Июл 18, 2021 Польза самцов доказана экспериментально

В опытах на нематоде Caenorhabditis elegans подтверждена необходимость полового размножения. Конкретно половое размножение прибывает нужным и достаточным договором для борьбы с паразитическими инфекциями.

Ежели в популяции нематод все особи гермафродитны, то этакая популяция в договорах инфекционного стресса стремительно вымирает. Зачисляя во интерес вездесущность и обилие зараз, ученые говорят, что без полового размножения живые организмы нетрудно не смогли бы адаптироваться к стрессовым соглашениям, черкают .

В опытах на нематоде Caenorhabditis elegans подтверждена необходимость полового размножения. Конкретно половое размножение приходит нужным и достаточным соглашением для борьбы с паразитическими инфекциями.

Ежели в популяции нематод все особи гермафродитны, то таковая популяция в соглашениях инфекционного стресса стремительно вымирает. Зачисляя во заинтересованность вездесущность и обилие зараз, ученые говорят, что без полового размножения живые организмы нетрудно не смогли бы адаптироваться к стрессовым соглашениям, черкают .

Один-одинехонек из знакомых детских вопросцев, тот или другой в том либо ином внешности задают пытливые отпрыски, Отчего у нас два пола?) либо, наиболее бесхитростный и шокирующий вариант, Для чего нам папа?). При всем этом не имется в внешности ничего оскорбительного, нетрудно роль мамы, какой бы породы она ни водилась людской, мышиной либо лягушачьей, понятна. Мама производит малышей, другими словами исполняет искреннюю функцию продолжения рода (с таксономических позиций поточнее проговорить продолжения внешности). А вот для чего необходимы папы, осознать не так нетрудно.

Явно, они вносят свойскую половину генов в геном потомства, но не совершенно светло, для чего ложить геном из 2-ух половин, отчего бы не перенимать полностью геном мамы. А ведь необходимо учесть, что на отцов тратится половина ресурсов, употребляемых популяцией, а на их выкармливание уходит столько-же сил и средств, сколько и на самок, они занимают местность, тот или иной могло бы занимать подрастающее поколение и плодородные самки. Этакое положение видится очень неэкономным в корпоративном необыкновенно экономном естественном хозяйстве.

В чем же здесь выгода? Каковы превосходства перед теми, кто в качестве стратегии размножения предпочел самооплодотворение, гермафродитизм? Выгода соответственна иметься громадна, потому что подавляющее большая часть живых созданий обладают и самцов и самок и, следовательно, практикуют беспечное на 1-ый взор растранжиривание ресурсов.

Грызть немножко теорий, тот или иной удовлетворительно изъясняют необыкновенную распространенность полового размножения. Перемешивание генов, творенье новейших композиций дозволяет наихорошим образом приспособиться к меняющимся соглашениям среды, избавиться от багажа вредных мутаций и, в конце концов, совладать с соперниками и паразитами.

Заключительнее более значительно, потому что паразитов максимум постоянно, они вездесущи, возможность умереть от паразитических зараз значительно выше, чем от хищника либо случайного стечения событий. Догадка о том, что конкретно наличие паразитов принуждает организмы постоянно обращаться к половому размножению, зарабатывает все главным образом подтверждений. Эффективность полового размножения для поддержания стойкости к инфекциям водилась подтверждена с подмогою моделирования (сантим..: Hamilton, Axelrod, Tanese, 1990. Sexual reproduction as an adaptation to resist parasites).

Но все же факты постоянно убедительнее, поэтому ученые-естественники наиболее надеются на наблюдения и опыты. 1-ые фактические доказательства паразитической гипотезы полового размножения имелись предоставлены Кертисом Лайвли (Curt Lively) с соавторами. Эта служба водилась выполнена на рыбках пецилиопсисах (Poeciliopsis). Эти рыбки, обычно, заражаются трематодами, что вызывает возникновение на шкуре у инфицированных рыб белоснежных пятен. Так что ступень зараженности бегло узреть и проконтролировать.

В различных прудах обитали пецилиопсисы, размножающиеся бесполо (гибридные триплоиды) и половым методом. Более зараженными имелись конкретно бесполые модификации, а те, кто плодился половым методом, сообща с редким бесполым клоном, оказались наименее подвержены инфекции. Это бегло разъяснялось с позиций паразитной теории. Для противодействия паразитам необходимо непрерывно разнообразить и обновлять методы охраны, а экую вероятность обладают те, кто плодится половым методом. Слабо инфицированный редкий клон также оказался вне интересов паразита. Для паразита главнее производить высшую вирулентность к массовому владельцу, чем к экзотическим единицам. Потому они предпочли в качестве мишени массового владельца, не обладающего способности стремительно приспособиться и противостоять непрерывно обновляемым способам инфецирования.

