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

Биологи сняли на видео глубоководного прозрачного осьминога Биологи сняли на видео глубоководного прозрачного осьминога

Биологи получили редкие видеозаписи почти прозрачного стеклянного осьминога

N+1
Зоя Яровицына: «У ответственности вкус брокколи» Зоя Яровицына: «У ответственности вкус брокколи»

Как взятие ответственности помогает нам повзрослеть?

Psychologies
Чай, хлопья и хлеб из гречихи Чай, хлопья и хлеб из гречихи

Гречневые чай, хлопья и хлеб могут внести разнообразие в привычную еду

Наука и жизнь
Райские пляжи приморья Райские пляжи приморья

Вдали от цивилизации: лучшие пляжи Приморья

Отдых в России
«Императоры приходят к власти с помощью женщин и ядов». Отрывок из книги о том, как и почему убивали римляне «Императоры приходят к власти с помощью женщин и ядов». Отрывок из книги о том, как и почему убивали римляне

Отрывок из книги «Пришел, увидел и убил. Как и почему римляне убивали»

СНОБ
«Не люблю принимать гостей. Как с этим бороться?» «Не люблю принимать гостей. Как с этим бороться?»

Что делать, если вы не любите принимать гостей?

Psychologies
Что делает женщину привлекательной после 45: мудрые слова Шэрон Стоун Что делает женщину привлекательной после 45: мудрые слова Шэрон Стоун

Мало кто знает, что Шэрон Стоун не просто красива

VOICE
Режиссер Кирилл Плетнев о сериале «Оффлайн» Режиссер Кирилл Плетнев о сериале «Оффлайн»

Кирилл Плетнев о съемках сериала и новом запросе зрителей

СНОБ
Эти автомобили провалились, потому что опередили свое время Эти автомобили провалились, потому что опередили свое время

Преждевременный выход на рынок загубил эти автомобили

ТехИнсайдер
Страх в ожидании медового месяца: что такое абьюз и как его распознать Страх в ожидании медового месяца: что такое абьюз и как его распознать

Что такое абьюз, как защититься от него и распознать абьюзера в других и себе

Forbes
Доброжелательный сексизм: убеждения, которые мешают женщине испытать оргазм Доброжелательный сексизм: убеждения, которые мешают женщине испытать оргазм

Иногда получить удовольствие женщине мешают ее убеждения

Psychologies
Заповедник войны: путешествие на остров Тютерс Заповедник войны: путешествие на остров Тютерс

Экспедиция на Большой Тютерс — это путешествие во времени

Вокруг света
Женщины в медицине Женщины в медицине

Семь СЕО из мира медицины

Собака.ru
«Все мои мужчины исчезали после секса. У меня никогда не было серьезных отношений» «Все мои мужчины исчезали после секса. У меня никогда не было серьезных отношений»

Почему сценарии в отношениях могут повторяться?

Psychologies
Без косметики и талии: каких женщин считали красивыми колхозники Без косметики и талии: каких женщин считали красивыми колхозники

Насколько идеалы красоты времен СССР отличаются от нынешних

Cosmopolitan
Синдром ежика Орфея, или Как не стать хулиганом Синдром ежика Орфея, или Как не стать хулиганом

Для чего дети устраивают дебош в школе и дома и как этого избежать

СНОБ
Поле вдохновения Поле вдохновения

Как украсить стены в доме с помощью цветочных обоев

Лиза
Как развить в себе тигриность: 3 идеи Как развить в себе тигриность: 3 идеи

Как часто не хватает нам тигриных качеств! Но может их можно в себе развить?

Psychologies
Что нужно знать об антидепрессантах. Часть 2 Что нужно знать об антидепрессантах. Часть 2

Какими бывают побочные эффекты от антидепрессантов

СНОБ
С кошками не так: от какой болезни защищает детей присутствие собаки в доме С кошками не так: от какой болезни защищает детей присутствие собаки в доме

Ученые выявили необычную особенность домашних животных

Вокруг света
5 главных фактов о язве желудка, которые важно знать всем 5 главных фактов о язве желудка, которые важно знать всем

Откуда берется язва желудка, как ее не допустить и эффективнее всего лечить

Лиза
Начнём с того, что нельзя доверить другим секс и еду: как перестать брать задачи на себя и начать делегировать Начнём с того, что нельзя доверить другим секс и еду: как перестать брать задачи на себя и начать делегировать

Нельзя доверить другим секс и еду: как научиться делегировать обязанности?

VC.RU
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
Восстановление батареи ноутбука: дешевле, чем покупать новую Восстановление батареи ноутбука: дешевле, чем покупать новую

Почему полезно следить за батареей ноутбука

CHIP
Лучшие настолки: самые интересные настольные игры для маленькой и большой компании Лучшие настолки: самые интересные настольные игры для маленькой и большой компании

Как не утонуть среди ярких коробок и выбрать самую лучшую и увлекательную игру?

ТехИнсайдер
«Коллега тянется ко мне, но не решается на первый шаг: стоит ли делать его самой?» «Коллега тянется ко мне, но не решается на первый шаг: стоит ли делать его самой?»

Как понять, стоит ли делать первый шаг самой?

Psychologies
Гаплонедостаточность уличили в развитии тяжелой формы стафилококковой инфекции Гаплонедостаточность уличили в развитии тяжелой формы стафилококковой инфекции

Недостаток деубиквитиназы привел к тяжелому течению стафилококковой инфекции

N+1
Что будет, если шесть месяцев есть один рис: результаты эксперимента 1975 года Что будет, если шесть месяцев есть один рис: результаты эксперимента 1975 года

Вернемся на 50 лет назад, чтобы узнать об этой самой невероятной диете

Cosmopolitan
Тогда и сейчас: где снимали фильм «Москва слезам не верит» Тогда и сейчас: где снимали фильм «Москва слезам не верит»

Как изменились места, снятые в фильме «Москва слезам не верит» сорок лет назад

Вокруг света
Цианобактерии полгода питали процессор энергией: биотехнологии в жизни Цианобактерии полгода питали процессор энергией: биотехнологии в жизни

Как работает энергия сине-зеленых водорослей?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении