Причина того, что с точки зрения эволюции организмы имеют секс, может показаться довольно очевидным - они делают это для воспроизведения. Очевидно, что естественный отбор должен отдавать предпочтение тем, кто может воспроизводить тех, кто не может. Но этого не хватает. Для многих видов существует альтернатива: бесполое размножение.

Так почему же секс развился у многих видов? Удивительно, но на этот вопрос нет однозначного ответа. Действительно, на сегодняшний день исследователи разработали больше, чем 20 разные гипотезы, В последнее время ряд экспериментов начали тестирование этих теорий, приблизив нас к поиску решения.

У беспородных видов самка воспроизводит без генетического вклада самца и делает дочерей фактически идентичными себе. Любой, у кого были розы, пораженные вшими растений (псевдоним: зеленые или тли) будет знать, насколько успешной может быть стратегия.

Ключом к интеллектуальной проблеме является тот факт, что мужчины часто не инвестируют в потомство. В то время как сексуальные матери должны производить как сыновей, так и дочерей, асексуальная женщина может делать дочерей в одиночку. Если женщины - это инвестиционный секс (они делают яйца, кормят молодых и т. Д.), Это значительно облегчает быстрый рост населения: одна асексуальная женщина может стать двое, двое могут стать четырьмя, четырьмя могут стать восемь и т. Д. Это было подтверждено от Эксперименты сравнивая эффективно бесполых жуков с сексуальными жуками в лаборатории.

Помимо млекопитающих (включая людей) и птиц, в любой таксономической группе, в том числе рыбе, рептилиях, растениях и насекомых, есть бесполые виды, но они необычны. Поэтому, несмотря на преимущества бесполого размножения, это говорит нам о том, что в долгосрочной перспективе секс побеждает.

Плохие мутации против адаптации

Эволюционное исследование проблемы в значительной степени было сосредоточено на двух широких классах гипотез. Они оба основаны на том факте, что секс порождает вариацию, смешивая генетический состав родителей. Вы и я не являемся идентичными копиями наших родителей, тогда как дочери бесполой тли.

Этот вариант проявляется на генетическом уровне: пол порождает некоторые организмы в пределах вида с большим количеством вредных мутаций, а некоторые с относительно небольшим количеством. Сторонники так называемого мутационная детерминированная теория утверждают, что если организмы с большим числом мутаций имеют непропорционально низкие шансы на выживание, многие плохие мутации имеют тенденцию затухать со своими хозяевами, создавая большое количество организмов, которые свободны от таких мутаций. В бесполых видов, из-за этого недостатка вариации, ни один человек не особенно обременены мутаций. Как следствие, никто мутационный смерть не устраняет, что многие вредные мутации.

Однако эта теория все чаще ставится под сомнение, поскольку становится ясно, что многие сексуальные виды, включая насекомые и растений, Которые на самом деле не производит столько вредных мутаций, как теория требует.

Другой сильный соперник гипотеза утверждает, что секс позволяет родословие к приспосабливаться к изменяющимся условиям, Эксперименты же подтверждают, что члены сексуальной линии, как правило, адаптироваться быстрее, чем бесполыми членов одного и того же вида при изменении условий. Действительно, жук эксперимент упомянутое выше, показало, что если половое население свободно может эволюционировать во время меняющихся условий, оно может полностью вытеснить бесполое население.

Там может быть много причин, почему секс облегчает адаптацию. Например, представьте себе две особи в популяции бесполого, что оба имеют хорошую, но другую мутацию. Потому что их ДНК не может смешивать, их потомки в конечном итоге конкурируют друг с другом (это называется клоновых помехи) - вы никогда не получите преимущества обоих мутаций в одном человеке. В сексуальном населения, тем не менее, оба хорошие мутации могут найти свой путь в одного человека. Таким образом, мы получаем выгоду от обоих, что делает адаптацию намного проще. Исследование молекулярного уровня опубликовано в феврале 24 подтвердил, что секс действительно ослабляет клональное вмешательство.

Теория Королева: паразиты?

Поэтому увеличение скорости адаптации кажется довольно хорошим объяснением. Но что происходит после того, как произошли изменения окружающей среды, и условия стабилизировались? Разве мы не должны ожидать, что асексуалы снова не конкурируют с сексуальностью? По этой причине многие исследователи все больше привлекают идею о том, что вариации, создаваемые сексом, также позволяют видам адаптироваться в бесконечной эволюционной гонке вооружений со своими паразитами.

Эволюционная игра кошки-мышки известна как Развитие красной королевы, от персонажа Алисы в Стране Чудес, который настаивал на том, что нужно бежать, чтобы оставаться там же. Действительно, гены, связанные с иммунитетом, являются одними из наиболее быстро развивающихся. Есть также последние данные этот вид может увеличить количество генетического смешения, которое они делают, когда чувствуют, что они заражены паразитом. Это означает, что их потомство будет еще более отличаться друг от друга и их родителей.

Мы также знаем, недостатки отсутствием различий в бесполых культурных растений. Например, нападение паразитов привело к Голод ирландского картофеля в 1845-49. В настоящее время бананы под угрозой от нападения многочисленных грибковых паразитов. Это касательно, учитывая, что более чем 95% от экспортной торговли бананов только из одного штамма бесполое (Cavendish).

Так что организмы имеют половые контакты, чтобы убедиться, что их потомки не будут уничтожены болезни - или сделать их относительно свободными от вредных мутаций? Эти гипотезы не должны быть взаимоисключающими. Исследователи в области все больше заинтересованы в какой-то гибридной модели.

В настоящее время мы движемся к изучению эволюция пола на молекулярном уровне - Таким образом, мы можем сопоставить точные мутации, которые теряются или полученные в процессе адаптации. Исследования судьбы мутаций в результате совместной эволюции хозяев и паразитов, также не за горами. Одной из основных проблем остается, однако: понимание того, почему большинство видов не имеют лучшее из обоих миров (как и в самом деле тли), и имеют как половое и бесполое репродуктивных фаз.