Половой отбор защищает от вымирания

 Sexual selection protects against extinction. Alyson J. Lumley, Łukasz Michalczyk, James J.N. Kitson, et al. Nature. 2015. Vol. 522. No 7557. P. 470–473.

Половое размножение широко распространено в природе, хотя бесполое, казалось бы, и проще, и эффективнее. Одно из преимуществ полового размножения предположительно состоит в том, что оно вводит в действие особую форму отбора – половой отбор, помогающий «обычному» естественному отбору очищать генофонд от вредных мутаций. Результаты 7-летнего эволюционного эксперимента на жуках (малых булавоусых хрущаках) Tribolium castaneum показали, что половой отбор действительно способствует уменьшению генетического груза и предохраняет популяцию от вымирания. Те из подопытных популяций, в которых на каждую самку приходилось по несколько самцов (а значит, была возможность выбора и мог работать половой отбор), накопили меньше рецессивных вредных мутаций, чем популяции с такой же численностью, но без избытка самцов. Эксперимент проводился в двух вариантах (А и B). В каждом варианте участвовало по шесть популяций. В трех из них были созданы благоприятные условия для полового отбора, в трех других половой отбор был затруднен или вовсе невозможен. Интенсивность полового отбора определялась соотношением самцов и самок. Все прочие условия, включая эффективную численность популяции, были одинаковыми в пределах каждого варианта. В варианте А в каждом поколении в размножении участвовали либо 10 самок и 90 самцов (сильный половой отбор), либо наоборот, – 90 самок и 10 самцов (слабый половой отбор). В варианте B каждая популяция на стадии размножающихся взрослых жуков состояла либо из 20 моногамных пар (случайно выбранные самка и самец), либо из 12 групп, включавших одну самку и пять самцов. В первом случае возможность полового отбора была полностью исключена. По окончании основной фазы эволюционного эксперимента, которая продолжалась 7 лет, авторы потратили еще 3 года, чтобы оценить накопленный подопытными популяциями генетический груз. Делалось это путем измерения инбредной депрессии  – снижения приспособленности потомства при близкородственных скрещиваниях. Существует две основные причины инбредной депрессии. Обе они связаны с тем, что инбридинг повышает уровень гомозиготности потомства. При этом, чем больше поколений продолжается инбридинг, тем выше гомозиготность. Авторы произвели от каждой подопытной популяции моногамные семьи, состоящие из случайно выбранных братьев и сестер. В общей сложности было протестировано по 108 таких семей из популяций с половым отбором и столько же – из популяций без полового отбора. Из потомства каждой пары опять выбирали случайным образом брата и сестру, скрещивали их друг с другом, и так далее – в течение 20 поколений. Инбридинг вел к неуклонному снижению плодовитости, и в конце концов наступал момент, когда семья вообще не могла произвести потомства. Такая семья считалась «вымершей». Оказалось, что популяции жуков, подвергавшиеся в основной фазе эксперимента усиленному половому отбору, намного устойчивее к инбридингу, чем те, у которых половой отбор был ослаблен или исключен. Полученные результаты – веский аргумент в пользу того, что половой отбор действительно является эффективным средством очистки генофонда от вредных мутаций, что в долгосрочной перспективе снижает вероятность вымирания популяции. Это может быть одной из причин того, что половое размножение и раздельнополость упорно сохраняются в ходе эволюции, несмотря на то, что переход к бесполому размножению или партеногенезу дает раздельнополым организмам двойной выигрыш в скорости размножения.

В.В. Стрекопытов