Польза самцов доказана экспериментально

Согласно гипотезе Черной Королевы, чем быстрее эволюционирует хищник, тем быстрее эволюционирует жертва; то же справедливо и в отношении паразитов и их хозяев. Половое размножение может поддерживать высокую скорость и эффективность в этой гонке вооружений. Картинка с сайта berto-meister.blogspot.com

В экспериментах на нематоде Caenorhabditis elegans доказана необходимость полового размножения. Именно половое размножение является необходимым и достаточным условием для борьбы с паразитарными инфекциями. Если в популяции нематод все особи гермафродитны, то такая популяция в условиях инфекционного стресса быстро вымирает. Принимая во внимание вездесущность и разнообразие инфекций, ученые утверждают, что без полового размножения живые организмы просто не смогли бы приспосабливаться к стрессовым условиям.

Один из известных «детских» вопросов, который в том или ином виде задают любознательные потомки, — «Почему у нас два пола?» или, более наивный и шокирующий вариант, «Зачем нам папа?». При этом не имеется в виду ничего обидного, просто роль матери, какой бы породы она ни была — человеческой, мышиной или лягушачьей, — понятна. Мать производит детей, то есть выполняет прямую функцию продолжения рода (с таксономических позиций точнее сказать — продолжения вида). А вот зачем нужны отцы, понять не так просто.

Очевидно, они вносят свою половину генов в геном потомства, но не совсем ясно, зачем складывать геном из двух половин, почему бы не перенимать целиком геном матери. А ведь нужно учитывать, что на отцов тратится половина ресурсов, потребляемых популяцией, а на их выращивание уходит столько же сил и средств, сколько и на самок, они занимают территорию, которую могло бы занимать подрастающее поколение и плодовитые самки. Такое положение видится весьма неэкономным в общем исключительно экономном природном хозяйстве.

В чём же тут выгода? Каковы преимущества перед теми, кто в качестве стратегии размножения выбрал самооплодотворение, гермафродитизм? Выгода должна быть огромна, так как подавляющее большинство живых существ имеют и самцов и самок и, следовательно, практикуют легкомысленное на первый взгляд растранжиривание ресурсов.

Есть несколько теорий, которые удовлетворительно объясняют исключительную распространенность полового размножения. Перемешивание генов, создание новых комбинаций позволяет наилучшим образом приспособиться к меняющимся условиям среды, избавиться от груза вредных мутаций и, наконец, справиться с конкурентами и паразитами.

Последнее наиболее существенно, так как паразитов много всегда, они вездесущи, вероятность умереть от паразитарных инфекций существенно выше, чем от хищника или случайного стечения обстоятельств. Гипотеза о том, что именно наличие паразитов заставляет организмы неизменно обращаться к половому размножению, получает всё больше подтверждений. Эффективность полового размножения для поддержания устойчивости к инфекциям была доказана с помощью моделирования (см.: Hamilton, Axelrod, Tanese, 1990. Sexual reproduction as an adaptation to resist parasites).

Но всё же факты всегда убедительнее, потому ученые-естественники более полагаются на наблюдения и эксперименты. Первые фактические подтверждения паразитарной гипотезы полового размножения были предоставлены Кертисом Лайвли (Curt Lively) с соавторами. Эта работа была выполнена на рыбках пецилиопсисах (Poeciliopsis). Эти рыбки, как правило, заражаются трематодами, что вызывает появление на коже у инфицированных рыб белых пятен. Так что степень зараженности легко увидеть и проконтролировать.

В разных прудах обитали пецилиопсисы, размножающиеся бесполо (гибридные триплоиды) и половым путем. Наиболее зараженными были именно бесполые гибриды, а те, кто размножался половым путем, вместе с редким бесполым клоном, оказались менее подвержены инфекции. Это легко объяснялось с позиций паразитной теории. Для противодействия паразитам нужно постоянно разнообразить и обновлять способы защиты, а такую возможность имеют те, кто размножается половым путем. Слабо инфицированный редкий клон также оказался вне «интересов» паразита. Для паразита важнее вырабатывать высокую вирулентность к массовому хозяину, чем к экзотическим единицам. Поэтому они выбрали в качестве мишени массового хозяина, не имеющего возможности быстро приспособиться и противостоять постоянно обновляемым способам заражения.

