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 пользоваться Midjourney: создаем шедевры вместе с нейросетью Как пользоваться Midjourney: создаем шедевры вместе с нейросетью

Как нарисовать шедевр с помощью нейросети? У нас есть инструкция!

CHIP
Небезопасный шопинг Небезопасный шопинг

3 проблемы, с которыми ты можешь столкнуться при онлайн-покупках

Лиза
Зелёная подкладка, или Разгадка тайны Саши Баки Зелёная подкладка, или Разгадка тайны Саши Баки

При изучении русской иконографии важна любая, даже самая незначительная деталь

Дилетант
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
5 упражнений, которые помогут снять боли в спине: разгрузка для тех, кто ведет сидячий образ жизни 5 упражнений, которые помогут снять боли в спине: разгрузка для тех, кто ведет сидячий образ жизни

Простые упражнения, которые помогут расслабить позвоночник

ТехИнсайдер
Лунный грунт плохо подошел для выращивания резуховидок Лунный грунт плохо подошел для выращивания резуховидок

Растения в лунном грунте испытывали сильный стресс и медленно развивались

N+1
Что упало — не пропало: правда ли быстро поднятое не считается упавшим? Отвечает наука Что упало — не пропало: правда ли быстро поднятое не считается упавшим? Отвечает наука

“Правило пяти секунд” работает не всегда и не с любой едой

ТехИнсайдер
Как защитить кровь от заболеваний: рекомендации гематолога-онколога Как защитить кровь от заболеваний: рекомендации гематолога-онколога

Как мы можем попытаться предотвратить развитие заболеваний крови?

Psychologies
7 фактов об автомобилях, которые стыдно не знать даже начинающему водителю. Проверим, разбираетесь ли вы в машинах! 7 фактов об автомобилях, которые стыдно не знать даже начинающему водителю. Проверим, разбираетесь ли вы в машинах!

5 вещей об автомобилях, которые должен знать даже «чайник»

ТехИнсайдер
Маску на себя: почему не стоит забывать о собственных чувствах Маску на себя: почему не стоит забывать о собственных чувствах

Почему обращаться к помощи — не стыдно, а правильно

РБК
Беременные и кормящие самки мышей отпугнули самцов мочой с банановым запахом Беременные и кормящие самки мышей отпугнули самцов мочой с банановым запахом

Как самки домовых мышей защищают свое потомство?

N+1
Психолог, психотерапевт, психиатр, психоаналитик: в чем разница? Психолог, психотерапевт, психиатр, психоаналитик: в чем разница?

Попробуем разобраться, чем отличается психолог от психотерапевта и психиатра

Psychologies
О свободе и внутренней силе человека: какой бывает храбрость в наихудшие времена О свободе и внутренней силе человека: какой бывает храбрость в наихудшие времена

Эдит Ева Эгер в юном возрасте была отправлена вместе со своей семьей в Аушвиц

Forbes
Знания спасут мир: 5 книг, которые помогут избежать конфликтов с окружающими людьми Знания спасут мир: 5 книг, которые помогут избежать конфликтов с окружающими людьми

Как научиться эмпатии и эффективно взаимодействовать с другими?

ТехИнсайдер
«Дочь приняла решение о разводе на эмоциях — как ее отговорить?» «Дочь приняла решение о разводе на эмоциях — как ее отговорить?»

Как вести себя, если ваша дочь вдруг решилась на развод?

Psychologies
10 самых быстрых животных в мире: спринтеры из мира дикой природы 10 самых быстрых животных в мире: спринтеры из мира дикой природы

Рейтинг сверхскоростных животных планеты

ТехИнсайдер
7 альбомов хип-хопа последних десяти лет, которые обожают интеллектуалы 7 альбомов хип-хопа последних десяти лет, которые обожают интеллектуалы

Изучили рейтинги меломанских сайтов и составили любопытный список хип-хопа

Maxim
Кино эпохи замещения Кино эпохи замещения

«Святым тут не место»: версия Пола Шрейдера, которую мы заслужили

Weekend
Останки из Суздальского Ополья указали на плохое здоровье средневековых жителей поселения Останки из Суздальского Ополья указали на плохое здоровье средневековых жителей поселения

Ученые исследовали останки 26 человек с памятника Михали-3

N+1
Топ-10 кондиционеров для квартиры: рейтинг лучших 2022 Топ-10 кондиционеров для квартиры: рейтинг лучших 2022

Какой кондиционер лучше выбрать для квартиры?

CHIP
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
В это сложно поверить: 5 диких ритуалов древних племен, которые проводятся до сих пор В это сложно поверить: 5 диких ритуалов древних племен, которые проводятся до сих пор

На одной планете с нами живут люди, далекие от современных забот

ТехИнсайдер
Что читать в выходные: 10 легких романов Что читать в выходные: 10 легких романов

Захватывающие книги о любви, путешествиях и попытках начать жизнь с нуля

СНОБ
За «Крестного отца»: 4 странные причины, по которым в СССР сажали в тюрьму За «Крестного отца»: 4 странные причины, по которым в СССР сажали в тюрьму

Законодательство в СССР временами оставляло желать лучшего

VOICE
Убить невинного Убить невинного

Тексты Франца Кафки как игровая вселенная катастроф

Weekend
Что такое классы автомобилей: в чем их разница Что такое классы автомобилей: в чем их разница

Разбираемся, что такое классы авто, какие они бывают и нужно ли знать их все

РБК
8 утренних ритуалов счастливых пар 8 утренних ритуалов счастливых пар

Что нужно, чтобы построить гармоничные отношения? Всего лишь несколько мелочей

Psychologies
Лиризм, гротеск, музыкальный вкус: 7 причин, почему Паоло Соррентино — один из лучших режиссеров современности Лиризм, гротеск, музыкальный вкус: 7 причин, почему Паоло Соррентино — один из лучших режиссеров современности

Почему Паоло Соррентино — один из лучших авторов авторов европейского арт-кино

Правила жизни
Рай в лофте и джунгли в ванной: 5 примеров работы с обоями в интерьере Рай в лофте и джунгли в ванной: 5 примеров работы с обоями в интерьере

О нюансах использования обоев в интерьере рассказывают дизайнеры и архитекторы

РБК
Украшение номер один: как парики спасли египтян, обогатили русских и погубили королеву Франции Украшение номер один: как парики спасли египтян, обогатили русских и погубили королеву Франции

Парики веками были неотъемлемой деталью туалета и оставили след в истории

Вокруг света
Открыть в приложении