Исследование: асексуальное размножение может негативно повлиять на эволюцию
В животном царстве потомство производится двумя основными путями: половым, путем оплодотворения мужской и женской гамет, и бесполым, когда потомство появляется из одной неоплодотворенной яйцеклетки. Партеногенез - это форма бесполого размножения, при которой самки передают свои гены без участия самца.
Новое исследование, проведенное Лозаннским университетом в Швейцарии в сотрудничестве с Кельнским университетом в Германии, показало, что партеногенез может негативно повлиять на эволюцию генома животных, которые его практикуют, снижая генетическое разнообразие и приводя к проблемам адаптации.
"Переход от полового размножения к партеногенезу неоднократно происходил у животных, но как потеря пола влияет на эволюцию генома, остается малоизученным", - пишут авторы исследования. Проведя генетический анализ бесполого размножения Timema (род насекомых-палочников, обитающих в западной части Северной Америки и включающий как половые, так и бесполые виды), ученые обнаружили, что в долгосрочной перспективе эти насекомые не могут передавать полезные мутации так же эффективно, как их размножающиеся половым путем родственники.
Как и люди и другие животные, тимема имеет двойной набор хромосом. Степень различия этих двух геномов называется "гетерозиготностью". Во время партеногенеза эти различия утрачиваются, и две копии генома становятся очень похожими. Это снижает изменчивость и приводит к генетически однородным популяциям, которым труднее адаптироваться к окружающей среде.
"Результаты показывают, что генетический обмен во время полового размножения способствует скорости адаптации и генетическому разнообразию в природных популяциях насекомых", - сказал соавтор исследования доктор Йенс Баст, профессор экологии и эволюции Кельнского университета.
"Используя воспроизведенные сравнения полового и партеногенетического развития, наше исследование показывает, как отсутствие пола влияет на эволюцию генома в природных популяциях, обеспечивая эмпирическую поддержку негативных последствий партеногенеза, предсказанных теорией", - заключили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
