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

Песня победы Песня победы

История о неперспективных детях, человеческих ценностях и музыке

СНОБ
Питание и женское здоровье: основные правила хорошего самочувствия Питание и женское здоровье: основные правила хорошего самочувствия

Как питание поможет скорректировать общее самочувствие женщинам

Psychologies
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
Коронация Чарльза состоится через несколько месяцев: как простятся с Елизаветой II Коронация Чарльза состоится через несколько месяцев: как простятся с Елизаветой II

Церемония прощания с королями и королевами тщательно планируется заранее

Вокруг света
Серфинг по-русски: где и как поймать волну от Калининграда до Камчатки Серфинг по-русски: где и как поймать волну от Калининграда до Камчатки

Русские серферы — суровые ребята, катающиеся на Балтийском и Японском морях

Вокруг света
Не только Москва: в каком городе всего одна станция и другие факты о метро в России Не только Москва: в каком городе всего одна станция и другие факты о метро в России

Всего в городах России обслуживает пассажиров более 350 станций подземки

Вокруг света
Почему мы отталкиваем тех, кого любим? Почему мы отталкиваем тех, кого любим?

Почему притяжение порой оборачивается отдалением?

Psychologies
Виды приложений: какими бывают мобильные сервисы и как их использовать в бизнесе Виды приложений: какими бывают мобильные сервисы и как их использовать в бизнесе

Почему заказывают разработку приложений и какие виды используют в бизнесе

ТехИнсайдер
Материнский и отцовский комплекс: как они влияют на нас Материнский и отцовский комплекс: как они влияют на нас

Мы часто не понимаем, откуда берется наше мнение. Давайте разберемся!

Psychologies
Кабаре: трещина на фасаде. О новом спектакле в Театре Наций Кабаре: трещина на фасаде. О новом спектакле в Театре Наций

Олег Табаков говорил ему: «Ставь комедии, потому что другие так не смогут»

СНОБ
Полезная сладость: как клубника помогает худеть и другие малоизвестные факты о любимом десерте россиян Полезная сладость: как клубника помогает худеть и другие малоизвестные факты о любимом десерте россиян

Чем полезна клубника для организма?

Вокруг света
Кинотерапия для снятия тревожности: инструкция психолога Кинотерапия для снятия тревожности: инструкция психолога

Кино лечит?

Psychologies
Шесть парадоксов похудения Шесть парадоксов похудения

Почему у нас не всегда получается похудеть?

Здоровье
Отрывок из нового романа Алексея Сальникова «Оккульттрегер» Отрывок из нового романа Алексея Сальникова «Оккульттрегер»

Роман не теряет трезвый взгляд на российскую действительность

СНОБ
7 книг, вдохновляющих на путешествия и познание мира 7 книг, вдохновляющих на путешествия и познание мира

Восполняем тоску по путешествиям с помощью книг

Правила жизни
Круглые города оказались подвержены осадкам сильнее квадратных и треугольных Круглые города оказались подвержены осадкам сильнее квадратных и треугольных

Ученые смоделировали влияние формы города на частоту и интенсивность осадков

N+1
Путь к океану Путь к океану

Если вы хотите узнать Кению, надо проехать хотя бы полстраны

Вокруг света
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
Живший более шести миллионов лет назад крокодил указал на морское прошлое гавиалов Живший более шести миллионов лет назад крокодил указал на морское прошлое гавиалов

Палеонтологи обнаружили окаменелости морского крокодила из семейства гавиаловых

N+1
Тихое насилие: как он унижает тебя, ни слова не говоря Тихое насилие: как он унижает тебя, ни слова не говоря

Что такое тихое насилие и как оно проявляется?

VOICE
Лучшие стрижки для непослушных волос: твоя прическа будет выглядеть идеально Лучшие стрижки для непослушных волос: твоя прическа будет выглядеть идеально

Непослушные волосы? Всё зависит от стрижки!

VOICE
Нейросети и социальные проекты: чем занимаются девушки из рейтинга «30 до 30» Нейросети и социальные проекты: чем занимаются девушки из рейтинга «30 до 30»

Российский Forbes опубликовал четвертый ежегодный список «30 до 30»

Forbes
Лебединая верность: как живут кумандинцы Лебединая верность: как живут кумандинцы

Свободолюбивые и верные, как лебеди, коренные жители Алтая

Вокруг света
Карельский бобтейл Карельский бобтейл

Карельскому бобтейлу есть чем похвастаться и помимо отсутствия хвоста

Weekend
«Жена зависима от компьютерных игр и забывает о ребенке» «Жена зависима от компьютерных игр и забывает о ребенке»

Что делать, если у близкого человека игровая зависимость?

Psychologies
В шкуре лобстера В шкуре лобстера

«Волк»: социальный хоррор, подражающий Лантимосу

Weekend
Хонингование: что это, процесс и оборудование Хонингование: что это, процесс и оборудование

Хонингование — залог активного долголетия современных ДВС

РБК
«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
Команда «Молодости» нашей: как энтузиасты влюбляют людей в Горный Алтай Команда «Молодости» нашей: как энтузиасты влюбляют людей в Горный Алтай

Если вы никогда не были в Горном Алтае, мы даже вам немного завидуем

РБК
9 золотых правил педикюра — их должна знать каждая! 9 золотых правил педикюра — их должна знать каждая!

Правила педикюра, с которыми твои ноги всегда будут в безупречном состоянии

VOICE
Открыть в приложении