|
| updated 21.05.12 16:42 21.05.12 16:41 |
Emet   | Самки рыб вежливее с незнанезнакомцами |
ru |
Самки рыб-чистильщиков ведут себя вежливее с незнакомцами, чем с давними приятелями
17.05.12 | Этология, Ихтиология, Психология, Александр Марков | Комментировать
Рыбы-чистильщики Labroides dimidiatus обслуживают клиента. Изображение с сайта www.biolib.cz
Длительные взаимоотношения между особями, как правило, способствуют развитию кооперации. Многие животные охотнее сотрудничают со знакомыми индивидами, чем с посторонними, что объясняется теорией «взаимного альтруизма»: выгоднее помогать тем, кто в прошлом уже сотрудничал с вами и на чью благодарность можно рассчитывать. Но бывает и наоборот. Британские ихтиологи обнаружили, что самки рыб-чистильщиков ведут себя более альтруистично с незнакомыми самцами. Это объясняется тем, что самцы, более крупные и агрессивные, чем самки, наказывают партнерш за эгоистичное поведение, причем к незнакомым самкам они строже, чем к давним подружкам. Таким образом, при «асимметричных» отношениях, когда один из партнеров заведомо сильнее другого, слабый партнер, чтобы избежать наказания, может быть добрее к чужим, чем к своим.
Согласно теории взаимного альтруизма (см.: Reciprocal altruism; Trivers, 1971. The evolution of reciprocal altruism, PDF, 493 Кб), знакомые особи в общем случае должны чаще помогать друг другу, чем незнакомые. Математические модели подтверждают, что при однократных случайных встречах с незнакомцами наиболее выгодным поведением часто оказывается эгоистическое, тогда как при повторяющихся взаимодействиях с одним и тем же партнером более выгодными оказываются кооперативные стратегии (см. Дилемма заключенного). В ряде экспериментальных исследований было показано, что многие животные (например, люди, другие приматы, птицы — зебровые амадины) действительно более склонны к кооперации с давними знакомцами, чем с незнакомыми особями (см. также: Крысы платят добром за добро, «Элементы», 16.04.2012).
Британские ихтиологи, изучающие рыбку-чистильщика Labroides dimidiatus, решили проверить на своем объекте, как влияет давность знакомства на кооперативное поведение. С одной из работ этой исследовательской группы читатели «Элементов» уже знакомы (см.: Заключая «пакт о сотрудничестве», рыбы заранее просчитывают ситуацию, «Элементы», 26.06.2006). Чистильщики — классический объект для изучения реципрокного альтруизма. При этом изучаются, как правило, их взаимоотношения с «клиентами» — крупными рыбами, которым чистильщики помогают избавиться от паразитов. В новом исследовании изучалась кооперация не между чистильщиком и клиентом, а между двумя чистильщиками, совместно обрабатывающими одного клиента. Эту работу часто выполняют вместе два чистильщика — самец и самка. Показано, что клиенты предпочитают пользоваться услугами таких парочек, потому что они работают качественнее и реже жульничают, чем чистильщики-одиночки.
Как описано в вышеупомянутой заметке, чистильщики вообще-то предпочитают объедать не паразитов, а слизь с чешуи клиента, что порождает конфликт интересов. Клиенту не нужно, чтобы объедали его слизь. Он хочет избавиться от паразитов. Если чистильщики начинают вести себя слишком эгоистично и увлекаются слизью («жульничают»), рассерженный клиент может уплыть и оставить халтурщиков вовсе без обеда. Поэтому каждый из чистильщиков заинтересован в том, чтобы его партнер ел поменьше вкусной слизи и побольше невкусных паразитов. С точки зрения чистильщика (как и с точки зрения клиента), поедание слизи партнером — это жульничество (эгоизм), тогда как поедание менее желанной пищи, паразитов, можно рассматривать как проявление кооперации (альтруизма).
