Половое размножение: иногда оно того не стоит, выяснили учёные
Исследование подтвердило давнюю гипотезу о том, почему виды, не практикующие половое размножение, находятся в выигрыше.
Международная группа учёных из Academia Sinica (Тайвань) и Университета Монаша провела эволюционные эксперименты с пекарскими дрожжами (Saccharomyces cerevisiae), способными к половому и бесполому размножению. После почти 1500 поколений обе популяции показали одинаковую приспособленность.
Однако полногеномное секвенирование выявило ключевые генетические различия:
- Бесполые популяции накопили больше мутаций в ходе эволюции.
- Половые популяции накапливали мутации в схожих генах в разных параллельных популяциях — феномен параллельной эволюции.
Это указывает, что половые популяции были эффективнее в сохранении полезных мутаций и отбраковке вредных. Результат подтверждает теоретическое объяснение пользы полового размножения: половой процесс и рекомбинация повышают эффективность естественного отбора.
Используя методы молекулярной инженерии, учёные реконструировали и измерили эффект отдельных мутаций. Они обнаружили, что для некоторых мутаций наиболее выигрышной комбинацией является наличие одной копии нового полезного аллеля и одной копии исходного гена на гомологичных хромосомах.
В половых популяциях скрещивание и рекомбинация приводят к тому, что половина потомства теряет эту выгодную комбинацию. Таким образом, в определённых ситуациях преимущество получают бесполые организмы, производящие идентичное потомство.
«Наше исследование впервые подтверждает, что у полового размножения много преимуществ, но есть и веские причины, по которым некоторые виды практикуют его реже других», — заключает ведущий автор работы доктор Майк Макдональд.
Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.