Природа сама поставила эксперимент, подтвердивший необходимость полового размножения и поставляемого таким способом генетического разнообразия. В 1976 году случилась засуха, пруды — естественные местообитания пецилиопсисов — пересохли, и в одном из прудов выжили только три экземпляра этого вида. Потомство трех рыбок впоследствии составило всё население этого пруда. Ясно, что получился высокоимбредный клон, размножающийся бесполо. Пецилиопсисы в этом пруду были сильно заражены трематодами. Но стоило ученым подсадить в этот пруд нескольких самцов, как ситуация кардинально улучшилась. Рыбки переключились с бесполого на половое размножение и перестали болеть. Через некоторое время бесполых самок практически не осталось.

Теперь Кертис Лайвли с коллегами из Индианского университета (Блумингтон) представили еще более убедительное доказательство преимуществ полового размножения перед лицом постоянной инфекционной опасности. И даже более того, ученым удалось доказать, что присутствие паразитов делает половой отбор необходимым и достаточным условием выживания вида. Дело в том, что паразиты беспрестанно изобретают всё новые и новые способы повысить вирулентность, поэтому хозяевам приходится беспрестанно совершенствовать способы защиты.

Это так называемая «гипотеза Черной Королевы» (Red Queen's Hypothesis; иногда перевод звучит как «гипотеза Красной Королевы»), выдвинутая Ли ван Валеном (Leigh Van Valen) в 70-е годы прошлого века. Хищники и жертвы, хозяева и паразиты находятся в постоянном эволюционном соревновании — кто быстрее изобретет средства нападения и защиты, у кого они окажутся лучше и эффективнее. Стоит одной стороне замедлить движение в этом направлении, как преимущество получает вторая сторона, и первая проигрывает: популяция теряет численность и вымирает. Половое размножение служит надежным механизмом в этой гонке вооружений, в коэволюционном процессе.

Ученые использовали хороший модельный объект — нематоду Caenorhabditis elegans. У этой нематоды, как известно, имеются самцы и гермафродитные особи. При половом размножении гермафродиты спариваются с самцами, при «бесполом» — происходит самооплодотворение. Самооплодотворение исключает рекомбинацию и перемешивание генов. В естественных популяциях доля особей, размножающихся половым путем, обычно невысока — 1–30%. Эти популяции и были выбраны в качестве стартовой точки.

Их подвергли воздействию паразита, смертельного для нематоды. Причем воздействие было двояким. В первом случае популяцию в течение ряда поколений заражали одним и тем же штаммом бактерии, а во втором — отбирали всё более и более вирулентных паразитов. (Методика отбора бактерий на вирулентность изящна и проста — паразитов брали с трупов нематод, погибших в течение первых суток. Иными словами, тех, против которых не сработали имеющиеся системы защиты.) Первый случай получил в статье условное наименование «эволюция», а второй — «коэволюция». Осталось измерить, как менялась в ряду поколений доля нематод, размножающихся половым путем и при помощи самооплодотворения.

Результат оказался в высшей степени предсказуем. Контрольная популяция поддерживала примерно постоянный уровень полового размножения. Популяция, в которой вирулентность паразитов оставалась постоянной, в течение первых десяти поколений резко увеличила долю скрещивающихся особей (до 80%), а затем вернула их на прежний 20-процентный уровень. Но в популяции, где вирулентность паразитов всё время менялась, доля скрещивающихся особей за 10 поколений достигла отметки 80% (как и в предыдущем случае), но после не снизилась, а продолжала увеличиваться. Через 20 поколений она достигла 90%.

Если популяцию, у которой изначально отсутствовали самцы (такая популяция легко создается в лаборатории), поставить в условия коэволюции, то такая популяция через 20 поколений полностью вымирает. В искусственно созданной популяции, состоящей только из скрещивающихся особей, смертность от паразита через 30 поколений оказывается самой низкой.

