Самцы животных подвергаются более сильному эволюционному давлению, чем самки
Самцы животных подвергаются более сильным давлению отбора, чем самки, что может позволить популяциям эффективнее адаптироваться к изменениям окружающей среды. К такому выводу пришло исследование, опубликованное в журнале eLife.
Работа подтверждает одно из давних предположений, лежащих в основе идеи, что половой отбор способствует адаптации: более сильный отбор у самцов позволяет популяции избавляться от вредных генетических мутаций, снижающих приспособленность к выживанию.
Половой отбор возникает из-за конкуренции за партнеров для спаривания и/или их репродуктивные клетки (яйцеклетки или сперматозоиды). Почти столетие исследователи считали, что половой отбор — это ключевая движущая сила, которая создает различия между самцами и самками в репродуктивной приспособленности и жизненном цикле. Однако о том, как половой отбор взаимодействует с другими факторами среды, влияя на демографию популяции и способность к адаптации, известно мало.
Живые организмы накапливают мутации в течение жизни — одни помогают им стать более приспособленными, другие не приносят пользы и могут быть даже вредными (так называемые вредные мутации). Считается, что половой отбор способствует эволюционной адаптации, если он приводит к более сильному чистому отбору (общему очищающему отбору против вредных мутаций) у самцов по сравнению с самками. Это связано с тем, что продуктивность популяции зависит от способности самок к размножению. Более сильный чистый отбор у самцов позволяет популяции быстрее избавляться от вредных мутаций и адаптироваться к среде с меньшими затратами для популяции, что в конечном итоге может снизить риск вымирания.
Команда провела систематический поиск литературы и собрала 101 парную оценку генетической изменчивости самцов и самок по 26 видам для двух важных компонентов приспособленности организма: репродуктивного успеха и продолжительности жизни.
Затем они проверили, соответствуют ли фенотипические показатели генетическим, и существуют ли устойчивые различия между полами в генетической изменчивости. Они предсказали, что у самцов будет больше генетической изменчивости в репродуктивном успехе, но не в продолжительности жизни.
Результаты показали:
- Фенотипическая изменчивость продолжительности жизни, но не репродуктивного успеха, предсказывала генетическую изменчивость как у самцов, так и у самок.
- При этом фенотипическая изменчивость репродуктивного успеха была больше у самцов, чем у самок, и это соответствовало смещению в сторону самцов в генетической изменчивости.
- Это различие между полами можно было обнаружить у полигамных видов, но не у моногамных.
- Не было обнаружено устойчивых различий между полами в фенотипической или генетической изменчивости для продолжительности жизни.
Выводы исследования:
- Фенотипическая изменчивость репродуктивного успеха является плохим предиктором очищающего отбора против вредных мутаций.
- Полученные данные подтверждают прогноз о том, что чистый отбор в целом сильнее у самцов по сравнению с самками. Это может не только способствовать локальной адаптации, но и снижать риск вымирания, когда популяции сталкиваются с неблагоприятными условиями окружающей среды. Таким образом, результаты поддерживают идею о том, что половой отбор может играть ключевую роль в эволюционном спасении популяций.