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 вырваться из выматывающих нарративов? Как вырваться из выматывающих нарративов?

Выбирайте законченные истории

GQ
История одной вещи: авоська, которая всюду сопровождала советского гражданина История одной вещи: авоська, которая всюду сопровождала советского гражданина

Как сумка-сетка появилась в СССР и откуда взялось само слово «авоська»

Правила жизни
Любовь к Родине: что такое здоровый патриотизм? Любовь к Родине: что такое здоровый патриотизм?

Можно ли ощущать себя собой, отрицая свою принадлежность к родной стране?

Psychologies
Раздражительность: что ее провоцирует и как бороться Раздражительность: что ее провоцирует и как бороться

Раздражение — это сигнал, призывающий к более внимательному отношению к себе

Psychologies
«О дружбе. Эволюция, биология и суперсила главных в жизни связей»: Как устроена дружба и почему она необходима всем нам «О дружбе. Эволюция, биология и суперсила главных в жизни связей»: Как устроена дружба и почему она необходима всем нам

Как устроена дружба, чем она отличается от семейных отношений и любви

N+1
С двух на четыре. Самые крутые машины с моторами от мотоциклов С двух на четыре. Самые крутые машины с моторами от мотоциклов

Какие автомобили оснащались двигателями от мотоциклов и что из этого получалось

РБК
5 советов, как продлить жизнь аккумулятору смартфона 5 советов, как продлить жизнь аккумулятору смартфона

Как предотвратить деградацию смартфона

CHIP
Двойные стандарты: 5 явных отличий американского макияжа от японского Двойные стандарты: 5 явных отличий американского макияжа от японского

Главные отличия макияжа Японии и Америки: наглядно

VOICE
Рассыпаются на глазах: как спасают православные церкви в селах Татарстана Рассыпаются на глазах: как спасают православные церкви в селах Татарстана

Как волонтеры занимаются восстановлением православных храмов в селах Татарстана

Вокруг света
Как сбросить настройки Андроид до заводских Как сбросить настройки Андроид до заводских

Сбрасываем настройки андроида через меню, recovery и сервисный код

CHIP
«Москвич» возвращается. 8 самых культовых моделей марки «Москвич» возвращается. 8 самых культовых моделей марки

Культовые модели возрождающейся марки «Москвич»

РБК
Сексуальные привычки животных: 5 самых необычных способов оплодотворения в дикой природе Сексуальные привычки животных: 5 самых необычных способов оплодотворения в дикой природе

Самые странные способы оплодотворить свою вторую половинку в животном мире

Популярная механика
Одна вокруг света: автополомка в джунглях и открытие границ Одна вокруг света: автополомка в джунглях и открытие границ

171-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко

Forbes
Эти аномалии Эти аномалии

Данные о путешествии Voyager 2 в межзвездное пространство и выводы

ТехИнсайдер
Дом для двоих Дом для двоих

Основой интерьера стала современная классика, обогащённая винтажными деталями

SALON-Interior
Хэви-метал и мода: рассказываем как менялся стиль, прикид и гламур тяжелой музыки на антигламурных примерах Хэви-метал и мода: рассказываем как менялся стиль, прикид и гламур тяжелой музыки на антигламурных примерах

Вряд ли металлистов можно назвать самыми стильными и модными

Maxim
Три очень красивые актрисы 90-х, карьеру которых испортил строптивый нрав Три очень красивые актрисы 90-х, карьеру которых испортил строптивый нрав

Из-за сложного характера об этих актрисах все забыли

VOICE
47 лет вместе и вдруг развод? История любви Алишера Усманова и Ирины Винер 47 лет вместе и вдруг развод? История любви Алишера Усманова и Ирины Винер

Вспоминаем их удивительную историю любви Алишера Усманова и Ирины Винер

VOICE
Кукушка и компания: 5 птиц, практикующих гнездовой паразитизм Кукушка и компания: 5 птиц, практикующих гнездовой паразитизм

Гнездовой паразитизм в природе практикуют несколько десятков видов птиц

Вокруг света
Эту девочку леди Ди звала своей доченькой: кто она и что с ней сейчас Эту девочку леди Ди звала своей доченькой: кто она и что с ней сейчас

Мало кто знает, что у принцессы Дианы была в Индии названая дочь

Cosmopolitan
Карельский бобтейл Карельский бобтейл

Карельскому бобтейлу есть чем похвастаться и помимо отсутствия хвоста

Weekend
Как воспитывать детей по заветам Екатерины II Как воспитывать детей по заветам Екатерины II

Делимся «педагогической поэмой», дошедших до нас из XVIII века

Psychologies
Физики поймали магноны за превращением в фононы Физики поймали магноны за превращением в фононы

Магноны превращаются в фононы за десятки наносекунд

N+1
Какие инфекции передаются людям от животных и почему их так сложно победить? Какие инфекции передаются людям от животных и почему их так сложно победить?

Зооноз — слово будущего, которое будет часто звучать в XXI веке

Вокруг света
Проще, чем кажется. Очистка стиральной машины от грязи и запаха Проще, чем кажется. Очистка стиральной машины от грязи и запаха

Белье после стирки уже не становится таким чистым и пахнет не так, как раньше?

Лиза
Ученые выяснили, почему молодым женщинам опасно смотреть реалити-шоу Ученые выяснили, почему молодым женщинам опасно смотреть реалити-шоу

Девушкам небезопасно смотреть реалити-шоу. Но почему?

Psychologies
На темную сторону: преимущества и стоимость атермальной тонировки На темную сторону: преимущества и стоимость атермальной тонировки

Что такое атермальная тонировка?

РБК
Что делать, если у кошки или собаки блохи: вот как от них избавиться Что делать, если у кошки или собаки блохи: вот как от них избавиться

Как заметить блох на питомце и что с ними делать?

Популярная механика
Без резких движений: 7 опасных животных, которых можно встретить в походе Без резких движений: 7 опасных животных, которых можно встретить в походе

Порой встреча человека и зверя оказывается неизбежной

Вокруг света
«Не возвращайте прошлогодний снег»: как справиться с разрушением смыслов на работе «Не возвращайте прошлогодний снег»: как справиться с разрушением смыслов на работе

Какие существуют стратегии поиска и обретения новых смыслов в кризис

Forbes
Открыть в приложении