Так меняется доля скрещивающихся особей в ряду поколений нематод. Контроль показывает природную популяцию, которую не подвергали действию паразитов; эволюция — природную популяцию поместили в условия стабильной инфекции; коэволюция — нематод подвергли действию паразита, постоянно увеличивающего свою вирулентность. График из обсуждаемой статьи в Science
Так меняется доля скрещивающихся особей в ряду поколений нематод. Контроль показывает природную популяцию, которую не подвергали действию паразитов; эволюция — природную популяцию поместили в условия стабильной инфекции; коэволюция — нематод подвергли действию паразита, постоянно увеличивающего свою вирулентность. График из обсуждаемой статьи в Science

Эти результаты безоговорочно доказывают, что низкий уровень рекомбинации, зависящий от числа скрещивающихся особей, напрямую определяет устойчивость к инфекциям. В условиях постоянного присутствия инфекционных агентов и их непрерывного развития бесполое размножение (самооплодотворение) неизбежно ведет к вымиранию. В данном контексте паразитов можно заменить на любой стрессовый агент, который меняется с ходом времени. Ясно, что таким агентом могут быть и хищники, и конкуренты, а также абиотические факторы — они редко бывают постоянными на протяжении ряда поколений у животных и растений. Получается, что половое размножение является залогом стабильности в этом нестабильном мире.

Источник: Levi T. Morran, Olivia G. Schmidt, Ian A. Gelarden, Raymond C. Parrish II, Curtis M. Lively. Running with the Red Queen: Host-Parasite Coevolution Selects for Biparental Sex // Science. 2011. V. 333. P. 216–218.

Елена Наймарк


37
Показать комментарии (37)
Свернуть комментарии (37)

  • Fangorn  | 18.07.2011 | 19:50 Ответить
    Вот это - действительно красивый эксперимент! :)
    Похоже, что RQ-гипотеза доказана на опыте (конечно, еще нужно перепроверить, определить границы применимости...)
    Ответить
    • olegov > Fangorn | 18.07.2011 | 22:49 Ответить
      Елена, если у вас доступ к полной статье, расскажите были ли рассмотрены модели трехполого размножения. Являются ли они действительно избыточными, и почему двуполое размножение победило. Так же под вопросом популяции в которых паразит полностью уничтожил самцов и популяция успешно существует без них, но с паразитом. Опыты с осами, зараженными паразитом, напротив показывали полный переход к бесполому размножению.

      Фангорн, ах какая критичность взглядов, теорию, доказанную в лаборатории на эксперименте, надо перепроверить, а KT-гипотезу можно не проверять, в нее можно просто верить...
      Ответить
      • naimark > olegov | 19.07.2011 | 11:20 Ответить
        Доступ к статье у меня, естественно, есть, иначе бы я стала писать новость по ней. Если Вы хотите, я могу Вам сбросить pdf. Трехполое (по-видимому, самки, самцы и гермафродиты, а не parental, emotional and rational) размножение у caenorhabdites не рассматривается, так как самок у них нет, только гермафродиты и самцы (или что-то смертельно путаю?). В тех популяциях, в которых не было самцов, но были стабильные паразиты, популяция быстро приспособилась, а там, где паразиты отбирались на вирулентность - там популяция вымерла через 20 поколений. Здесь как раз все понятно. Я думаю, что соотношение полов и гермафродитных особей зависит от генетического определения пола у конкретного вида, от степени влияния паразита (он может поражать самок или самцов избирательно). Так что смысл различий с осами, который Вы упоминаете, следует искать с этих сторон.
        Ответить
        • olegov > naimark | 19.07.2011 | 12:47 Ответить
          Елена, спасибо pdf в свободном доступе не нашел, одни новости про статью. Нет речь идет не об эксперименте, а о выводах автора и заключении. Поскольку результат распространяют с нематод на прочие организмы, интересно рассматривают ли трехполое размножение как у Dictyostelium, некоторых инфузорий и грибов. Ос поражал паразит размножающийся через самок, и его действие приводило к полному отсутствия самцов в популяции, при этом если точно помню паразит защищал хозяина. Получается что паразит действующий только на 1 пол и защищающий второй приводит к бесполому размножнию. Было бы очень красиво обсудить авторами эти данные в статье, хоть в интродакшн хоть в конклюжн.
          Ответить
          • Rattus > olegov | 19.07.2011 | 22:26 Ответить
            Кстати еще интересно же: насколько усложняется картина в условиях инфекций, передающихся половым путем?
            Ответить
            • Fangorn > Rattus | 20.07.2011 | 00:25 Ответить
              Насколько я понимаю, там все будет наоборот. Но эти инфекции в природе обычно не дают большого вклада в смертность (хотя бы из-за того, что не передаются между популяциями)
              Ответить
  • Истин  | 19.07.2011 | 10:06 Ответить
    Чувствуется, что статья написана с большой любовью к Природе! Спасибо!
    Ответить
  • dims  | 19.07.2011 | 11:39 Ответить
    Скажите, а использованные в эксперименте бактерии сами по себе испытывали половое размножение и какую-то рекомбинацию? Или размножались вегетативно?
    Ответить
    • Rattus > dims | 19.07.2011 | 22:20 Ответить
      У прокариот нет полового размножения в принципе.
      Есть только три механизма горизонтального переноса: коньюгация, трансформация и трансдукция.

