Самые "привлекательные" самцы птиц не имеют лучших генов

Согласно новому исследованию UCL, "привлекательные" самцы птиц, которые спариваются со многими самками, не передают лучшие гены своему потомству. Исследование показало, что полигамия у самцов птиц приводит к появлению небольших генетических дефектов в геноме вида.

Хотя эти дефекты незначительны, они могут ограничивать способность будущих поколений адаптироваться к изменяющейся среде.

Исследование, опубликованное на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences и финансируемое Европейским исследовательским советом, впервые показывает влияние полового отбора — когда одни особи лучше других находят партнеров — на формирование общих закономерностей эволюции генома.

Автор исследования, профессор Джудит Манк (UCL Genetics, Evolution & Environment), сказала: "Мы обнаружили, что геном полигамных птиц, которые вынуждены бороться за право спаривания, эволюционирует быстрее, чем у моногамных птиц, образующих пары на всю жизнь. Интересно, что этот эволюционировавший геном включает слабо негативные мутации. Таким образом, самец может быть привлекателен для самки и упорно бороться за спаривание с ней, но на генетическом уровне он несостоятелен. В результате его потомки будут менее приспособлены".

Исследователи изучили 90-миллионолетнюю группу птиц Galloanserae, включая крякву, сухоноса, дикую индейку, шлемоносную цесарку, индийского павлина и обыкновенного фазана. У всех этих птиц схожие геномы, но экспрессия генов у самцов и самок значительно различается в группе, как и их половой отбор.

Команда проанализировала генетический материал из селезенки и гонад самцов и самок птиц. Эта информация была использована для оценки взаимосвязи между характеристиками генов с половой специфичностью экспрессии и визуальными признаками, которые птицы используют при выборе партнера.

Первый автор исследования, доктор Питер Харрисон (UCL Genetics, Evolution & Environment), сказал: "Мы выбрали конкретную группу птиц, которые различаются по проявлению мужских и женских признаков и по степени конкуренции самцов за спаривание. Визуальные характеристики самца и самки гуся или цесарки очень сложно отличить, но у павлинов различия очевидны. Точно так же птицы различаются по половому отбору: доминирующий павлин может спариваться с 50 самками, в то время как сухонос образует моногамную пару на всю жизнь. Это драматическое разнообразие позволило нам критически проверить связь между полоспецифичной экспрессией генов и половым отбором".

Профессор Манк сказала: "Мы обнаружили значительную связь между скоростью обновления генов с мужской специфичностью экспрессии и степенью, в которой птицы используют физические украшения для привлечения партнеров. Мы предсказывали связь между эволюцией экспрессии генов у разных видов и степенью полового отбора, но это первое статистическое доказательство этого, и оно показывает, насколько мощным может быть половой отбор в приводе к серьезным изменениям в экспрессии гена".

Авторы сейчас работают над пониманием того, как отбор действует по-разному на самцов и самок и как это приводит к различиям в экспрессии генов между полами.