Секс против вредных мутаций

Секс против вредных мутаций

Допустим, существует популяция микробов, не умеющих меняться генами (такие организмы называют бесполыми). Допустим, у каждого новорожденного микроба происходит одна вредная мутация. В этом случае популяция обречена на вырождение. С каждым поколением груз вредных мутаций будет расти, а приспособленность — падать. Никакой отбор не сможет остановить накопление мутационного груза, потому что все особи поколения N будут иметь по N вредных мутаций: отбирать некого. Единственное, что сможет сделать отбор, — это замедлить снижение приспособленности, отбраковывая более вредные мутации и сохраняя менее вредные.

Эту идею (в приложении не к микробам с их ГПГ, а к эукариотам с половым размножением — амфимиксисом) разработал великий эволюционный генетик Герман Мёллер (1890–1967). Она вошла в науку под названием «храповик Мёллера». Храповик — это устройство, в котором ось может крутиться только в одну сторону. Имеется в виду, что средняя приспособленность бесполой популяции под действием вредных мутаций может меняться только в сторону ухудшения. Например, если случайно погибнет или мутирует «лучшая» особь в популяции, то эта потеря необратима. Храповик повернулся на один щелчок. Ведь без секса невозможно собрать из пары «плохих» геномов геном получше.

Но если микробы умеют заимствовать чужие гены, то в каждом поколении найдутся счастливчики, которые заменят свой испорченный ген на его неиспорченную версию, взятую у другого микроба, у которого вредная мутация произошла в другом гене. Поэтому в каждом поколении, несмотря на мутагенез, какая-то часть особей окажется свободной от вредных мутаций. Их-то и поддержит отбор, они-то и оставят больше всего потомков. При достаточно мощном отборе популяция сумеет избежать вырождения.

Идею можно выразить иначе. Если у бесполого организма возникает вредная мутация, его потомки уже не смогут от нее избавиться. Она будет, как родовое проклятие, передаваться всем его потомкам вечно (если только не произойдет обратная мутация, что крайне маловероятно). У бесполых организмов отбор может отбраковывать только целые геномы, но не отдельные гены. Сойдут с арены те несчастные, которым совсем не повезло, а останутся те, кого мутационная судьба в этот раз пощадила (при этом вместе с вредной мутацией может исчезнуть и редкий полезный признак). Но и они окажутся хуже, чем их родители, просто их мутации не такие зловредные. Поэтому в череде поколений бесполых организмов вредные мутации могут неуклонно накапливаться. Храповик Мёллера — это настоящая трагедия отцов и детей: отцы могут справедливо сетовать на падение нравов.

Но если организмы размножаются половым путем (или хотя бы изредка практикуют ГПГ с гомологичной рекомбинацией), то индивидуальные геномы иногда перемешиваются. Новые геномы при этом собираются из фрагментов, ранее принадлежавших разным организмам. В результате возникает новая сущность, которой нет у бесполых организмов — генофонд популяции. Гены получают возможность размножаться и выбраковываться поодиночке, независимо друг от друга, а не в неразрывной связке с другими генами данного генома. Отбор получает возможность отделять зерна от плевел: ген с неудачной мутацией может быть отсеян отбором, а остальные гены данного родительского организма могут при этом сохраниться в генофонде.

Таким образом, секс помогает отбору очищать генофонд от постоянно возникающих вредных мутаций, тем самым спасая популяцию от вырождения.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

О некоторых вредных привычках

Из книги Здоровье Вашей собаки автора Баранов Анатолий

О некоторых вредных привычках Всех владельцев собак, сталкивающихся с таким неприятным явлением, как привычка их питомцев есть кал и падаль, и валяться в них, интересует, отчего это происходит. Оказывается, что это свойственно всем псовым: собакам, шакалам, лисицам.Собаки,


Глава 1. Десять самых вредных заблуждений 

Из книги Секреты силового тренинга. Как накачать силу и мышечную массу, занимаясь без тренера? автора Фалеев Алексей Валентинович

Глава 1. Десять самых вредных заблуждений  Заблуждение No1. Силовой спорт = анаболические стероиды Прежде чем мы познакомимся с принципами эффективных тренировок, я хочу рассмотреть наиболее вредные заблуждения, касающиеся силовых видов спорта.Первое заблуждение,


Что для мужчины секс?

