Самки в инбредных популяциях становятся более промискуитетными, чтобы избежать генетической несовместимости

Самки в инбредных популяциях становятся более промискуитетными, чтобы отсеять сперму генетически несовместимых самцов. К такому выводу пришли учёные из Университета Восточной Англии в исследовании, опубликованном в журнале Science.

Используя в качестве модели мучного хрущака (Tribolium castaneum), исследователи изучили репродуктивные преимущества полиандрии — спаривания самки с несколькими самцами.

Ключевые результаты

• В неинбредных популяциях репродуктивный успех самок (число выжившего потомства) был одинаковым при спаривании с одним или с пятью самцами.
• В инбредных популяциях самки, спаривавшиеся только с одним самцом, производили на 50% меньше выжившего потомства.
• Однако инбредные самки, спаривавшиеся с пятью самцами, смогли восстановить свой репродуктивный успех до уровня неинбредных популяций.
• Эффект объясняется не бесплодием самцов (инбредные самцы столь же фертильны), а генетической несовместимостью между самцами и самками, которая преобладает в инбредных популяциях. Самки обладают механизмами, позволяющими отфильтровать наиболее генетически совместимую сперму.

Эволюция поведения

Создав в популяциях жуков искусственные генетические «бутылочные горлышка», учёные впервые показали, что уже через 15 поколений самки начали менять брачное поведение, становясь гораздо более промискуитетными. Самки из ранее «суженных» популяций спаривались с новыми самцами быстрее, чаще и дольше.

«Создавая инбредные популяции, мы смогли смоделировать реальные риски высокой генетической несовместимости между спаривающимися самцами и самками и выявить механизмы, которыми обладают самки для обеспечения оплодотворения наиболее совместимыми самцами и их спермой», — пояснил ведущий автор работы профессор Мэтью Гейдж.

По его словам, процесс отбора, вероятно, происходит на уровне гамет, поскольку самки спариваются с большинством доступных самцов, но сохраняют для оплодотворения лишь крошечную долю полученной спермы.

Практическое значение

Результаты могут быть полезны для программ по разведению животных. Предоставление самкам или их яйцеклеткам выбора может позволить унаследовать более совместимые гены.

«Наглядный пример — программы восстановления популяций лосося: следует ли поддерживать генетическое разнообразие, принудительно оплодотворяя каждую самку одним определённым самцом (как это делается сейчас), или же следует позволить естественной модели спаривания работать и дать яйцеклеткам выбор из смеси спермы?» — отметил профессор Гейдж.

В настоящее время этот прикладной вопрос тестируется в рамках проекта в Норвегии.