Почему супружеские пары честнее одиночек? Как выяснилось, по крайней мере отчасти честность поддерживается страхом наказания со стороны партнера. Чистильщики-самцы, более крупные и агрессивные, чем самки, атакуют своих партнерш, если те начинают вести себя эгоистично (см.: Преступления и наказания у рыб-чистильщиков). Отношения в паре асимметричные: самец может наказать самку, она его — нет. Впрочем, борцы за гендерное равноправие могут не беспокоиться: чистильщики — протогинные гермафродиты. Самки рано или поздно превращаются в самцов и сами начинают шпынять самок. Наличие по соседству агрессивного самца удерживает самок от смены пола. Предполагают, что самцы чистильщиков для того и держат своих подруг в ежовых рукавицах, чтобы те подольше не превращались в самцов. Кому же хочется вместо верного полового партнера получить соперника?
Как можно видеть из приведенного описания, чистильщики — удобный объект для изучения влияния давности знакомства на кооперативное поведение. Авторы в 2010–2011 годах поймали у побережья Австралии 24 разнополые пары чистильщиков. Рыб-клиентов в экспериментах заменяли плексигласовыми пластинами, на которых размещался корм двух видов: вкусный (креветочная масса) и невкусный (рыбные хлопья). Рыб приучили к тому, что, пока они едят невкусные хлопья, пластина-клиент остается в их распоряжении, но стоит им всерьез заняться вкусной креветочной массой, пластину у них отбирают («клиент уплывает»). Таким образом, чистильщики в ходе обучения и последующих экспериментов сталкивались с той же «моральной дилеммой», что и в природе, только в роли паразитов выступали хлопья, а в роли слизи — креветочная масса.
Обученных рыбок затем тестировали попарно, помещая в аквариум то со своим собственным партнером, то с незнакомым чистильщиком другого пола. Рыбы кормились вдвоем с одной плексигласовой пластины до тех пор, пока кто-то из них не съедал порцию креветочной массы, после чего «клиент уплывал». Эгоистичность поведения самцов и самок оценивалась по отношению съеденной креветочной массы к съеденным хлопьям, мера наказания самцами самок — по количеству нападений. Если первой на креветок польстилась самка, возмущенный самец часто начинал гонять ее по аквариуму; то, сколько раз он на нее бросался в течение 60 секунд после исчезновения «клиента», и считалось мерой наказания. В некоторых экспериментах самец и самка были разделены прозрачной перегородкой: они по-прежнему кормились с одной пластины и видели друг друга, но наказание самке не грозило.
Самки в экспериментах вели себя альтруистичнее (ели больше хлопьев и меньше креветочной массы), когда их партнером был незнакомый самец. По отношению к собственному мужу они демонстрировали больше эгоизма. Кроме того, самки вели себя эгоистичнее, когда самец не мог их наказать, потому что находился за перегородкой. Эгоистичность поведения самца не зависела от степени его знакомства с партнершей.
Самцы «наказывали» незнакомых самок достоверно сильнее, чем своих жен. И эти наказания были эффективны, по крайней мере, в краткосрочной перспективе: если паре, в которой самка «сжульничала», через минуту предлагали нового «клиента», то вероятность того, что самка снова польстится на креветочную массу, отрицательно коррелировала с силой наказания. Впрочем, через 30–60 минут после наказания эта закономерность уже не прослеживалась.
Результаты показывают, что кооперативное поведение самок регулируется угрозой наказания со стороны самца. Если этой угрозы нет, самка «расслабляется» и ведет себя эгоистично. Самцы строже к незнакомым самкам, чем к своим женам — и поэтому самка, чтобы избежать наказания, старается вести себя приличнее в присутствии незнакомца.
Пищевое поведение самца не зависит от того, знаком ли он со своей партнершей: в любом случае ему нечего опасаться, ведь самка его не накажет. Но почему самцы сильнее наказывают незнакомых самок? На первый взгляд это кажется нелогичным: самцу следовало бы энергичнее воспитывать ту самку, с которой он живет постоянно, ведь в этом случае от результатов воспитания ему самому будет больше пользы. Впрочем, эффект наказания длится недолго: спустя минуту самка его еще помнит, а через полчаса — уже нет. Так что в долгосрочной перспективе строгие наказания вряд ли способствуют счастью в семейной жизни. Строго наказать случайную партнершу может быть полезно, несмотря на ее короткую память, потому что в работе чистильщиков редко случаются долгие перерывы: клиенты подплывают к ним очень часто (до 2300 раз в сутки!). Поэтому строгость может принести самцу выгоду даже в случае недолгого партнерства. Наказывать же постоянную партнершу менее выгодно, потому что приспособленность (репродуктивный успех) самца и самки, образующих устойчивую пару, тесно взаимосвязаны. Самцу незачем слишком уж усердствовать с воспитанием: ведь его партнерша потратит лишние калории, полученные «нечестным» путем, на производство икры, которую он же и оплодотворит.
