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

Как покупали и чинили иномарки в СССР Как покупали и чинили иномарки в СССР

Как чувствовали себя владельцы иномарок в СССР?

Maxim
27 признаков поверхностных отношений 27 признаков поверхностных отношений

Список, по которому можно определить, насколько глубоки ваши отношения

Psychologies
Как появилась традиция праздновать Последний звонок? Как появилась традиция праздновать Последний звонок?

Последний звонок придумал советский педагог из Краснодара

Вокруг света
Пылевые вихри и восходящие ветра оказались ответственны за пылевую дымку на Марсе Пылевые вихри и восходящие ветра оказались ответственны за пылевую дымку на Марсе

Ветра поднимают пыль на Марсе

N+1
Квантовое туннелирование вызвало мутации в ДНК благодаря взаимодействию с окружением Квантовое туннелирование вызвало мутации в ДНК благодаря взаимодействию с окружением

Аутомеризация пары нуклеотидов должна встречаться на четыре порядка чаще

N+1
Яркий Дагестан Яркий Дагестан

Дагестан — главные достопримечательности и высшая точка Южного Кавказа

Отдых в России
«Держи свечку»: как на Руси проходила первая брачная ночь мужа и жены «Держи свечку»: как на Руси проходила первая брачная ночь мужа и жены

Знаешь, откуда пошло выражение «Я свечку не держал»?

VOICE
«Меня ненавидит мой брат, что делать?»: практические советы психолога «Меня ненавидит мой брат, что делать?»: практические советы психолога

Что может стать причиной разногласий сиблингов?

Psychologies
Целлюлит Целлюлит

Как справиться с целлюлитом?

Здоровье
Гости приглашают друзей: как устроен маркетинг в ресторанном бизнесе Гости приглашают друзей: как устроен маркетинг в ресторанном бизнесе

Как выбрать нишу, кулинарную концепцию и маркетинг ресторана

Forbes
«Я не оставлю себя в беде» «Я не оставлю себя в беде»

Как поддержать себя, если силы на исходе?

Psychologies
Бесчеловечный сервис Бесчеловечный сервис

Роботы в гостиницах — за и против

СНОБ
Поле под контролем Поле под контролем

Почвенный агрохиманализ как способ сокращения затрат

Агроинвестор
«Миллионные расходы»: как законопроект о такси изменит жизнь водителей и агрегаторов «Миллионные расходы»: как законопроект о такси изменит жизнь водителей и агрегаторов

Почему новый законопроект о такис критикуют агрегаторы?

Forbes
Двойная мораль: как суд между Деппом и Херд вскрыл отношение общества к женщинам Двойная мораль: как суд между Деппом и Херд вскрыл отношение общества к женщинам

Почему общество все еще легко прощает мужчин и так яростно осуждает женщин?

VOICE
Понты дороже денег Понты дороже денег

«Самый дорогой коньяк», или Как решались вопросы долгов в начале нулевых

СНОБ
«После споров с отцом долго мучает чувство вины. Как быть?» «После споров с отцом долго мучает чувство вины. Как быть?»

Как противостоять манипуляциям родителей?

Psychologies
Главные провалы: российские народные машины, которые не увидели свет Главные провалы: российские народные машины, которые не увидели свет

На какие машины планировалось пересадить россиян, и почему план не удался

РБК
Как превратить обычный M.2 SSD во внешний накопитель: наш опыт Как превратить обычный M.2 SSD во внешний накопитель: наш опыт

Как с минимальными затратами превратить обычный M.2 SSD во внешний накопитель?

CHIP
Легенды кухонь народов мира: 5 классических греческих блюд Легенды кухонь народов мира: 5 классических греческих блюд

Пусть Греция материализуется на вашей кухне!

Вокруг света
Михаил Турецкий: «Я там, где я нужен» Михаил Турецкий: «Я там, где я нужен»

Отец мой спрашивал: «Твои артисты довольны тем, как ты им платишь?»

Коллекция. Караван историй
Удовольствие для себя или польза для других: что мотивирует нас работать? Удовольствие для себя или польза для других: что мотивирует нас работать?

Что придает нашей деятельности смысл

Psychologies
Во Франции раскопали два королевских спортзала начала XVI века Во Франции раскопали два королевских спортзала начала XVI века

В найденных археологами залах играли в мяч короли Людовик XII и Франциск I

N+1
«Ячейки» без кухни: какие дома в СССР собирались строить вместо хрущевок «Ячейки» без кухни: какие дома в СССР собирались строить вместо хрущевок

Проект этого дома рассматривался в СССР как основной для строительства жилья

VOICE
Три секрета правильной стирки, о которых знают не все Три секрета правильной стирки, о которых знают не все

Если вы хотите, чтобы стиральная машина служила долго, помните вот что

CHIP
Философия безмятежности: каким был в жизни и чему учил Эпикур Философия безмятежности: каким был в жизни и чему учил Эпикур

История не была добра к древнегреческому философу Эпикуру

Вокруг света
История одной вещи: кипятильник, незаменимый в командировке и путешествии История одной вещи: кипятильник, незаменимый в командировке и путешествии

Рассказываем его историю советского кипятильника

Правила жизни
Ким Кардашьян, Джессика Альба и другие звезды, которые делали липосакцию Ким Кардашьян, Джессика Альба и другие звезды, которые делали липосакцию

Звезды, обратившиеся за помощью к пластическим хирургам

VOICE
Правила цифровых отношений: как общаться, чтобы вас понимали правильно Правила цифровых отношений: как общаться, чтобы вас понимали правильно

Цифровой этикет — одна из важнейших частей коммуникации в современном мире

ТехИнсайдер
«Дочь-психопатка ненавидит людей и строит план мести обидчикам. Как с ней ужиться?» «Дочь-психопатка ненавидит людей и строит план мести обидчикам. Как с ней ужиться?»

Что делать, если у вашего ребенка ментальные проблемы?

Psychologies
Открыть в приложении