Способно ли размножение замедлить накопление зловредных мутаций?

СНОБ18+

Секс и вырождение

Алексей Алексенко продолжает публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах современной биологии. В шестой части речь пойдет о топоре

Алексей Алексенко

Глава шестая, в которой над нами нависает угроза генетического вырождения

Как мы знаем, секс — прекрасная штука, с которой связаны многие другие прекрасные штуки. Пение птиц, цветение цветов, да и вообще все, что вы думаете о себе и о мире в определенный, едва ли не лучший период жизни — это все про секс. Конечно, было бы как-то правильно, если бы и в области наук о жизни секс тоже был связан с самыми фундаментальными вещами. Гипотеза «храповика Мёллера» и то, что половое размножение, возможно, позволяет этот храповик остановить — очень красивая идея в том смысле, что она связывает секс с самым важным в биологии — мутационным процессом, отбором и эволюцией. Как раз таких объяснений мы и искали. Раз уж секс замечен практически у всех высших (эукариотических) организмов, то и причины его существования должны быть универсальными. Остается убедиться, что эта гипотеза верна.

Действительно ли половое размножение способно замедлить накопление зловредных мутаций? Это можно выяснить экспериментально, что ученые неоднократно проделывали. Вот, например, сравнительно недавняя работа, где биологи возились с палочниками (это такие нелепые, похожие на сухую щепку насекомые) рода Timema. Среди этих палочников некоторые виды отказались от секса, — подобно существам, которых мы обсуждали в предыдущей части, — а другие его с успехом практикуют. Взяли по пять видов тех и этих, сравнили их транскриптомы. Что такое «транскриптом»? Это слово не случайно рифмуется с «геномом»: транскриптом включает последовательности всех генов, которые у данного организма работают, то есть с них считывается РНК. В геноме, видимо, есть много ДНК, которая ни на что не влияет, и даже если там случилась мутация, ваши оппоненты сперва потребуют доказать, что от этой мутации хоть что-то зависит. А вот если мутация замечена в транскриптоме, шансов, что она останется совсем уж без последствий, значительно меньше.

Так вот, генетики из Лозанны нашли в транскриптомах палочников убедительные указания, что воздерживаться от секса вредно. У бесполых видов палочников мутаций было значительно больше. Этого, если верить Герману Мёллеру, и следовало ожидать: благодаря рекомбинации, сопровождающей половое размножение, вредные мутации в каждом поколении случайно перемешиваются, так что возникают палочники, почти совсем свободные от них — и, соответственно, палочники, отягощенные мутациями сверх меры. С этой бессмысленной симметрией добра и зла ловко разбирается очищающий отбор: первые палочники живут и размножаются, вторые умирают, а вместе с ними умирают и сонмы их вредных мутаций.

Исследователи увидели и еще одно поучительное следствие отказа от секса: у бесполых палочников наблюдался значительно более низкий полиморфизм. Что такое «полиморфизм»? Это то самое разнообразие, которое мы обсуждали на примере потомков Толстого. Точнее, так называют ситуацию, когда в одном и том же месте генома («локусе», как говорят помешанные на латыни генетики) у разных особей наблюдаются разные буквы-нуклеотиды. Это еще одно следствие полового размножения, о котором мы, с нашей манерой все время забегать вперед, чтобы никто не соскучился, еще не упомянули.

Дело в том, что если гены не перемешивать с помощью рекомбинации, отбор не сможет проверять их каждый по отдельности. Вместо этого он вынужден иметь дело сразу с большим куском генома — например, целой хромосомой. Допустим, в этой хромосоме возникла мутация, не то чтобы слишком ужасная, но лучше бы без нее. К несчастью, на той же самой хромосоме оказалась и другая мутация — весьма полезная. Конечно, отбор поддержит полезную мутацию, и через сколько-то поколений она распространится повсеместно — каждая особь этого вида получит ее в наследство. Увы, вместе с ней она получит и всю ту малосимпатичную мерзость, которая накопилась на этой хромосоме. В результате всякое разнообразие исчезнет: все варианты данной хромосомы, которые гуляли когда-то по популяции, сойдут на нет, кроме единственного — того, где отбор заметил полезную мутацию и просмотрел множество слабовредных. При половом размножении с его рекомбинацией такое было бы невозможно: полезная мутация была бы отделена от шлака и распространялась независимо от всего того груза, который ее окружает. Если этот груз вреден, отбор бы его вычистил, а если он ни рыба ни мясо, — так бы и остался болтаться в популяции с определенной частотой, обогащая ее разнообразие, то есть создавая полиморфизм.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Отдых с сюрпризом Отдых с сюрпризом

Пять наиболее распространенных схем обмана, которые могут испортить твой отпуск

Лиза
Одиночество в кризис: как превратить изоляцию в преимущество для бизнеса Одиночество в кризис: как превратить изоляцию в преимущество для бизнеса

Одиночество может стать ресурсом для развития как личности, так и бизнеса

Forbes
Кого считать мертвым: как менялись представления о границе между жизнью и смертью Кого считать мертвым: как менялись представления о границе между жизнью и смертью

Современная медицина поставила под сомнение привычную черту смерти

Вокруг света
Самый честный гаишник в СССР: история Мулло Нурова, который оштрафовал жену Самый честный гаишник в СССР: история Мулло Нурова, который оштрафовал жену

О Мулло Нурове до сих пор ходят легенды

VOICE
Вы приняты! Вы приняты!