В ходе экспериментов выявилась еще одна интересная закономерность: самцы были тем агрессивнее по отношению к своим партнершам, чем меньше превосходили их по размеру. Иными словами, сравнительно крупных самок наказывали часто, маленьких — прощали. Какой в этом смысл? Возможно, причина в том, что чем меньше самка уступает по силе своему партнеру, тем больше вероятность, что она превратится в самца. Чтобы не допустить этого, самцу, живущему с крупной партнершей, нужно почаще демонстрировать ей свое физическое превосходство.
Распространяются ли выявленные закономерности на других животных, включая людей? Авторы допускают, что и у людей асимметричность отношений может приводить к тому, что заведомо более слабый партнер будет вести себя альтруистичнее с незнакомцами, чем со старыми друзьями. Житейский опыт подсказывает, что это, пожалуй, так и есть, но для научного подтверждения данной гипотезы понадобятся специальные эксперименты.
Источник: N. J. Raihani, A. S. Grutter, R. Bshary. Female cleaner fish cooperate more with unfamiliar males (PDF, 563 Кб) // Proceedings of the Royal Society B. 2012. V. 279. P. 2479–2486
|
|
| |
|
|
| updated 18.05.12 18:30 18.05.12 18:29 |
Emet | садистка:) |
en |
|
| Comments: 21 | |
| |
|
|
| updated 13.05.12 13:10 13.05.12 13:10 |
Emet | Актуально: на фоне Греции, Франции и Испании |
ru |
NEWS.BCM.ru
Калниете: Латвия выбирает между рублем, евро и юанем
"Сегодня те люди, которые понимают важность евро, делают для Латвии слишком мало. Предпринимателям и другим профессиональным объединениям необходимо активнее объяснять, почему для Латвии введение евро столь важно. Об этом рассказала депутат Европарламента Сандра Калниете. По ее словам, несмотря на скептицизм общества, это решение настолько же решающее, как и решение Латвии о вступлении в Европейский Союз и НАТО."
Все дело в культе дятла который как известно был тотемом "древнейшей прибалтийской цивилизации" жмудинам не нужны циновки,мандалы или символы-только быстрые ноги и крепкий дуб(желательно столетний) состояние дхьяны достигается после пятого-шестого столкновения. К сожалению эта практика накладывает свой отпечаток на мышление адепта вцелом...но это мелкие частности.
|
|
| |
|
|
| updated 13.05.12 12:17 13.05.12 12:00 |
Emet | |
ru |
|
| Comments: 2 | |
| |
|
|
| updated 07.05.12 20:55 07.05.12 20:46 |
Emet | Опыты на червях доказали: самцы — вещь полезная))) |
en |
Генетика, Эволюция, Александр Марков | Комментарии (21)
У круглых червей Caenorhabditis elegans нет самок, а есть только самцы (слева) и гермафродиты (справа). Гермафродитов можно отличить по тоненькому длинному хвостику. Фото с сайтов www.nematodes.org и www.kiwicrossing.com
Самооплодотворяющиеся животные размножаются при прочих равных вдвое быстрее, чем раздельнополые. Почему же раздельнополость преобладает в природе? Для ответа на этот вопрос были искусственно выведены породы круглых червей Caenorhabditis elegans, одни из которых практикуют только перекрестное оплодотворение, другие — только самооплодотворение. Эксперименты с этими червями подтвердили две гипотезы о преимуществах перекрестного оплодотворения. Одно преимущество состоит в более эффективном очищении генофонда от вредных мутаций, второе — в ускоренном накоплении полезных мутаций, что помогает популяции приспосабливаться к меняющимся условиям.
