Czy dobór płciowy wynikający z konkurencji o partnera może promować korzystne w danym środowisku warianty genów i eliminować szkodliwe mutacje? Sprawdził to międzynarodowy zespół naukowców z udziałem biologa z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
Zespół badaczy, wśród których znalazł się prof. Jacek Radwan z Wydziału Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, sprawdził, czy dobór płciowy wynikający z konkurencji o partnera płciowego może promować korzystne w danym środowisku warianty genów i eliminować szkodliwe mutacje. Wyniki badań zaprezentowano w prestiżowym czasopiśmie „Nature Ecology & Evolution”.
Aby wyjaśnić ewolucję kosztownych i utrudniających przetrwanie cech, takich jak tren pawia czy poroże jelenia, które wydawały się sprzeczne z teorią doboru naturalnego, Darwin opracował teorię doboru płciowego. Według niej pogorszone przeżywanie może być zrekompensowane korzyściami, jakie dają takie cechy w konkurencji rozrodczej, pomagając przyciągnąć uwagę partnera (np. tren pawia) lub wygrać konkurencję o dostęp do niego (poroża itp.) – przypomina prof. Radwan. – Budując na teorii Darwina, biologowie ewolucyjni postulowali, że dobór płciowy może wspomagać dobór naturalny, promując korzystne w danym środowisku warianty genów i eliminując szkodliwe mutacje, ponieważ samce o „najlepszych genach” mogą osiągać, dzięki wykorzystaniu tych cech, nieproporcjonalnie wysoki sukces rozrodczy. Przewidywanie to nie było jednak dotąd zweryfikowane na poziomie genetycznym – dodaje naukowiec z UAM, o którego badaniach pisaliśmy w numerze 4/2019 „Forum Akademickiego”.
Naukowcy wykorzystali eksperymentalną ewolucję, pozwalającą zaobserwować w czasie rzeczywistym wpływ obecności kosztownej cechy służącej samcom do konkurencji o partnera na zmienność genetyczną w populacji. Za model posłużył im roztocz o krótkim cyklu życiowym – rozkruszek hiacyntowy (Rhizoglyphus robini), którego samce różnią się między sobą posiadaniem lub brakiem zgrubiałych i ostro zakończonych odnóży. Odnóża te są kosztowne i utrudniają poruszanie się, ale są użyteczne w walkach o samice. Stworzono populacje eksperymentalne, w których dominowały samce posiadające zgrubiałe odnóża lub nie. Po 29 pokoleniach ewolucji w takich warunkach naukowcy dokonali oceny zmienności genetycznej. Okazało się, że była ona niższa w populacjach, w których przeważały samce ze zgrubiałymi odnóżami.
Obniżona zmienność dotyczyła głównie rzadkich, najprawdopodobniej umiarkowanie szkodliwych mutacji. Tak więc obecność w populacji kosztownych cech służących do konkurencji rozrodczej może mieć pozytywny wpływ na populację, oczyszczając ją ze szkodliwych mutacji lub promując warianty przystosowawcze – podkreśla prof. Radwan.
Wyniki badań mają zasadnicze znaczenie dla zrozumienia roli doboru płciowego dla takich fundamentalnych procesów ewolucyjnych, jak adaptacja czy wymieranie gatunków. Mogą mieć także zastosowanie w planowaniu strategii ochrony gatunków zagrożonych.
źródło: UAM