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

О, дивный новый мир: что поражает менеджера после ухода из корпорации в стартап О, дивный новый мир: что поражает менеджера после ухода из корпорации в стартап

Как можно сменить дорогой офис на комнату в подвале рынка

Forbes
Как правильно худеть к лету: 6 советов эндокринолога Как правильно худеть к лету: 6 советов эндокринолога

Как привести себя в форму с пользой для здоровья? Рассказывает эндокринолог

Psychologies
100 лет пионерам! История самой массовой детской организации в СССР 100 лет пионерам! История самой массовой детской организации в СССР

Вспоминаем, как все начиналось, какими были пионеры ну и немного ностальгируем!

VOICE
Человек, который боялся воды: путешествия Тура Хейердала Человек, который боялся воды: путешествия Тура Хейердала

Когда Тур Хейердал вышел в море под парусом «Кон-Тики», ему предрекали фиаско

Вокруг света
Разбор экономики STEPN и пять вариантов будущего Разбор экономики STEPN и пять вариантов будущего

Кто контролирует цену токенов, как её меняют и что может пойти не так

VC.RU
Кто украл главную икону православной России Кто украл главную икону православной России

О краже иконы Казанской Божией Матери

СНОБ
Трудный и дорогостоящий проект: как открыть кризисный центр для женщин Трудный и дорогостоящий проект: как открыть кризисный центр для женщин

Открытие новых кризисных центров — трудоемкая задача. Как с ней справиться?

Forbes
Slava Marlow Slava Marlow

Блиц-интервью со Slava Marlow

ЖАРА Magazine
5 обязательных книг, которые должен прочесть каждый, кто хочет стать писателем 5 обязательных книг, которые должен прочесть каждый, кто хочет стать писателем

Советы о том, как написать книгу, от признанных мастеров

Maxim
«Муж требует, чтобы я похудела» «Муж требует, чтобы я похудела»

Как вернуть себе психологическое спокойствие после рождения ребенка?

Psychologies
«Мы пытались спасти свой брак, но поняли, что это невозможно...» «Мы пытались спасти свой брак, но поняли, что это невозможно...»

Петр Кислов о Полине Гагариной

Коллекция. Караван историй
В шкуре лобстера В шкуре лобстера

«Волк»: социальный хоррор, подражающий Лантимосу

Weekend
Что такое вылет колесного диска и как не ошибиться с его выбором Что такое вылет колесного диска и как не ошибиться с его выбором

Подбирая колесные диски на автомобиль, следует обращать внимание на вылет диска

РБК
Лучшие фильмы Ирана Лучшие фильмы Ирана

Разбираемся, что из себя представляет иранское кино

Maxim
Еще 10 неожиданных привычек, которые выдают в тебе интеллектуала Еще 10 неожиданных привычек, которые выдают в тебе интеллектуала

Вторая часть культовой подборки о странностях умных людей

Maxim
Химики вырезали углерод из шестичленного гетероцикла Химики вырезали углерод из шестичленного гетероцикла

Фотохимическая реакция позволила получать индолы из хинолинов

N+1
Как разблокировать iPhone, если ты забыла пароль? Как разблокировать iPhone, если ты забыла пароль?

Что делать, если разблокировать iPhone не получилось?

VOICE
Хозяева древних морей Хозяева древних морей

Кем были самые опасные морские хищники прошлого?

Вокруг света
«Весь мир против меня!»: чем опасен синдром жертвы и как от него избавиться «Весь мир против меня!»: чем опасен синдром жертвы и как от него избавиться

Что такое синдром жертвы и почему он возникает?

Psychologies
В чем сила: как поколению-«сэндвич» научиться распоряжаться своими ресурсами В чем сила: как поколению-«сэндвич» научиться распоряжаться своими ресурсами

Как не опустошить себя до конца заботами и остаться разносторонней личностью?

Psychologies
Игры со смертью и небесный роман Амелии Эрхарт Игры со смертью и небесный роман Амелии Эрхарт

Амелия Эрхарт буквально играла с небом и «отобрала» его у мужчин

Вокруг света
Как полковник австро-венгерской армии шпионил в пользу Российской империи Как полковник австро-венгерской армии шпионил в пользу Российской империи

О шпионаже австро-венгерского полковника в пользу Российской империи

СНОБ
Как жадность и расчетливость помогли Полу Гетти создать крупнейший частный музей Как жадность и расчетливость помогли Полу Гетти создать крупнейший частный музей

Отрывок из альбома о Музее Гетти

Forbes
Ожидание vs реальность Ожидание vs реальность

Когда первый секс явно пошел не по плану

Лиза
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
Кто вами пользуется? Кто вами пользуется?

Почему иногда вы чувствуете, что кто-то или что-то истощает вашу энергию?

Psychologies
5 рецептов смузи, снижающих уровень холестерина 5 рецептов смузи, снижающих уровень холестерина

Коктейли из свежих фруктов и овощей, которые стабилизируют холестерин

Лиза
Вместо смеси: как две американки изобретают синтетическое грудное молоко Вместо смеси: как две американки изобретают синтетическое грудное молоко

Две предпринимательницы независимо начали разработки синтетического молока

Forbes
Борьба с самим собой. В прокат выходит «Клон» — хит фестиваля «Санденс» Борьба с самим собой. В прокат выходит «Клон» — хит фестиваля «Санденс»

«Клон» — триллер о ненависти к самому себе

СНОБ
Моя ужасная мама: 10 худших матерей в истории человечества Моя ужасная мама: 10 худших матерей в истории человечества

В истории найдется немало матерей, чьи поступки ужаснут любого

Вокруг света
Открыть в приложении