Ученые объяснили преимущества полового размножения
Oenothera. Фото: Ies / Wikipedia
На материале различных видов ослинника (Oenothera) канадские ученые доказали одну из важнейших гипотез биологии: половое размножение лучше бесполого, так как практикующие его организмы обладают более крепким здоровьем — со временем у их потомков не накапливаются вредоносные мутации. Результаты исследования представлены в журнале Molecular Biology and Evolution, а коротко о нем сообщается в пресс-релизе Торонтского университета.
Долгое время половое размножение считалось парадоксом эволюции. С математической точки зрения, бесполое размножение (агамогенез) позволяет каждому организму (а не только половине популяции) давать потомство и передавать ему все гены (а не 50 процентов). Однако эта позиция не учитывает фактор мутаций: при половом размножении гены перемешиваются и рекомбинируются непредсказуемым образом, в результате чего каждый потомок лишается части мутаций, накопившихся в генах родителей. При бесполом размножении, напротив, геном копируется целиком и полный набор мутаций переходит из поколения в поколение. В результате общее состояние здоровья вида ухудшается, и он проигрывает более успешным организмам, а его шансы на вымирание повышаются.
Эту гипотезу (известную под названием храповика Меллера) биологи проверили на материале ослинника: примерно 30 процентов видов этих растений в ходе эволюции перешли к агамогенезу. Обратившись к помощи китайских генетиков (участников проекта «Геномы 1000 растений»), канадские ученые сравнили 30 пар видов (отличающихся половым и бесполым размножением), причем некоторые из последних возникли позже прочих.
В итоге сравнение геномов всех этих видов на настоящий период показало, что переход к агамогенезу всегда сопряжен с накоплением вредных мутаций, снижающих жизнеспособность особи. Таким образом, резюмируют авторы исследования, распространенность половой жизни объясняется ее пользой для здоровья (по крайней мере, это касается растений).