up