Чому люди розмножуються через секс, а не як деякі тварини – асексуально. Одну з можливих відповідей на це запитання нещодавно запропонували науковці: чоловіча стать корисна передусім для того, щоб усувати з популяції шкідливі мутації. Оскільки навіть кількох самців вистачить, щоб зачати багатьох нащадків, їхня втрата в результаті природного відбору не загрожує цілій популяції, тож певною мірою вони – пішаки, якими можна жертвувати.
Сексуальне розмноження – одна з найбільших загадок еволюції. Адже, на перший погляд, вона має суттєві недоліки: через існування двох статей лише половина популяції може народжувати нащадків – і з них знову лише половина плодючі. Крім того, знайти партнера для репродукції – це часо- та енергозатратно. За нестатевого розмноження продукувати нащадків може кожна особина – асексуальні популяції при цьому ростуть значно швидше, ніж ті, які розмножуються через секс.
«Великим питанням залишається, чому взагалі розвинулося двостатеве розмноження – і чому існують самці», – сказав провідний автор Девір Берґер (David Berger) зі Стокгольмського університету. Згідно з поширеною теорією, секс міг би бути важливим передусім для того, щоб гени популяції заново змішувалися. Це обіцяє переваги передусім тоді, коли вид мусить пристосовуватися до нових обставин.
Ще одне пояснення запропонував зараз Берґер, його колега Карл Ґрішоп (Karl Grieshop) та їхня команда. Згідно з ним, чоловіки існують для того, щоб стежити за генетичним здоров’ям популяції – хай і падаючи жертвами природного відбору. Причина: коли певинй вид втрачає самок, його склад з часом скорочується. Якщо ж зникають чоловіки, це практично не впливає на чисельність популяції, пояснили науковці.
«Зазвичай достатньо кількох чоловіків, щоб запліднити всіх жінок в групі, – сказав Ґрішоп. – Мають самки великий вибір, чи малий – на кількість їхніх нащадків це практично не впливає». Це стосується передусім тих видів тварин, у яких самці не залучені до вирощування потомства і в принципі важливі для розмноження тільки своєю спермою. Іншими словами, чоловіки у популяції не такі важливі, як жінки.
На цій теорії зосередилися Ґрішоп і його колеги. Згідно з нею, поява чоловічої статі відповідала за те, щоб без наслідків для популяції видаляти шкідливі мутації. Оскільки носії цих мутацій або помирають, або мають труднощі із вибором партнера, вони не можуть передавати свої гени наступним поколінням – тож мутація викорінюється у такий спосіб.
Так для еволюції чоловіки виконують роль пішаків, якими потрібно пожертвувати. Теорія звучить провокативно, але вже тривалий час її обговорюють в еволюційній біології. З біологічного погляду це було б переконливо в тому випадку, якби жінки з цими мутаціями не ставали жертвами відбору так часто, як чоловіки.
Чи відповідає це істині, Ґрішоп і його колеги дослідили на жуках Callosobruchus maculatus, відомих шкідниках. Для цього вчені прослідкували за успіхом розмноження 16 інбридингових ліній, що були схрещені між собою. Науковці з’ясували, у який спосіб шкідливі мутації впливають на успіх при спарюванні та розмноженні у самок і самців.
Результат: через схрещування стан здоров’я у нащадків жіночого роду покращувався, на відміну від нащадків-чоловіків. У них рекомбінація мутацій частіше призводила до того, що вони продукували менше потомства, повідомили науковці. У цьому науковці вбачають доказ того, що відбір сильніше впливає на чоловіків-носіїв мутацій, ніж на жінок – тобто підтвердження теорії про пішаків, яких потрібно принести в жертву.
«Наші результати засвідчують: видалення шкідливих мутацій через природний відбір сильніше функціонує серед самців, ніж серед самок, – констатували науковці. – Це демонструє унікальну відмінність між статями, що, ймовірно, має компенсувати втрати, зумовлені сексуальним розмноженням». Чому мутації сильніше впливають на стан і форму жуків-самців і які генетичні механізми за цим ховаються, досі не з’ясовано.
Nadja Podbregar
Evolution: Männer als Bauernopfer?
Evolution Letters, 2021; doi: 10.1002/evl3.239, Schwedischer Forschungsrat – The Swedish Research Council, 11. August 2021
Зображення: Getty images.
Зреферувала С.К.
26.08.2021