Двойная цена самцов
Зачем нужно половое размножение, зачем нужны самцы? Ответы на эти вопросы совсем не так очевидны, как может показаться.
Схема, иллюстрирующая «двойную цену пола» (или «двойную цену самцов»). У раздельнополых организмов половину потомства каждой самки составляют самцы, которые сами никакого потомства произвести не могут. При бесполом размножении всё потомство состоит из самок (при самооплодотворении — из самостоятельно размножающихся гермафродитов). Поэтому при прочих равных размножение без участия самцов вдвое эффективнее, чем с самцами. На рисунке показана ситуация, когда каждая самка производит ровно двух потомков. Рисунок с сайта en.wikipedia.org
Известный эволюционист Джон Мэйнард Смит (John Maynard Smith) обратил внимание на серьезность данной проблемы в своей книге The Evolution of Sex (1978). Мэйнард Смит подробно рассмотрел парадокс, которому дал название «двойная цена пола» (two-fold cost of sex). Суть его в том, что при прочих равных бесполое размножение (или самооплодотворение) ровно в два раза эффективнее, чем перекрестное оплодотворение с участием самцов (см. рисунок). Иными словами, самцы обходятся популяции непомерно дорого. Отказ от них дает немедленный и очень значительный выигрыш в скорости размножения. Мы знаем, что чисто технически переход от раздельнополости и перекрестного оплодотворения к бесполому размножению или самооплодотворению вполне возможен, тому есть масса примеров как у растений, так и у животных (см., например: Самки гигантского комодского варана размножаются без участия самцов, «Элементы», 26.12.2006). Тем не менее бесполые расы и популяции самооплодотворяющихся гермафродитов почему-то до сих пор так и не вытеснили тех, кто размножается «обычным» образом, с участием самцов.
Зачем они все-таки нужны?
Из сказанного следует, что перекрестное оплодотворение должно давать некие преимущества, настолько значительные, что они перекрывают даже двойной выигрыш в эффективности размножения, даваемый отказом от самцов. Причем эти преимущества должны проявляться сразу, а не когда-нибудь через миллион лет. Естественному отбору нет дела до отдаленных перспектив.
Есть много гипотез о природе этих преимуществ (см.: Evolution of sexual reproduction). Мы рассмотрим две из них. Первая известна под названием «храповик Мюллера» (см.: Muller's ratchet). Храповик — это устройство, в котором ось может крутиться только в одну сторону. Суть идеи в том, что если у бесполого организма возникает вредная мутация, его потомки уже не могут от нее избавиться. Она будет, как родовое проклятие, передаваться всем его потомкам вечно (если только не произойдет обратная мутация, а вероятность этого очень мала). У бесполых организмов отбор может отбраковывать только целые геномы, но не отдельные гены. Поэтому в череде поколений бесполых организмов может (при соблюдении определенных условий) происходить неуклонное накопление вредных мутаций. Одним из таких условий является достаточно большой размер генома. У круглых червей, между прочим, геномы маленькие по сравнению с другими животными. Может быть, поэтому они и могут позволить себе самооплодотворение (см. ниже).
Если же организмы размножаются половым путем и практикуют перекрестное оплодотворение, то индивидуальные геномы постоянно рассыпаются и перемешиваются, а новые геномы формируются из фрагментов, ранее принадлежавших разным организмам. В результате возникает особая новая сущность, которой нет у бесполых организмов, — генофонд популяции. Гены получают возможность размножаться или выбраковываться независимо друг от друга. Ген с неудачной мутацией может быть отбракован отбором, а остальные («хорошие») гены данного родительского организма могут благополучно сохраниться в популяции.
Таким образом, первая идея состоит в том, что половое размножение способствует очищению геномов от «генетического груза», то есть помогает избавляться от постоянно возникающих вредных мутаций, не допуская вырождения (снижения общей приспособленности популяции).