      Кстати это неплохая тема для исследования, если это уже не изучено: повышается ли, например, доля F+ бактерий, уровень компетентности или количество мобильных элементов в условиях фаговой инфекции.
      Ответить
  • Kimself  | 19.07.2011 | 12:35 Ответить
    Лично я не понял где в статье доказательство пользы именно самцов. Весь эксперимент показывает, что генетическое разнообразее достигается половым размножением намного эффективнее бесполого. В данном случае это генетическое разнообразие достигалось с помощью самцов, но точно такой же результат должен бы был получиться при скрещивании гермафродитов между собой. Но вопрос зачем существуют самцы, если можно обойтись только самками, в эксперименте никак не рассматривался.
    Ответить
    • Aab > Kimself | 19.07.2011 | 21:36 Ответить
      Я так понял, что самок собственно нет. Гермафродиты занимаются самоудовлетворением (зачеркнуто) самооплодотворением, т.е. в партнере не нуждаются :)
      Ответить
      • Kimself > Aab | 20.07.2011 | 12:20 Ответить
        Про самок - это вопрос терминологии, например такое определение, если способен рожать - самка. Гермафродиты, могут и не заниматься самооплодотворением. Например, улитки могут скрещиваться с любой другой улиткой, у них нет пола, нет самцов-самок, все несут и те и другие признаки. У них половое скрещивание, т.е. обмениваются генами и у них будут проявляться все достоинства, показанные в эксперименте. Но при этом самцы им не нужны как пол.
        Ответить
        • Aab > Kimself | 20.07.2011 | 23:12 Ответить
          Спасибо за улиток! А как там собственно у С.Элеганс? Я понял, как написал, но, может, я не прав :( Может, автор статьи мне напишет? Даже если просто пошлет в дальние гугеля - уже хорошо :)
          Ответить
    • Fangorn > Kimself | 20.07.2011 | 00:28 Ответить
      Это уже другой вопрос, в статье не рассматриваемый - здесь анализируется польза секса вообще :)
      Возможно, "специализированные" самцы намного превосходят гермафродитов в "мужской" роли (лучше отыскивают самок, либо лучше охраняют территорию). Тут ИМХО победа во внутривидовой конкуренции за самок - для вида как раз полезнее (в большинстве случаев) гермафродиты.
      Ответить
      • Kimself > Fangorn | 20.07.2011 | 12:25 Ответить
        тут получается, что польза от секса только в нестабильной среде, а в стабильной без него можно обойтись, что противоречит моему опыту:)
        Про "специализированность" и внутривидовую конкуренцию я с вами согласен, но в эксперименте ничего такого не проверялось, поэтому и название статьи и выводы считаю некорректными. Есть изящная эволюционная теория пола у Геодакяна, которая красива и проста настолько, что в нее веришь даже без подобных экспериментов.
        Ответить
        • Aab > Kimself | 21.07.2011 | 16:28 Ответить
          А как можно было бы проверить предположения Геодокяна? Я тоже симпатизирую его подходу.
          Ответить
          • Валя Гриневич > Aab | 24.07.2011 | 01:01 Ответить
            Очень просто проверить - поручить мужчинам ежемесячно иметь менструации, вынашивать, выкармливать и воспитывать детей, а женщины пусть занимаются наукой, политикой, воюют и т.п. И посмотреть, у кого тогда будет выше смертность, больше мозолистое тело и т.п., у мужчин или у женщин.
            Вобщем, медики говорят, что некоторые выводы теории Геодакяна не подтверждаются опытом, например, сравнительная продолжительность жизни и заболеваемость гипертонией среди мужчин и женщин.
            Ответить
            • Kimself > Валя Гриневич | 25.07.2011 | 15:48 Ответить
              Интересный метод проверки. С менструациями сложновато, но все остальные условия частично выполняются и можно брать общества у которых эти признаки в разных соотношениях. Как вы выводы строить будете?
              Инфарктов больше у мужчин, что "косвенно" подтверждает меньшую их приспосабливаемость. Как сравнительная продолжительность жизни не соответствует теории? Мне кажется, что как раз это соотношение у него и было первой проверкой гипотезы.
              Я уверен, что многие примеры с первого взгляда не будут подтверждаться опытом, также как и теория эволюции Дарвина в определенных случаях кажется, что не работает.
              Ответить
          • Kimself > Aab | 25.07.2011 | 15:58 Ответить
            Проверить можно работой. Можно собирать и обрабатывать статистические данные и сравнивать с его теорией, он дает такие примеры. Можно пытаться исследовать историю появления двуполости, пытаться понять механизмы. Сравнительное изучение генома самцов и самок. А можно эксперименты ставить, например направленно изменять условия содержания и смотреть на количество и качество новых признаков, соответствующих изменению среды, возникающих у самок и самцов, а затем на то как эти признаки развиваются и распространяются в исследуемой популяции.
            Ответить
  • May_Day  | 19.07.2011 | 13:08 Ответить
    Глобальные выводы из ограниченного эксперимента.
    Помнится, недавно была статья о большой биомассе (назвали даже биологической темной материей), скрытой в земных недрах. Там как раз речь шла о нематодах. Так вот эта группа(?) практически беспола. Громадный эксперимент, поставленный природой, показывает обратное данному лабораторному.
    Разница в ограниченности лабораторного и огромном объеме природного. Пространственные эффекты не учтены. Слабая эволюция (генетическая изменчивость) компенсируется большими расстояниями.
    Так что выводы бы поосторожнее делать.
    Ответить
    • Rattus > May_Day | 19.07.2011 | 22:23 Ответить
      >Так вот эта группа(?) практически беспола.
      >Громадный эксперимент, поставленный природой, показывает обратное данному лабораторному.

