Половые хромосомы могут снижать «половой конфликт» в ходе эволюции

Исследователи из Столичного университета Токио приблизились к разгадке тайны, почему у животных эволюционируют половые хромосомы. Долгое время предполагалось, что они возникли для снижения «полового конфликта» — эволюции признаков, неоптимальных для одного из полов.

Команда на примере плодовых мушек показала, что гены на недавно сформированных нео-половых хромосомах склонны эволюционировать в «гены с половой предвзятостью», дающие фенотипы, специфичные для определённого пола. Исследование опубликовано в журнале Ecology and Evolution.

Половые хромосомы определяют пол у животных, но причина их эволюции остаётся загадкой. Например, человеческая Y-хромосома теряет гены и может исчезнуть через несколько миллионов лет.

Одно из объяснений — снижение «полового конфликта». Когда определённый признак (например, размер тела) полезен для одного пола, но вреден для другого, общий фенотип для обоих полов будет неоптимальным. Половые хромосомы могли решить эту проблему, закрепляя признаки за конкретным полом.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи изучили виды плодовых мушек Drosophila с относительно недавно возникшими нео-половыми хромосомами. Их сравнили с родственными видами без таких хромосом.

Ключевые результаты

• Гены на нео-половых хромосомах чаще эволюционировали в «гены с половой предвзятостью», особенно на личиночной стадии.
• Это неожиданно, так как у личинок обычно нет выраженных половых различий.
• Однако такие гены были связаны с метаболизмом, что напрямую влияет на размер особи.
• Поскольку взрослые насекомые с твёрдым экзоскелетом почти не растут, выгодные различия в размере между полами должны закладываться на личиночной стадии.

Эти данные подтверждают гипотезу, что половые хромосомы эволюционируют для снижения полового конфликта, позволяя закрепить оптимальные для каждого пола признаки (например, размер тела) уже на ранних стадиях развития.