Оплодотворение – штука полезная! Доказано эволюцией.

Конечно, для высших животных альтернативы нет и человечество, к счастью, обречено на половое размножение. Но, как считают учёные, когда растение или животное стоит перед выбором бесполого размножения или оплодотворения, оно предпочтёт подыскать себе пару. Ведь это значительно увеличивает качество потомства и даёт эволюционные преимущества.

Генетики из Университета штата Орегон провели большое число экспериментов и подтвердили, что бесполое размножение повышает восприимчивость генома к мутациям и уменьшает адаптационные способности организма.

Бесполое размножение (в данном случае производство потомства без оплодотворения) даёт совершенно генетически идентичное потомство, каждая особь которого способна дать начало новому поколению. Оплодотворение же, в свою очередь, подразумевает вторжение 50 процентов новой генетической информации и наличие мужских особей, которые биологами оцениваются как «эволюционная цена производства самцов». Чтобы произвести какое-то количество потомков, половым видам необходимо вдвое больше родителей, нежели партеногенетическим. Половые самки половину энергии вкладывают в самцов. Таким образом, при прочих равных, бесполое размножение обладает двукратным преимуществом по сравнению с половым, и именно его мы ожидаем увидеть в качестве доминирующей или даже единственной формы размножения. Даже Чарльз Дарвин был озадачен, почему половое размножение вообще существует как факт, если оно не даёт популяции количественного преимущества.

В данном исследовании специалисты смоделировали для нематод (круглые черви Caenorhabditis еlegans) в лабораторных условиях более 100 мини-эволюционных процессов, вынуждая животных приспосабливаться к новым условиям окружающей среды, включая не только изменения экологических параметров, но и присутствие в среде микроорганизмов, патогенных для нематод. С помощью генетической инженерии были созданы две исходные линии червей: одна была способна только к половому размножению, а другая – только к бесполому, хотя в естественных условиях выбор способа зависит от внешних условий. Учёные проследили за эволюционными изменениями 60 различных популяций в течении 50 поколений.

Оказалось, что линии с исключительно бесполым размножением более восприимчивы к накоплению вредных генетических мутаций и не могут быстро приспосабливаться к изменению окружающей среды. Традиционно, предполагается, что особи с такими мутациями будут просто «выбраковываться» (рано отмирать, не размножаться), но оказалось, что частота и интенсивность мутаций намного превосходит темпы популяционной «чистки».

«Хотя существование самцов и может быть проблематичным по ряду причин, но оно полностью реабилитируется эволюцией. Их преимущества с эволюционной точки зрения превышают затраты на их содержание», – комментирует результаты исследования один из авторов, профессор Патрик Филлипс.

Результаты экспериментов опубликованы в журнале Nature.

Елена Новосёлова, «Живые системы»