Плодовитость не позволяет быстрее избавиться от вредных мутаций

Эволюционные биологи из России и США показали, что направленный против особо вредных мутаций естественный отбор у разных видов живых организмов действует с одинаковой силой, вне зависимости от их плодовитости. Результаты исследования ученых Сколковского института науки и технологий, МГУ имени М.В. Ломоносова, Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича и Мичиганского университета (США) опубликованы в журнале BiologyDirect.

Число потомков, которые одна особь оставляет в течение жизни, у разных видов живых организмов может сильно отличаться — например, от всего нескольких медвежат у медведицы до миллионов икринок у трески. На первый взгляд может показаться, что у более плодовитых видов возможностей для естественного отбора будет больше, потому что разброс числа потомков, и, соответственно, возможное преимущество каких-то особей может быть выше. Однако сила естественного отбора зависит не от такого разброса, который определяется как свойствами генотипов, так и случайными причинами, а только от качества генотипов. Так, у медведицы, вкладывающей много ресурсов в своих детенышей, смертность медвежат будет обусловлена в основном их генотипами, а не случайными причинами. В то же время множество мальков трески погибнет в силу случайных причин, независимо от качества их геномов.

Чтобы понять, как сила отбора зависит от плодовитости вида, ученые исследовали распространенность особо вредных мутаций, которые приводят к поломке важных генов, в популяциях 35 разных видов. Выяснилось, что в разных видах, независимо от их плодовитости, отбор против особо вредных мутаций, при которых функция генов теряется, действует с примерно одинаковой силой. Ученые считают, что случайная смертность может нивелировать большую возможность для отбора у более плодовитых видов. Одинаковая сила такого сильного отрицательного отбора — довольно неожиданный результат для ученых.

«Можно предположить, что плодовитость и другие свойства видов были оптимизированы в процессе эволюции таким образом, чтобы достичь наиболее сильного отбора против вредных мутаций, однако все еще не понятно, почему он оказывается примерно одинаковым у настолько разных видов», — рассказывает первый автор исследования Александра Безменова из Сколтеха.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.