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

С легким паром! 7 правил, чтобы получить максимальный эффект от бани С легким паром! 7 правил, чтобы получить максимальный эффект от бани

Врачи предупреждают – париться можно не всем и отнюдь не до седьмого пота!

Лиза
Почему после кофе нас так сильно тянет в туалет Почему после кофе нас так сильно тянет в туалет

Многие из нас понимают, как связаны кофе и туалет, но откуда возникла эта связь?

ТехИнсайдер
Перманентный макияж бровей: как его делают и сколько он будет держаться? Перманентный макияж бровей: как его делают и сколько он будет держаться?

Если природа не наделила вас густыми бровями — есть решение

VOICE
Наталья Подольская: «Мне нравится смотреть на лица людей, когда я говорю, что мне 40 лет. Не верят!» Наталья Подольская: «Мне нравится смотреть на лица людей, когда я говорю, что мне 40 лет. Не верят!»

Наталья Подольская — о семейных традициях и трудностях в воспитании детей

Здоровье
Небожители и чудовища: как представляли чужаков в корейских мифах Небожители и чудовища: как представляли чужаков в корейских мифах

«Фантазии о чужаках» — одна из характерных черт мифологических историй

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

Почему притяжение порой оборачивается отдалением?

Psychologies
Как самолеты взлетают Как самолеты взлетают

Как устроены самолеты с вертикальными взлетом и посадкой

ТехИнсайдер
База тренера База тренера

Как отличить коуча здорового человека от коуча курильщика?

Собака.ru
Икра хариуса, галаган и конина: какие локальные продукты станут новыми деликатесами Икра хариуса, галаган и конина: какие локальные продукты станут новыми деликатесами

Какие локальные продукты заслужат звание новых российских деликатесов

Forbes
Как не расклеиться после увольнения: 7 шагов Как не расклеиться после увольнения: 7 шагов

После увольнения предстоит внутренне собраться и сделать 6 шагов к новой жизни

Psychologies
Как настроить фары автомобиля без помощи автосервиса Как настроить фары автомобиля без помощи автосервиса

Как правильно отрегулировать фары автомобиля?

ТехИнсайдер
Степень смешения: почему ушедшим западным брендам непросто придумать новые названия Степень смешения: почему ушедшим западным брендам непросто придумать новые названия

Как ни крути, McDonald's, SvetoCopy, OBI — теперь только за границей

Forbes
Как два инвестбанкира вкладываются в технологические компании в России Как два инвестбанкира вкладываются в технологические компании в России

Почему основатели Ultimate Capital верят в российский рынок, несмотря на кризис

Forbes
Сифилис оказался в Китае задолго до экспедиций Васко да Гамы Сифилис оказался в Китае задолго до экспедиций Васко да Гамы

Палеопатологи диагностировали сифилис у людей, умерших около 656–1174 годов

N+1
Профессор Эйнштейн. Распространённые ошибки его биографов Профессор Эйнштейн. Распространённые ошибки его биографов

Рассказывать о жизни Эйнштейна часто берутся люди, слабо знакомые с предметом

Наука и жизнь
Твоя мать! 5 ужасных поступков Иоланды Хадид, в которые сложно поверить Твоя мать! 5 ужасных поступков Иоланды Хадид, в которые сложно поверить

Почему Иоланда Хадид — настоящий антигерой?

VOICE
Бедный Рюрик… Бедный Рюрик…

Кто такой Рюрик?

Дилетант
Убийцы под прикрытием: 5 самых ядовитых грибов в мире, которые нельзя собирать в лесу Убийцы под прикрытием: 5 самых ядовитых грибов в мире, которые нельзя собирать в лесу

Самые опасные, ядовитые и безжалостные грибы-убийцы

ТехИнсайдер
Элоди Харпер: «Дом волчиц». Исторический роман о судьбе женщины на фоне готовых к гибели Помпей Элоди Харпер: «Дом волчиц». Исторический роман о судьбе женщины на фоне готовых к гибели Помпей

До извержения Везувия Помпеи живут беззаботной жизнью. Отрывок из книги

СНОБ
Физики увидели гигантскость ионизированных ридберговских молекул Физики увидели гигантскость ионизированных ридберговских молекул

Размер ионизированных ридберговских молекул составил примерно четыре микрометра

N+1
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
Пикси, шег, гаврош и еще 7 стрижек, которые не нужно укладывать Пикси, шег, гаврош и еще 7 стрижек, которые не нужно укладывать

Выбирая новую прическу, определитесь, готовы ли вы тратить время на укладку

РБК
Горячая ванна вместо тренировки: как работает новый лайфхак для похудения Горячая ванна вместо тренировки: как работает новый лайфхак для похудения

Не любишь спорт, но обожаешь домашние бьюти-процедуры? Значит, это судьба!

VOICE
Небезопасный шопинг Небезопасный шопинг

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

Лиза
«Неестественный отбор: Генная инженерия и человек будущего»: Как далеко мы можем зайти в изменении генома? «Неестественный отбор: Генная инженерия и человек будущего»: Как далеко мы можем зайти в изменении генома?

О развитии генетических технологий и новых этических дилеммах

N+1
Ночной «заплыв» Ночной «заплыв»

В каком возрасте ребёнок может оставаться сухим всю ночь?

Здоровье
Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть

Может ли протеиновый порошок помочь похудеть?

Популярная механика
Для охоты, общения и навигации: как рыбы научились использовать электричество Для охоты, общения и навигации: как рыбы научились использовать электричество

Некоторые рыбы освоили электричество гораздо раньше человека

Вокруг света
«Кэнди»: бенефис Джессики Бил в роли хладнокровной убийцы «Кэнди»: бенефис Джессики Бил в роли хладнокровной убийцы

«Кэнди» — сериал о том, как Кэндис Монтгомери хладнокровно убила свою подругу

Forbes
Почему советские квартиры такие маленькие: причина неочевидна! Почему советские квартиры такие маленькие: причина неочевидна!

Как определяли размер жилья в СССР

VOICE
Открыть в приложении