Казалось бы, рождение самцов — особенно у животных, отцы у которых не участвуют в заботе о потомстве — пустое расходование ресурсов биологического вида. Если бы все были поголовно самками и непрерывно бесполо размножались, численность могла бы расти намного быстрее. Однако половое размножение необходимо для поддержания здоровья и разнообразия генома, без чего он быстро накопит мутации и повреждения. Все это приведет к снижению жизнеспособности и в конце концов общему вымиранию.
Однако каждый самец теоретически может оплодотворить огромное число самок. Почему же в популяции они, как правило, довольно многочисленны? Считается, что это — вместе с высокой конкуренцией самцов за возможность спариться и размножаться — позволяет избавляться от вредных мутаций и сохранить полезные, снижая генетическое давление на самок, которые служат главными производителями потомства. Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Evolution Letters, продемонстрировали работу этого механизма в лабораторном эксперименте.
Карл Гришоп (Karl Grieshop) и его коллеги из канадского Университета Торонто вывели 16 отдельных линий жуков-зерновок (Callosobruchus maculatus). На протяжении нескольких поколений близкородственного скрещивания в ДНК насекомых накопились неблагоприятные мутации. Их влияние на состояние животных оценивали, сравнивая с первым гетерозисным поколением — жуками, полученными при скрещивании линий друг с другом, жизнеспособность которых увеличена вследствие высокого генетического разнообразия.
Работа показала, что груз мутаций внутри линий одинаково снижал жизнеспособность как самцов, так и самок. Однако в гетерозисных жуках эти эффекты у самцов проявлялись заметнее. Это позволяет действовать половому отбору: за счет высокой конкуренции между самцами носители негативных мутаций получают меньше шансов на размножение, и такие гены элиминируются из популяции. При этом приспособленность самок позволяет оставить потомство большинству из них, невзирая на «дурную наследственность».
[shesht-info-block number=1]
Таким образом, наличие достаточного числа самцов помогает быстро избавляться от груза мутаций и при этом не терять производителей-самок и не снижать общую численность популяции. «Прежние работы нашей группы и других уже демонстрировали этот эффект для искусственно вызванных мутаций, — сказал Карл Гришоп, — но теперь получено первое прямое доказательство, что то же верно для естественно возникающих генетических вариантов».