Вторая идея сродни первой: она предполагает, что половое размножение помогает организмам эффективнее адаптироваться к меняющимся условиям за счет ускоренного накопления мутаций, полезных в данной обстановке. Допустим, у одной особи возникла одна полезная мутация, у другой — другая. Если эти организмы бесполые, у них практически нет шансов дождаться объединения обеих мутаций в одном геноме. Половое размножение дает такую возможность. Оно фактически делает все полезные мутации, возникшие в популяции, «общим достоянием». Ясно, что скорость приспособления к меняющимся условиям у организмов с половым размножением должна быть выше.
Схема, показывающая, как половое размножение может ускорять распространение полезных мутаций в популяции. При половом размножении (верхний рисунок) два новых полезных аллеля (A и B) быстро объединяются в результате скрещивания особей, каждая из которых имеет только один из этих аллелей. При бесполом размножении (нижний рисунок) приходится дожидаться, пока обе мутации случайно возникнут у одного и того же клона. Рисунок с сайта en.wikipedia.org
Все эти теоретические построения, однако, основаны на определенных допущениях. Результаты математического моделирования свидетельствуют о том, что степень полезности или вредности перекрестного оплодотворения по сравнению с бесполым размножением или самооплодотворением зависит от целого ряда параметров. В их числе размер популяции; скорость мутирования; размер генома; количественное распределение мутаций в зависимости от степени их вредности/полезности; число потомков, производимых одной самкой; эффективность отбора (степень зависимости числа оставляемых потомков не от случайных, а от генетических факторов) и т. д. Некоторые из этих параметров очень трудно измерить не только в природных, но и в лабораторных популяциях.
Поэтому все гипотезы такого рода остро нуждаются не столько в теоретических обоснованиях и математических моделях (всего этого уже в избытке), сколько в прямой экспериментальной проверке. Однако подобных экспериментов до сих пор проведено не так уж много (Colegrave, 2002. Sex releases the speed limit on evolution // Nature. V. 420. P. 664–666; Goddard et al., 2005. Sex increases the efficacy of natural selection in experimental yeast populations // Nature. V. 434. P. 636–640). Новое исследование, выполненное биологами из Орегонского университета на круглом черве Caenorhabditis elegans, ярко проиллюстрировало действенность обоих рассмотренных механизмов, обеспечивающих преимущество тем популяциям, которые не отказываются от самцов, несмотря на их «двойную цену».
Уникальный объект для изучения роли самцов
Черви Caenorhabditis elegans словно нарочно созданы для экспериментальной проверки вышеупомянутых гипотез. У этих червей нет самок. Популяции состоят из самцов и гермафродитов, причем последние численно преобладают. У гермафродитов две X-хромосомы, у самцов — только одна (система определения пола X0, как у дрозофилы). Гермафродиты производят сперматозоиды и яйцеклетки и могут размножаться без посторонней помощи путем самооплодотворения. Самцы производят только сперматозоиды и могут оплодотворять гермафродитов. В результате самооплодотворения на свет появляются только гермафродиты. При перекрестном оплодотворении половина потомства оказывается гермафродитами, половина — самцами. Обычно частота перекрестного оплодотворения в популяциях C. elegans не превышает нескольких процентов. Чтобы определить эту частоту, не обязательно наблюдать за интимной жизнью червей — достаточно знать процент самцов в популяции.
Следует пояснить, что самооплодотворение — это не совсем то же самое, что бесполое (клональное) размножение, однако различия между ними быстро сходят на нет в череде самооплодотворяющихся поколений. Самооплодотворяющиеся организмы за несколько поколений становятся гомозиготными по всем локусам. После этого потомство перестает отличаться от родителей генетически, точно так же, как и при клональном размножении.
У C. elegans известны мутации, влияющие на частоту перекрестного оплодотворения. Одна из них, xol-1, смертельна для самцов и фактически приводит к тому, что в популяции остаются только гермафродиты, размножающиеся путем самооплодотворения. Другая, fog-2, лишает гермафродитов способности производить сперму и фактически превращает их в самок. Популяция, в которой все особи несут эту мутацию, становится обычной раздельнополой популяцией, как у большинства животных.