5 мошеннических схем при поиске работы в соцсетях: не дай себя обмануть

Лиза
8 отличных сериалов, которые вы наверняка пропустили 8 отличных сериалов, которые вы наверняка пропустили

Сериалы: от комедии про неловких пиратов до некомфортно реалистической драмы

Esquire
«Рано постаревший артериосклеротик с больным мозгом»: какой диагноз посмертно поставили Владимиру Ленину «Рано постаревший артериосклеротик с больным мозгом»: какой диагноз посмертно поставили Владимиру Ленину

Болезнь вождя мировой революции оказала решающую роль в судьбе государства

Вокруг света
Борьба с глобальным потеплением при помощи диеты: что такое редукторианство и с чем его едят Борьба с глобальным потеплением при помощи диеты: что такое редукторианство и с чем его едят

Ученые ищут все новые способы борьбы с изменениями климата

Вокруг света
Спокойной ночи. Как улучшить качество сна Спокойной ночи. Как улучшить качество сна

Как повысить качество сна и в итоге начать чувствовать себя лучше

СНОБ
Чтение выходного дня: Ивлин Во документирует тридцатые годы в книге «Когда шагалось нам легко» Чтение выходного дня: Ивлин Во документирует тридцатые годы в книге «Когда шагалось нам легко»

«Когда нам шагалось легко»: путевые заметки Ивлина Во 1929-1935 годов

Правила жизни
Простой способ начисто отмыть бытовую технику, чтобы плита и холодильник сияли как новые Простой способ начисто отмыть бытовую технику, чтобы плита и холодильник сияли как новые

Как можно избежать утомительного отдраивания старых засохших пятен

ТехИнсайдер
Бегство в себя: причины и опасности внутренней эмиграции Бегство в себя: причины и опасности внутренней эмиграции

Полезна или губительна внутренняя эмиграция?

Psychologies
5 главных критериев здоровых отношений с мужчиной — проверь свои! 5 главных критериев здоровых отношений с мужчиной — проверь свои!

Проверь, все ли у тебя хорошо с твоим партнером!

VOICE
Почему мы так плохо помним наше детство? Почему мы так плохо помним наше детство?

Почему у большинства людей нет никаких воспоминаний о первых 3-4 годах жизни

Популярная механика
Электробайк и велосипед в городской среде: что нужно знать начинающему велосипедисту Электробайк и велосипед в городской среде: что нужно знать начинающему велосипедисту

Стоит ли покупать велосипед или электробайк в городских условиях?

ТехИнсайдер
Империя как святыня Империя как святыня

Оправдание утопии Цицерона: «Сон Сципиона»

Weekend
Первая ночь Первая ночь

Зачем новобрачным номер в отеле

СНОБ
Слабость, нулевой аппетит, ноющий бок: 7 симптомов невидимого рака Слабость, нулевой аппетит, ноющий бок: 7 симптомов невидимого рака

Важные моменты, которые помогут не пропустить рак

Psychologies
Почему вы еще больше устаете, когда пытаетесь отдохнуть: 3 причины стресслаксации Почему вы еще больше устаете, когда пытаетесь отдохнуть: 3 причины стресслаксации

Весьма распространенное явление, которые психологи называют «стресслаксацией»

Psychologies
Таблетки от кометы и радий от импотенции: 6 абсурдных «лекарств», в которые все верили Таблетки от кометы и радий от импотенции: 6 абсурдных «лекарств», в которые все верили

В истории человечества было немало сомнительных и опасных способов лечения

Вокруг света
Теоретики уточнили частоты переходов в пионном гелии Теоретики уточнили частоты переходов в пионном гелии

Детальное вычисление энергий и ширин нескольких уровней пионного гелия

N+1
Киногороскоп: какая ты королева драмы по знаку зодиака? Киногороскоп: какая ты королева драмы по знаку зодиака?

Хочешь узнать, в какой драме ты могла бы сыграть главную роль?

VOICE
Престижная школа Престижная школа

Как сервис Educate Online зарабатывает на желании учить детей за границей

Forbes
Изменщики! Все скандалы, связанные с неверностью членов королевской семьи Изменщики! Все скандалы, связанные с неверностью членов королевской семьи

И члены королевской семьи изменяют

VOICE
Демографический рост в Монголии бронзового века связали с молочным животноводством Демографический рост в Монголии бронзового века связали с молочным животноводством

Ученые исследовали зубной камень людей, живших в Алтае в 2900–240 годах до н.э.

N+1
Новый японский динозавр помог разобраться в функциях когтей теризинозавров Новый японский динозавр помог разобраться в функциях когтей теризинозавров

Продвинутые теризинозавры при помощи когтей подтягивали к себе ветви деревьев

N+1
Имплантация зубов: мифы и реальность Имплантация зубов: мифы и реальность

Все «за» и «против» имплантации зубов

VOICE
Государева дорога Государева дорога

«Государева дорога» — маршрут, связанный с историей царской России

Отдых в России
История одной песни: «Smack My Bitch Up», The Prodigy, 1997 История одной песни: «Smack My Bitch Up», The Prodigy, 1997

Песня, в которой собрано столько всего неприличного, что даже боязно перечислять

Maxim
Внутреннее неспокойствие: 10 вооруженных конфликтов на территории США Внутреннее неспокойствие: 10 вооруженных конфликтов на территории США

Некоторые военные и гражданские конфликты, происходившие на территории США

Вокруг света
Открыть в приложении