Більшість видів багатокінних живих організмів існують у чоловічій та жіночій формах і розмножуються статевим шляхом. Швидкість відтворення була б значно більшою, якби були тільки жіночі особини, що розмножувалися б нестатевим шляхом. Нещодавно завдяки експериментам на жуках сімейства чорнотілки британські біологи підтвердили теорію, яка пояснює право на існування чоловіків: вони роблять можливим статевий відбір.
Tribolium castaneum допомогли науковцям зрозуміти, для чого існує статевий відбір: він захищає цілу популяцію від вимираня.
Як правило, жінки (чоловіки – значно рідше) вибирають партнера з-поміж багатьох суперників. При цьому надають перевагу особинам зі здоровим геномом, а носіїв шкідливих генетичних мутацій відсторонюють від розмноження. Найбільше користі це приносить якості спадкового матеріалу, а разом з нею – і шансам на виживання цілої популяції, розповідають науковці в журналі Nature.
«Наші результати засвідчують, що статевий відбір є важливим для здоров’я та виживання цілої популяції. Він допомагає усунути негативні зміни в спадковому матеріалі, а позитивні – зберегти», – каже Метью Ґейдж (Matthew Gage) з Університету Іст-Англії, що в Норвічі.
Згідно з теорією еволюції, види виникають та змінюються через природний відбір (аби відмежувати від поняття «штучного відбору», до якого вдаються у розведенні тварин і рослин). Він визначає те, що найкраще пристосовані до середовища індивіди залишають найбільше нащадків.
Але ще Дарвін помітив: крім цього мусить існувати ще одна форма відбору. Він зумовлює сильні відмінності в поведінці та вигляді статей одного виду. Наприклад, результатами сексуального відбору є специфічний колір оперення чи унікальний спів птахів чоловічої статі: жінки за цими ознаками розпізнають якість геному ймовірних нащадків. Такий механізм генетичної оптимізації всередині популяції можливий лише в тому разі, коли існують дві статі.
Тобто, статевий відбір відграє роль фільтра, що запобігає поширенню шкідливих мутацій і виникненню небезпеки для існування популяції загалом, підсумовує Ґейдж результати роботи своєї команди.
Біологи спостерігали за довгостроковим розвитком двох популяції хрущаків малих булавовусих (Tribolium castaneum) у контрольованих умовах лабораторії. В одній групі розмноження здійснювалося за умов жорсткого статевого відбору: за кожне спарювання 90 жуків-мужчин змагалися за 10 жуків-жінок. В іншій групі тварин примусили постійно жити в парах, отже статевий відбір був цілком відсутній.
Після 5 – 6 років дослідження та 50 поколінь нащадків науковці перевірили, чи присутня різниця в якості спадкового матеріалу хрущаків. Для цього непрямою методологією тесту стало примусове схрещування в обох популяціях: спарювання дозволялися лише між нащадками одних батьків. Чим більше шкідливих мутацій в геномі тварини було на початку цього етапу, тим сильніше їхні негативні наслідки проявлялися на потомстві.
По 8 – 10 поколіннях схрещування популяція, де тварини розмножувалися без сексуального відбору, вимерла. Інші ще проіснували 20 поколінь. Це засвідчує, що сексуальний відбір піклуєтсья про здоровий спадковий матеріал і про те, щоб підвищити шанси на виживання цілої популяції.
Joachim Czichos
Sexualität schützt vor dem Aussterben
Wissenschaft aktuell, 19/05/2015
Зрферувала Соломія Кривенко
24.05.2015