Авторы при помощи классических методик (путем скрещиваний, а не генной инженерии) вывели две пары пород червей с почти одинаковыми геномами, различающимися только наличием мутаций xol-1 и fog-2. Первая порода в каждой паре, с мутацией xol-1, размножается только самооплодотворением (obligate selfing, OS). Вторая, с мутацией fog-2, может размножаться только путем перекрестного оплодотворения (obligate outcrossing, OO). К каждой паре пород прилагалась третья, с таким же генетическим «бэкграундом», но лишенная обеих мутаций (wild type, WT). У пород WT частота перекрестного оплодотворения в стандартных лабораторных условиях не превышает 5%.
Самцы нужны! Проверено экспериментально
С этими тройками пород были проведены две серии экспериментов.
В первой серии проверялась гипотеза о том, что перекрестное оплодотворение помогает избавляться от «генетического груза». Эксперимент продолжался в течение 50 поколений (червей, разумеется, а не экспериментаторов). Каждое поколение червей подвергалось действию химического мутагена — этилметансульфоната. Это приводило к увеличению частоты мутирования примерно в четыре раза. Молодых животных помещали в чашку Петри, разделенную пополам стенкой из вермикулита (см. рисунок), причем червей сажали в одну половину чашки, а их пища — бактерии E. coli — находилась в другой половине. Червей при пересадке обрабатывали антибиотиком, чтобы очистить от случайно прилипших бактерий. В результате для того, чтобы добраться до еды, а значит получить шанс выжить и оставить потомство, черви должны были преодолеть препятствие. Тем самым экспериментаторы повысили эффективность «очищающего» отбора, который отсеивает вредные мутации. В обычных лабораторных условиях эффективность отбора очень низка, потому что черви окружены пищей со всех сторон. В такой ситуации могут выжить и размножиться даже очень слабые, перегруженные вредными мутациями животные. В новой экспериментальной установке этой уравниловке был положен конец. Чтобы переползти через стенку, червь должен быть здоров и крепок.
Схема экспериментальной установки. Молодых червей каждого нового поколения помещают в левую половину чашки (голубой кружок). Чтобы добраться до еды (желтый овал), они должны преодолеть вермикулитовый барьер. Слабые особи, перегруженные вредными мутациями, редко справляются с этой задачей. Рис. из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature
Авторы сравнивали приспособленность (fitness) у червей до и после эксперимента, то есть у особей первого и пятидесятого поколения. Червей C. elegans можно долго хранить в замороженном виде. Это сильно облегчает подобные эксперименты. Пока длился эксперимент, выборка червей 1-го поколения спокойно лежала в морозильнике. Приспособленность измеряли следующим образом. Червей смешивали в равной пропорции с контрольными червями, в геном которых был вставлен ген светящегося белка, и сажали в экспериментальную установку. Животным давали время, чтобы преодолеть барьер и размножиться, а затем определяли процент несветящихся особей в потомстве. Если этот процент увеличился в пятидесятом поколении по сравнению с первым — значит, в ходе эксперимента приспособленность выросла, если уменьшился — значит, имело место вырождение.
Результаты эксперимента показаны на рисунке. Они однозначно свидетельствуют о том, что перекрестное оплодотворение является мощным средством борьбы с генетическим грузом. Чем выше частота перекрестного оплодотворения, тем лучше итоговый результат (все линии на рисунке возрастают слева направо). Искусственно повышенная скорость мутирования привела к вырождению (снижению приспособленности) всех пород червей, кроме OO — «облигатных перекрестников».
Даже тем породам, у которых мутагенез не был искусственно ускорен, высокая частота перекрестного оплодотворения дала преимущество. В обычных лабораторных условиях это преимущество не проявляется, потому что червям не нужно перелезать через стенки, чтобы добраться до корма.
Любопытно, что в одной из двух контрольных пород OS («облигатных самооплодотворителей») даже без повышения скорости мутирования отказ от перекрестного оплодотворения привел к вырождению (левый квадратик в верхней паре кривых на рисунке расположен ниже нуля).
