Новости и мнения

Битва полов

Черты, которые помогают одному полу, но вредят другому, недостаточны для поддержания генетической изменчивости.

Генетические вариации не следует воспринимать как должное. Если одна черта имеет даже небольшое преимущество над другой, она должна быстро обогнать население; тем не менее, большинство популяций имеет огромное генетическое разнообразие. Одним из часто цитируемых объяснений способности населения предотвращать однородность является наличие черт, которые приносят пользу одному полу, но мешают другому. Но такого сексуального конфликта недостаточно, согласно опубликованной сегодня в журнале Science статье, в которой определены другие эволюционные механизмы, которые также необходимы в сочетании с конфликтом интересов мужчин и женщин для поддержания разнообразия.

«В этом документе рассматривается один из фундаментальных вопросов эволюционной биологии, поэтому вы видите генетическое изменение и особенности в популяциях, подлежащих отбору», – сказал Роберт Кокс , биолог-эволюционист из Университета Вирджинии, который не участвовал в исследование. «Что действительно интересно в этом исследовании, так это то, что оно объединяет две теории, которые вместе продолжают перемешивать эту вариацию».

Черты, которые приносят пользу одному полу в ущерб другому – известные как сексуально антагонистические черты – приводят к генетическому перетягиванию каната, причем эта черта колеблется по частоте и, по-видимому, создает общий баланс во времени. «Идея состоит в том, что такое совпадение пинг-понга между полами замедлит потерю вариативности видов», – сказал биолог-эволюционист Адам Чиппиндейл из Квинсского университета в Онтарио, который не принимал участия в исследовании.

Но Микаэль Меккёнен , постдок, изучающий эволюционную биологию в университете Ювяскюляйн в Финляндии, считает эту идею слишком упрощенной. Если черта приносит больше пользы мужчинам, чем ранит самок – даже незначительно – эта черта должна быстро стать широко распространенной. Другими словами, для того, чтобы сексуальный антагонизм отвечал исключительно за сохранение изменчивости, затраты и выгоды должны оставаться идеально сбалансированными. «До сих пор в исследовании, которое вышло, неявно предполагалось, что перетягивание каната сбалансировано – что сила отбора примерно одинакова между мужчинами и женщинами – но мы видели, что это не совсем так», – сказал он. Mökkönen. «Если сексуально антагонистический выбор действительно не сбалансирован, должно быть что-то, что помогает поддерживать эти черты в популяции».

Младенческая банковская полевка ФОТОГРАФИЯ МИКАЭЛЯ МОККОНЕНА

Чтобы провести расследование, Мекконен и его коллеги разработали эксперимент из трех частей с использованием европейских банковских полевок. Когда у полевых самцов высокий уровень тестостерона, они гораздо более успешны в спаривании, чем их коллеги с низким уровнем тестостерона, но по цене: их дочери, у которых также должен быть высокий тестостерон, менее плодовиты. В лаборатории Мекконен вырастил 31 популяцию банковских полевок, отобранных для мужчин с очень высоким и низким тестостероном и, соответственно, для их менее или более фертильных дочерей соответственно.

Затем эти полевки были выпущены на закрытые арены в поле во время сезона размножения, где они столкнулись с хищниками и элементами, как в дикой природе, чтобы оценить, как уровень тестостерона влияет на поведение при спаривании. К удивлению Мекконена, независимо от того, царили ли мужчины с высоким или низким уровнем тестостерона, редкий фенотип спаривался больше, что говорит о том, что успех мужчины с женщинами в значительной степени зависит от других мужчин в популяции – эффект, известный как частотно-зависимый отбор. То есть, если самцов с высоким уровнем тестостерона было много, самцы с низким уровнем тестостерона размножались чаще, и наоборот.

«Часто бывает так, что успешным мужчиной может быть несколько способов», – сказал Кокс. Например, может случиться так, что самцы с высоким уровнем тестостерона сражаются друг с другом, когда изобилуют, уступая место самцам с низким уровнем тестостерона, чтобы украсть несколько минут у самки. Но когда население состоит в основном из мужчин с низким уровнем тестостерона, люди с высоким уровнем тестостерона могут с большей вероятностью привлечь внимание женщин.

Арена ограждения в Конневеси, Финляндия ОБРАЗ ИЗОБРАЖЕНИЯ МИКАЭЛЯ МОККОНЕНА

Исследователи также создали математическую модель, чтобы рассуждать о том, как это взаимодействие между сексуальным антагонизмом и частотно-зависимым отбором действует в долгосрочной перспективе. Без частотной зависимости, мужчины с высоким уровнем тестостерона (и их дочери с низкой плодовитостью) захватили население. Но когда редкие фенотипы имели сопряженное преимущество в модели, генетическая изменчивость оставалась высокой в ​​течение «примерно тысячи поколений», сказал Мекконен.

Результаты не являются «очень удивительными, потому что многочисленные прошлые исследования (десятилетия назад) показали, что этот частотно-зависимый отбор во многих различных контекстах увеличит пространство параметров, в котором поддерживается генетическое разнообразие», Уильям Райс , эволюционный биолог из Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, который не принимал участия в исследовании, написал электронное письмо ученому . Тем не менее, «их результаты представляют собой прогресс в нашем понимании того, как сексуально антагонистические аллели поддерживаются в природе».

M. Mökkönen et al., «Отрицательный частотно-зависимый отбор сексуально антагонистических аллелей у Myodes glareolus », Science , 334 972-973, 2011.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *