Половой отбор у людей. Глава 1_(3).Половое размножение против вредных мутаций.

Новичок, начни здесь!

Итак продолжим, Камрады.

<--- Предыдущая часть.

Начало книжки (с Аннотацией) ---> Половой отбор у людей. Начало книги

Целиком эту отличную книжку можно совершенно бесплатно скачать тут - Половой отбор у людей

Вредные мутации, вроде бы, все равно должны были бы накапливаться

Если особь дожила до репродуктивного возраста, оказалась небесплодной, и у неё появились уже собственные дети, вредные мутации могут передаться уже им, итд.

Таким образом, количество вредных мутаций должно, вроде бы, постепенно, в среднем, расти. Накапливаться в генофонде. От потомка к потомку. От поколения к поколению. Как мы уже отмечали чуть ранее, процесс накопления вредных мутаций в генофонде принципиально происходит за счет образования новых мутаций («мутагенеза») и за счет того, что вероятность совершенно случайно исправить старую ошибку очень небольшая. Остановить мутагенез в естественных условиях практически невозможно, это природное свойство генома.

Генофонд в целом (не только человеческий, но и у других видов), казалось бы, должен был постепенно, но неотвратимо «деградировать».

«И при чем здесь половой отбор (собственно, и являющийся темой этой главы)?» — может спросить наш уважаемый читатель.

Чем именно половой отбор мог тут помочь?

Чтобы понять это, давай сначала поговорим о том, а как половое размножение само по себе, безотносительно полового отбора, помогает «бороться» с накоплением вредных мутаций (заодно, упомянем и про то, как «решают вопрос» бесполые организмы). «Бороться» — это, конечно же, всего лишь фигура речи, речь просто пойдет о роли полового размножения в защите генофонда от вредных мутаций.

А после уже перейдем, наконец-то, к роли именно полового отбора в этой «борьбе».

Половое размножение «борется» против вредных мутаций: за счет того, какие гены (из родительских) достанутся ребенку. «Удачливые» особи

Половое размножение дало «преимущества» организмам, обладающим способностью к нему. По сравнению с бесполыми организмами. В том числе, и в том отношении, что половое размножение работает против накопления вредных мутаций (это помимо других преимуществ, например, возможности создавать комбинации полезных генов/мутаций из двух разных родительских геномов итд.).

Попробуем объяснить этот момент простыми словами.

Но начнем с бесполого размножения.

При бесполом размножении, как мы уже говорили в начале главы, потомок получает от одной родительской особи весь геном целиком. Это означает и все вредные мутации, и все полезные гены. Но ведь, как мы уже разобрали, в дополнение к вредным мутациям, полученным от родительской особи, у нового организма в его половых клетках образуются новые вредные мутации (происходит мутагенез). «Груз» таких мутаций будет таким образом накапливаться и расти, из поколения в поколение. Одни геномы будут в результате отбраковываться отбором, другие продолжать размножаться дальше, накапливая вредные мутации постепенно, в череде поколений. Эта идея принципиально была разработана эволюционным генетиком Германом Мёллером и вошла в науку под названием «храповик Мёллера». Храповик — это устройство, в котором ось может крутиться только в одну сторону: в данном контексте — в сторону накопления вредных мутаций. Скажем, если случайно погибнет «лучшая» особь в популяции бесполых организмов, то эта потеря, в некотором смысле, необратима. Так как остальные особи, которые «хуже» погибшей, могут всего лишь делать копии самих себя (ну и мутировать дальше).

Чем меньше популяция бесполых организмов, тем проще оказаться в ситуации, когда в этой популяции уже не будет линии, в которой нет особей с относительно небольшим количеством «дефектов».

По-видимому, организмы, размножающиеся бесполым путем, «борются» с накоплением мутаций с помощью высокой скорости размножения/огромного количества особей: можно полагать, что в их огромных популяциях в каждый момент времени присутствует какое-то количество не сильно «генетически деградировавших» особей. К слову, бесполые организмы составляют подавляющую часть биомассы на Земле.

В отличии от бесполового размножения, при половом размножении новорожденная особь получает не весь родительский геном целиком, а только лишь половину генома каждого из родителей — половину генома мамы и половину генома папы. От каждого из двух родителей новая особь может получить разные участки генома, в разных комбинациях, но вместе, в норме, составляющие половину генома каждого из этих родителей.

И есть шанс, что эти доставшиеся ребенку «половинки» их геномов, в совокупности, будут содержать относительно небольшое количество вредных мутаций. Говоря проще, новорожденной особи может, если повезет, достаться меньшее число вредных мутаций, чем среднее между родительскими особями. Или, если повезет еще больше, даже меньшее число, чем у каждого из родителей.

Таким образом, часть детей оказывается носителями меньшего количества вредных мутаций, меньшего количества «больных» генов, чем их родители. Это принципиальный момент, запомним его. Часть детей — это, конечно же, не все дети, но не будет забегать вперед.

Если повезет еще сильнее, то эти же, доставшиеся ребенку «половинки» родительских геномов, могут оказаться как раз теми, где у родительских особей окажется относительно большое (по сравнению с другими половинками родительских геномов) количество «хороших», «полезных» генов. Но мы тут пока что рассуждаем на тему вредных мутаций, так что тему «хороших» генов пока отложим в сторонку.