Из книги Зачем нужны мужчины автора Малахова Лилия Петровна

Что для мужчины секс? Говоря «Я тебя люблю», мужчины часто подразумевают «Я тебя хочу», а это не одно и то же. Он может любить одну женщину, а хотеть нескольких. Мужчины относятся к сексу более технически, самый важный момент для большинства из них – введение полового члена


Взрывы атомных бомб и «багаж» вредных мутаций

Из книги Мы и её величество ДНК автора Полканов Федор Михайлович

Взрывы атомных бомб и «багаж» вредных мутаций Известно, что случайный удар или иное повреждение с меньшей вероятностью причинит ущерб будильнику или ходикам, чем хронометру высшего класса точности. Так же и мутация, вновь возникшая: реже непоправимо испортит организм


Малярийный плазмодий о пользе точечных мутаций

Из книги Эволюция [Классические идеи в свете новых открытий] автора Марков Александр Владимирович

Малярийный плазмодий о пользе точечных мутаций Начиная с 1960-х годов по всему миру распространились штаммы малярийного плазмодия, устойчивые к хлорохину — лекарству, которое прежде было самым эффективным противомалярийным средством. Хлорохин впервые синтезировали в 1934


Секс в защиту полезных мутаций

Из книги Почему мы любим [Природа и химия романтической любви] автора Фишер Хелен

Секс в защиту полезных мутаций С полезными мутациями ситуация очень похожая. Допустим, в популяции бесполых микробов возникло две полезные мутации. У одного микроба произошла полезная мутация в гене А, у другого — в гене Б. Что будет с потомками удачливых


Секс против паразитов

Из книги Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция автора Стил Эдвард

Секс против паразитов Как мы уже знаем, секс особенно полезен в нестабильных условиях. Одним из мощных факторов нестабильности является эволюционная гонка вооружений с паразитами. Эволюционируя, паразиты меняют «условия среды» для своих жертв. Вырабатывая новые


Секс как интимный акт

Из книги Растения и чистота природной среды автора Артамонов Вадим Иванович

Секс как интимный акт Секс также может привести к интимности и даже разжечь любовный экстаз. Мужчины в четыре раза чаще, чем женщины, ставят знак равенства между сексом и эмоциональной близостью. (61) С точки зрения Дарвина, подобный мужской подход вполне логичен. Секс для


Теория соматических мутаций

Из книги Лестница жизни [Десять величайших изобретений эволюции] автора Лейн Ник

Теория соматических мутаций Многоклеточный организм состоит из сотен миллионов клеток, некоторые из них непрерывно и быстро делятся. Например, у человека и других позвоночных все клетки крови обновляются со скоростью десять миллионов в день. Эпителиальные клетки кожи и


«Направленные мутации» и наследование соматических мутаций

Из книги Рождение сложности [Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы] автора Марков Александр Владимирович

«Направленные мутации» и наследование соматических мутаций Мы описали протекающий в В-лимфоцитах процесс обратной связи V(D)J-генов, основанный на склонной к ошибкам обратной транскрипции. Он составляет основу определяемого антигеном мутирования генов антител. Все


Наследование соматических мутаций

Из книги Секс и эволюция человеческой природы автора Ридли Мэтт

Наследование соматических мутаций Итак, мы можем спросить, есть ли польза от антигензависимых соматических событий (мутаций и отбора) для ДНК-последовательностей V-генов зародышевой линии следующих поколений? В предьщущей главе мы уже рассказали, как много появляется


Глава 3. Роль растений в детоксикации вредных загрязнителей окружающей среды

Из книги автора

Глава 3. Роль растений в детоксикации вредных загрязнителей окружающей среды Определить с помощью растений степень загрязненности воздуха и воды вредными веществами — значит решить только часть проблемы охраны окружающей среды. Каким образом можно избавиться от


Глава 5. Секс

Из книги автора

Глава 5. Секс Ирландский драматург Джордж Бернард Шоу просто притягивал к себе истории. Рассказывают, например, что на одном из приемов Шоу стала оказывать знаки внимания некая красавица-актриса1. “Нам с вами стоило бы завести ребенка, — заявила она, — он унаследовал бы


Частота мутаций под контролем

Из книги автора

Частота мутаций под контролем Ярким примером того, как живые организмы регулируют скорость мутагенеза выгодным для себя образом, является имеющаяся у бактерий система «спасения утопающих» — SOS-response. Бактерия, как и любая живая клетка, не может «рассчитать», какое именно


Деньги и секс

Из книги автора

Деньги и секс Но раз человечество — такой лабильный вид, то среда эволюционной адаптации, в каком-то смысле, по-прежнему осталась с ним. Можно говорить о том, что люди в обществе XXI века пытаются приспособиться к окружающим условиям или о том, что власть индивида поднимает