      В каком это месте? Обнаружены ли в этой группе циркулирующие достаточно вирулентные инфекции?
      Ответить
    • Fangorn > May_Day | 20.07.2011 | 00:38 Ответить
      Уже много раз писалось, что выводы о гигантской биомассе, скрытой в недрах, основаны на плохо проверенных данных (например, плотность бактерий на глубине 1 м умножалась на максимальную глубину найденной бактерии - более 1 км). Подтверждением этого служит факт, что цифры биомассы у разных авторов отличаются в сотни (!) раз (если, конечно, они не берут данные из общего источника).
      Далее, при существующей продуктивности на поверхности понадобились бы десятки лет для воспроизводства этой биомассы (что и наблюдается в лесах). Но это же бактерии - могут ли они делиться раз в десятки лет?
      Короче, тут прежде нужно разобраться с фактами.
      Ответить
  • Aab  | 19.07.2011 | 22:53 Ответить
    Вот бы еще кто исследовал связь наличия полов и болезни, передающиеся половым путем............
    Ответить
  • Imperor  | 20.07.2011 | 12:27 Ответить
    1. Странная методика. Вряд ли подходящая для проверки гипотезы Красной королевы (если я, конечно, правильно понял методику опыта).
    Всё равно, что проверять, какие боксеры лучше - высокие или низкие, проводя их тестовые поединки в помещении с потолком на уровне 1.5 м.
    Так же и здесь - вирулентность бактерий все время искусственно ускоряли (искусственным отбором самых вирулентных штаммов).
    В естественных условиях подобная эволюция должна идти гораздо медленней. За это время благодаря двойной выгоде бесполого размножения, особи, практикующие половое размножение, будут вытеснены из популяций несколько раз подряд.