Результаты первого эксперимента. По горизонтальной оси — частота перекрестного оплодотворения. Крайнюю левую позицию занимают точки, соответствующие породам червей OS, крайнюю правую — OO. Промежуточное положение занимают точки, соответствующие породам WT. Треугольники и квадраты соответствуют двум тройкам пород червей с одинаковым «генетическим фоном» (genetic background). По вертикальной оси — изменение приспособленности в ходе эксперимента. Положительные значения означают рост приспособленности, отрицательные — вырождение. Сплошными линиями соединены точки, соответствующие породам червей, у которых скорость мутирования не была повышена. Пунктир — породы, подвергавшиеся действию химического мутагена. Рис. из обсуждаемой статьи в Nature
Рисунок также показывает, что частота перекрестного оплодотворения у большинства «диких» пород (WT) в ходе эксперимента оказалась заметно выше исходных 5%. Это, пожалуй, самый важный результат. Он означает, что в жестких условиях (имеется в виду как необходимость перелезать через барьер, так и повышенный темп мутагенеза) естественный отбор дает явное преимущество особям, размножающимся путем перекрестного оплодотворения. Потомство таких особей оказывается более жизнеспособным, и поэтому в ходе эксперимента происходит отбор на склонность к перекрестному оплодотворению.
Таким образом, первый эксперимент убедительно подтвердил гипотезу о том, что перекрестное оплодотворение помогает популяции избавляться от вредных мутаций.
Во второй серии экспериментов проверялось, помогает ли перекрестное оплодотворение вырабатывать новые адаптации путем накопления полезных мутаций. На этот раз червям, чтобы добраться до пищи, нужно было преодолеть зону, заселенную патогенными бактериями Serratia. Эти бактерии, попадая в пищеварительный тракт C. elegans, вызывают у червя опасное заболевание, которое может кончиться смертью. Чтобы выжить в этой ситуации, черви должны были либо научиться не глотать вредных бактерий, либо выработать устойчивость к ним. Какой из вариантов выбрали подопытные популяции червей — неизвестно, однако за 40 поколений породы OO отлично приспособились к новым условиям, породы WT приспособились несколько хуже, а породы OS не приспособились совсем (их выживаемость в среде с вредными бактериями осталась на исходном низком уровне). И снова в ходе эксперимента у пород WT под действием отбора резко возросла частота перекрестного оплодотворения.
Таким образом, перекрестное оплодотворение действительно помогает популяции приспосабливаться к меняющимся условиям, в данном случае — к появлению болезнетворного микроба. Тот факт, что в ходе эксперимента у пород WT увеличивалась частота перекрестного оплодотворения, означает, что спаривание с самцами (в противовес самооплодотворению) дает гермафродитам немедленное адаптивное преимущество, которое, очевидно, перевешивает «двойную цену», которую им приходится платить, производя на свет самцов.
Следует отметить, что перекрестное оплодотворение встречается не только у раздельнополых организмов. Например, многие беспозвоночные являются гермафродитами, оплодотворяющими не сами себя, а друг друга — перекрестно. У растений перекрестное опыление обоеполых («гермафродитных») особей тоже, мягко говоря, не редкость. Обе гипотезы, проверявшиеся в данной работе, вполне приложимы к таким гермафродитам. Иными словами, эта работа не доказала, что «перекрестный гермафродитизм» в чём-то уступает раздельнополости. А ведь за первый из этих двух вариантов не нужно платить пресловутую «двойную цену». Следовательно, проблема всё равно остается.
Проведенные эксперименты выявили недостатки самооплодотворения по сравнению с перекрестным, но они не объяснили, почему многие организмы предпочли раздельнополость «перекрестному гермафродитизму». Ключом к решению этой загадки, скорее всего, является половой отбор. Раздельнополость дает возможность самкам придирчиво выбирать себе партнеров, и это может служить дополнительным способом повышения эффективности отбраковки вредных и накопления полезных мутаций. Возможно, и эта гипотеза когда-нибудь получит экспериментальные подтверждения.
Источник: Levi T. Morran, Michelle D. Parmenter, Patrick C. Phillips. Mutation load and rapid adaptation favour outcrossing over self-fertilization // Nature. Advance online publication 21 October 2009.
|
|
| |
|
Total posts: 733 Pages: 74
1.. 10.. 20.. 30.. 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50.. 60.. 70..
|
|
| Mo |
Tu |
We |
Th |
Fr |
Sa |
Su |
| | | | | | 1 | | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | | 30 | | | | | | |
|