Природа сама поставила опыт, подтвердивший необходимость полового размноженияи поставляемого таковым методом генетического контраста. В 1976 году случилась засуха, пруды природные местообитания пецилиопсисов пересохли, и в один-одинехонек из прудов выжили лишь три экземпляра этого внешности. Потомство 3-х рыбок потом составило все обитатель этого пруда. Светло, что вышел высокоимбредный клон, размножающийся бесполо. Пецилиопсисы в этом пруду имелись сильно заражены трематодами. Но заслуживало ученым подсадить в этот пруд пары самцов, как ситуация кардинально улучшилась. Рыбки переключились с бесполого на половое размножение и закончили хворать. Сквозь некое период бесполых самок фактически не осталось.

Сейчас Кертис Лайвли с сотрудниками из Индианского института (Блумингтон) представили еще больше убедительное подтверждение превосходств полового размножения перед личностью неизменной инфекционной угрозы. И даже наиболее того, ученым удалось доказать, что пребывание паразитов мастерит половой отбор нужным и достаточным соглашением выживания внешности. Тяжба в том, что паразиты постоянно изобретают все новейшие и новейшие методы повысить вирулентность, потому владельцам приходится постоянно улучшать методы охраны.

Это так давать имя гипотеза Темной Королевы (Red Queen's Hypothesis; время от времени перевод звучит как гипотеза Красноватой Королевы), выдвинутая Ли ван Валеном (Leigh Van Valen) в 70-е годы прошедшего века. Хищники и жертвы, собственники и паразиты находятся в неизменном эволюционном соревновании кто стремительнее изобретет средства нападения и охраны, у кого они окажутся превосходнее и эффективнее. Быть достойным одной стране замедлить движение в этом направлении, как превосходство зарабатывает 2-ая сторонка, и главная проигрывает: популяция утрачивает численность и вымирает. Половое размножение служит надежным механизмом в данной для нас гонке вооружений, в коэволюционном процессе.

Ученые употребляли неплохой модельный объект нематоду Caenorhabditis elegans. У данной для нас нематоды, как не секрет, водятся самцы и гермафродитные особи. При половом размножении гермафродиты спариваются с самцами, при бесполом происходит самооплодотворение. Самооплодотворение исключает рекомбинацию и перемешивание генов. В природных популяциях толика особей, размножающихся половым методом, обыкновенно низка 130%. Эти популяции и имелись предпочтены в качестве стартовой точки.

Их подвергли действию паразита, смертельного для нематоды. При этом действие имелось двояким. В основном случае популяцию в движение шеренги поколений заражали один-одинехонек и этим же штаммом бактерии, а во 2-м отбирали все наиболее и наиболее вирулентных паразитов. (Методика отбора микробов на вирулентность изящна и элементарна паразитов брали с покойников нематод, погибших в движение основных суток. Другими словами, тех, против тот или другой не сработали будущие налаженности охраны.) 1-ый вариант заработал в статье условное названье эволюция, а 2-ой коэволюция. Осталось измерить, как изменялась в линии поколений толика нематод, размножающихся половым методом и с помощью самооплодотворения.

Итог оказался в высшей ступени предсказуем. Контрольная популяция поддерживала приблизительно неизменный степень полового размножения. Популяция, в тот или иной вирулентность паразитов оставалась неизменной, в движение основных 10 поколений резко прирастила долю скрещивающихся особей (до 80%), а далее возвращала их на бывший 20-процентный степень. Но в популяции, где вирулентность паразитов все период изменялась, толика скрещивающихся особей за 10 поколений достигла метки 80% (как и в прошлом случае), но потом не снизилась, а продолжала усиливаться. Сквозь 20 поколений она достигла 90%.

Ежели популяцию, у тот или иной вначале отсутствовали самцы (таковая популяция бегло создается в лаборатории), поставить в обстоятельства коэволюции, то таковая популяция сквозь 20 поколений без остатка вымирает. В искусственно сделанной популяции, состоящей лишь из скрещивающихся особей, смертность от паразита сквозь 30 поколений оказывается самой густой.

Так изменяется толика скрещивающихся особей в линии поколений нематод. Контроль указывает естественную популяцию, тот или иной не подвергали деянью паразитов; эволюция естественную популяцию расположили в обстоятельства стабильной инфекции; коэволюция нематод подвергли деянью паразита, непрерывно увеличивающего свойскую вирулентность. График из обговариваемой статьи в Science

Эти результаты неоспоримо обосновывают, что маленький степень рекомбинации, зависящий от числа скрещивающихся особей, впрямую описывает устойчивость к инфекциям. В соглашениях неизменного пребывания инфекционных агентов и их постоянного развития бесполое размножение (самооплодотворение) безизбежно ведет к вымиранию. В принесенном контексте паразитов можнож заменить на каждый стрессовый агент, тот или другой изменяется с ходом периода. Светло, что таковым агентом могут иметься и хищники, и соперники, а также абиотические причины они изредка посещают неизменными в протяжении шеренги поколений у животных и растений. Раздобывается, что половое размножение приходит закладом стабильности в этом нестабильном мире.

Источник: Levi T. Morran, Olivia G. Schmidt, Ian A. Gelarden, Raymond C. Parrish II, Curtis M. Lively. Running with the Red Queen: Host-Parasite Coevolution Selects for Biparental Sex // Science. 2011. V. 333. P. 216218.