    2. Если из данного опыта пытаться делать какие-то глобальные выводы, то становится непонятно:
    а) каким образом бделлоидные коловратки до сих пор живы?
    б) почему в природе соотношение полов обычно 1:1, а не существенно меньше?
    в) почему у животных так мало распространено перекрестное оплодотворение?
    г) почему позвоночные почти не практикуют хотя бы периодического бесполого размножения? Ведь их иммунная система - весьма эффективна - она сама осуществляет некое подобие "рекомбинации" уже в самих (собственных) лимфоцитах.
    Ответить
    • Fangorn > Imperor | 20.07.2011 | 18:08 Ответить
      Методика показала:
      1) гибридизация действительно создает всё новые формы, устойчивые к постоянно эволюционирующему паразиту (вещь далеко не очевидная, т.к. перетасовываются одни и те же гены);
      2) а в отсутствии гибридизации такие формы возникают медленнее;
      3) выгода от этого может превышать затраты на самцов и на секс.
      Т.е. гипотеза Красной королевы полностью подтвердилась в условиях данного опыта. А остальные детали и границы применимости к природе можно (и нужно) уточнять бесконечно. В частности, соотношение 1:1 давно уже было обосновано.
      Ответить
      • Imperor > Fangorn | 20.07.2011 | 21:07 Ответить
        С пунктами 1 - 3 согласен.
        (Кстати, действительно интересно, почему так глобально повышается выживаемость в результате банальной рекомбинации).
        Но я хотел сказать вот что:
        Наверное, всегда можно подобрать ТАКИЕ условия эксперимента, в которых будет возможно доказать почти любую гипотезу, какая нам нравится.
        Так и здесь - были ПОДОБРАНЫ такие условия эксперимента, которые смогли преодолеть даже двойное преимущество бесполого размножения (а именно, искусственно завышена скорость повышения вирулентности паразита).
        Двойная выгода бесполого размножения позволяет (в модели) вытеснить из популяции (при прочих равных) всех "половых" особей примерно за 20 - 25 поколений.
        Здесь же были подобраны такие условия эксперимента, в которых бесполым линиям просто не давали реализовать свое преимущество даже в столь короткие сроки.
        Т.е. доказана ли гипотеза Красной королевы в данном эксперименте?
        Да, в ДАННОМ эксперименте - доказана.
        Но нас то интересует не то, почему половое размножение выгодно в данном эксперименте, а то, почему половое размножение существует в ПРИРОДЕ.
        Объясняет ли гипотеза красной королевы наличие полового размножения в природе?
        Обзор имеющихся фактов говорит, что, скорее всего, НЕ объясняет.
        Ибо (повторюсь), если бы дело было в "красной королеве", то бделлоидные коловратки вымерли бы уже давным-давно, кстати, вместе с кучей других видов, тоже практикующих бесполое размножение.
        Вот хотя бы те же нематоды, в предыдущей заметке Елены Наймарк - живут себе на глубине, размножаются бесполо, и пока, вроде бы, вымирать не собираются:
        http://elementy.ru/news/431591
        Елена говорит, что это они от "тоски" (малая плотность). Но разве мало других видов, с высокой плотностью, тоже практикует бесполое размножение, и тоже пока вымирать не собирается (тем более, за 20 поколений - как получилось в эксперименте). Думаю, список таких видов окажется весьма длинным.
        Ответить
      • Imperor > Fangorn | 20.07.2011 | 21:20 Ответить
        И (опять повторюсь) - если бы дело было именно в "красной королеве", то тогда непонятно, почему ПОЗВОНОЧНЫЕ животные, обладая таким мощным оружием против паразитов, как гипермутагенез иммуноглобулиновых генов (по сути, ГИПЕРрекомбинация), тем не менее, почти не используют столь выгодный способ размножения, как бесполое.
        Ответить
      • Imperor > Fangorn | 20.07.2011 | 21:21 Ответить
        "...В частности, соотношение 1:1 давно уже было обосновано..."
        1. Я не знаю, о чем именно Вы говорите, но если Вы имеете в виду известное "обоснование" Фишера, то оно не выдерживает критики.