У новой особи далее могут образовываться новые вредные мутации (в дополнение к тем, которые получены от родителей) в половых клетках, с которыми эти новые вредные мутации могут передаться далее уже детям этой особи и могут сказаться уже на них. Однако, если детям повезет, то, даже с учетом этих новых вредных мутаций, половые клетки «удачливой» особи могут оказаться в итоге все равно содержащими меньшее число таких мутаций, чем каждый из её родителей. Или хотя бы меньше число, чем среднее между родительскими особями.

Если нашего читателя заинтересует именно эта тема — «половое размножение против вредных мутаций», то, потратив некоторое количество времени, он сможет найти в интернете достаточно информации по этой тематике, в том числе и на русском языке. В некоторых книгах по эволюционной биологии этой теме посвящены даже целые разделы.

Также упомянем тут еще один механизм, с помощью которого геном «защищается» против вредных мутаций. Вредные мутации двух разных людей, чисто по теории вероятности, скорее всего находятся в разных генах. Поскольку ребенок получает по одному па́рному гену от каждого из двух родителей, то здоровый «доминантный» ген (если он «доминантный», а больной ген — «рецессивный», по своей природе), доставшийся от одного из родителей подавит мутантный нездоровый ген (нездоровый «аллель»), доставшийся от другого родителя.

К слову, люди давно сознательно заметили, что так называемый «инцест» (кровосмешение) является довольно опасным для здоровья потомства вариантом. Причина тут в том, что вредные мутации у родственников могут с большей вероятностью (большей, чем у не родственников) оказаться в одном и том же гене и тогда уже не произойдет вышеописанного подавления нездорового аллеля здоровым.

Обратный «инцесту» вариант — так называемый «гетерозис» (заметим, что некоторые считают не очень грамотным применение этого термина к людям, но не суть). Когда родительские гены с большой вероятностью различаются по «аллелям», например, если мужчина и женщина из разных стран (и при этом не родственники). Это повышает вероятность, что пары «аллелей» (то есть «парные» гены) у их общих детей будут в таком состоянии, когда присутствуют два разных «парных» гена (то есть два разных «аллеля») — рецессивный и доминантный. Такое состояние пары аллелей называется «гетерозиготным» (по данному гену). Соответственно, увеличивается вероятность, что «больные» рецессивные аллели будут подавлены доминантными здоровыми.

Однако, очевидно, что «гетерозиготность» не уменьшает количество вредных мутаций (еще используют термин «груз вредных мутаций», еще иногда это называют «генетический груз»). Гетерозиготность лишь «маскирует» больные «рецессивные» аллели. Однако, для полноты картины, мы решили упомянуть и этот «механизм защиты» от вредных мутаций.

Ну а как же насчет остальных особей, помимо «удачливых»? И как насчет
популяции в целом? И при чем тут все-таки половой отбор?

Получить от родителей те части генома, которые содержат относительно малое количество вредных мутаций — это, конечно, удел не всех особей. Не все они будут такими удачливыми. В среднем, количество мутаций, которое особи будет доставаться от родителей — очевидно, приблизительно равно среднему между родительскими особями. В среднем. Однако, из-за того, что у особи образуются новые вредные мутации (главное — в геноме половых клеток, с которыми эти мутации могут передаться детям этой особи, и сказаться уже на них), особь будет в среднем, содержать уже чуть больше таких мутаций, чем среднее между количеством таких мутаций у родителей. Уточним, на всякий случай, еще раз — речь не про всех, а про «в среднем».

Но как же тогда насчет накопления вредных мутаций в генофонде?

Скажем, что могло помочь эффективно противостоять этому процессу, на протяжении многих тысяч поколений, конкретно нашему виду — «Человеку разумному» (нашему виду — лат. «Homo sapiens», по разным оценкам, примерно несколько сотен тысяч лет)?

Тут, наконец-то, настало время подробно поговорить, собственно, про половой отбор, у людей.

Вопроса по каким вообще механизмам может осуществляться половой отбор в природе (понятно, что он может довольно сильно различаться от вида к виду) мы немного коснемся в разделе Вопросы и Ответы к Главе 3 (лишь коснемся, не углубляясь). Заметим, что эта книга все-таки, в основном, посвящена половому отбору именно у нашего вида, у Homo sapiens.

Некоторых аспектов полового отбора у «эволюционных близких родственников» человека — обезьян, в контексте вредных мутаций, мы немного коснемся в разделе «Вопросы и Ответы» к Главе 3 (то есть среди вопросов-ответов после третьей главы).

Но вернемся к людям. Как половой отбор, конкретно у нашего вида, мог помочь эффективно противостоять постепенному и, казалось бы, неизбежному накоплению в генофонде вредных мутаций в течение этих тысяч поколений? Попробуем постепенно ответить на этот интересный вопрос.

И делать мы это начнем с разговора о красоте.

(Продолжение следует)

Продолжение ---> Продолжение книги про половой отбор у людей