Польза полового отбора для популяции объясняет существование самцов

Биологи долго ломали голову над тем, как эволюционный отбор, известный своим безжалостным требованием к эффективности, допускает существование самцов — тогда как у стольких видов их единственный вклад в воспроизводство — сперматозоиды.
Но исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, показывает, что половой отбор, когда самцы соревнуются, а самки предпочитают воспроизводство, улучшает здоровье популяции и защищает от вымирания даже перед лицом генетического стресса, вызванного высоким уровнем инбридинга.
Полученные данные помогают объяснить, почему секс остается доминирующим механизмом воспроизводства потомства.

Ведущий исследователь профессор Мэтт Гейдж из Школы биологических наук UEA сказал: «Половой отбор был второй великой идеей Дарвина, объясняющей эволюцию увлекательного множества видов, звуков и запахов, которые помогают в борьбе за воспроизводство — иногда за счет выживания.
"Половой отбор действует, когда самцы соревнуются за воспроизводство, а самки делают выбор, и наличие двух разных полов стимулирует эти процессы.

В конечном итоге он определяет, кто сможет воспроизвести свои гены в следующем поколении — так что это широко распространенная и очень мощная эволюционная сила.

"Почти все многоклеточные виды на Земле размножаются с помощью секса, но его существование нелегко объяснить, потому что секс несет большое бремя, наиболее очевидным из которых является то, что только половина вашего потомства — дочери — действительно произведет потомство. Почему какой-либо вид должен тратить все эти усилия на сыновей?
«Мы хотели понять, как дарвиновский отбор может позволить этой широко распространенной и, казалось бы, расточительной репродуктивной системе существовать, когда система, в которой все особи производят потомство без секса — как в исключительно женских бесполых популяциях — была бы гораздо более эффективным способом воспроизводства. большее количество потомков.

«Наши исследования показывают, что конкуренция между самцами за воспроизводство дает действительно важное преимущество, поскольку улучшает генетическое здоровье популяций. Половой отбор достигает этого, действуя как фильтр для удаления вредных генетических мутаций, помогая популяциям процветать и избегать вымирания в долгосрочной перспективе."
Чтобы раскрыть эту роль полового отбора, исследовательская группа в течение 10 лет вырабатывала мучных жуков Tribolium в контролируемых условиях в лаборатории, где единственной разницей между популяциями была интенсивность полового отбора на каждой взрослой репродуктивной стадии.

Сила полового отбора варьировалась от интенсивной конкуренции и выбора, когда 90 самцов конкурировали за воспроизводство только с 10 самками, до полного отсутствия полового отбора, когда только одинокие самцы и самки находились в моногамных парах, где у самок не было выбора, а у самцов — нет. конкуренция.

После семи лет воспроизводства в этих условиях, представляющих около 50 поколений, исследование выявило лежащее в основе генетическое здоровье полученных популяций. Команда использовала экспериментальный инбридинг, чтобы выявить относительное количество вредных мутаций, скрытых в каждой популяции.
Они обнаружили, что популяции, которые ранее подвергались сильному половому отбору, сохраняли более высокую приспособленность и были устойчивы к исчезновению перед лицом инбридинга — при этом некоторые популяции выживали даже после 20 инбридинговых поколений, когда брат был связан с сестрой в каждом поколении.

Однако популяции, которые испытали слабый или отсутствующий половой отбор, показали более быстрое ухудшение здоровья при инбридинге — и все вымерли к 10-му поколению.
Профессор Гейдж сказал: «Эти результаты показывают, что половой отбор важен для здоровья и устойчивости популяции, потому что он помогает избавиться от негативных и поддерживать позитивные генетические вариации в популяции.
"Чтобы превосходить соперников и привлекать партнеров в борьбе за воспроизводство, человек должен хорошо разбираться в большинстве вещей, поэтому половой отбор является важным и эффективным фильтром для поддержания и улучшения генетического здоровья населения.

"Наши результаты прямо подтверждают идею о том, что пол остается доминирующим способом воспроизводства, поскольку он позволяет половому отбору обеспечить эти важные генетические преимущества.
"В отсутствие пола в популяциях накапливаются вредные мутации за счет эффекта трещотки, когда каждая новая мутация приближает популяцию к исчезновению. Половой отбор помогает удалить эти мутации, позволяя популяциям сопротивляться угрозе исчезновения.
"Наше моногамное лечение, например, при котором не было полового отбора в течение 50 поколений, привело к более низкому уровню здоровья населения и быстрому вымиранию, когда популяции подверглись опасности инбридинга.

Все популяции, произошедшие от моногамных историй, вымерли всего за восемь поколений.
«Напротив, популяции, происходящие от одних и тех же предков и идентичные, за исключением возможностей для мужской конкуренции и выбора самок на каждой взрослой стадии, поддерживали здоровье населения и избегали вымирания, при этом некоторые семейные линии все еще благополучно воспроизводились даже после 20 поколений инбридинга."

Это исследование финансировалось Советом по исследованиям окружающей среды, фондом Leverhulme Trust и Университетом Восточной Англии.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Exit mobile version