        2. Заметьте, что даже обсуждаемый здесь вид червей в природе НЕ имеет соотношения "полов" 1:1 (половым способом размножается лишь 1 - 30% этих червей) - и ничего, никакой трагедии не происходит :)
        Ответить
        • Fangorn > Imperor | 21.07.2011 | 00:02 Ответить
          >Бделлоидные коловратки вымерли бы
          По RQ-гипотезе - как раз НЕТ.
          >даже обсуждаемый здесь вид червей в природе НЕ имеет соотношения "полов" 1:1
          1:1 - это самцы к самкам, а не к гермафродитам.
          Ответить
          • Imperor > Fangorn | 21.07.2011 | 09:43 Ответить
            "...Бделлоидные коловратки вымерли бы По RQ-гипотезе - как раз НЕТ..."
            Что-то Вы чересчур лаконичны :)
            Почему НЕТ? Обязательное бесполое размножение у них на протяжении уже многих миллионов лет. А вымирание всё никак не состоится.
            Если же Вы имеете в виду "гипотезу высыхания": http://elementy.ru/news/431247
            то эта гипотеза не выдерживает вообще никакой критики - очень много животных из самых разных таксонов размножаются аналогично - т.е. через покоящиеся (в том числе, высыхающие) стадии, и тем не менее, всё равно практикует невыгодное половое размножение.
            Т.е. авторам данной гипотезы достаточно было просто вспомнить про существование в природе... аскарид, или артемий (или еще целой массы животных), которым прогноз данной гипотезы крайне советует размножаться бесполым способом - но они почему-то не слушаются.
            Т.е., если бы эта гипотеза была верна, то ВСЕ организмы (а не одни только бделлоидные коловратки), которые размножаются прочными (долго сохраняющимися) и переносящимися на далекие расстояния "яйцами", должны были бы предпочитать бесполое размножение - половому (из-за его двойной цены).
            Ответить
            • Fangorn > Imperor | 21.07.2011 | 11:01 Ответить
              RQ-гипотеза утверждает лишь, что половое размножение выгодно (в отличие от нек-рых других гипотез, по к-рым оно необходимо).
              Бделлоидные коловратки - редкие (обычно) виды.
              Для видов с низкой плотностью особей (и слаборазвитым мозгом и органами чувств) затраты на поиск партнера возрастают, а риск заразиться от сородича - уменьшается. Т.е. затраты не окупаются.
              Ответить
              • Imperor > Fangorn | 21.07.2011 | 13:38 Ответить
                1. Насчет редкости бделлоидных коловраток... Ну не знаю. После того, что я о них читал, я бы скорее назвал их "повсеместными" и "вездесущими". Однако я в них не специалист, поэтому настаивать не буду.
                2. Но и без бделлоидных коловраток, существует еще много массовых видов (с высокой плотностью), которые, тем не менее, размножаются бесполым способом. Например, такие известные живые существа, как дафнии, всё лето размножаются бесполыми клонами, и никакие паразиты их, вроде бы, до сих пор не замучили.
                3. А такой вид рыбы, как серебряный карась, размножаясь бесполым способом (на самом деле, мы говорим сейчас, конечно, не о бесполом размножении, а о партеногенезе) - в настоящее время весьма интенсивно расширяет ареал, т.е. демонстрирует биологический прогресс, "тесня" соседние виды (половые). Отсюда очевидно, что паразиты серебряного карася тоже не особенно замучили.
                4. С другой стороны, существует просто масса видов (в самых разных таксонах) "с низкой плотностью особей", которые, тем не менее, практикуют половое размножение.
                В частности, исходя из Вашего описания (поиск партнера затруднен, слаборазвитый мозг и органы чувств (а также высыхающие яйца)) - аскаридам, как говорится, "сам Бог велел" размножаться бесполым способом. Но они, тем не менее, почему-то раздельнополы (в то время, как многие другие паразитические черви - обоеполы).
                5. Основные затраты полового размножения - это совсем не "поиск партнера" или "риск заразиться". Всё это имеет место, но это мелочи. Основная дороговизна полового размножения (двойная) получается из-за знаменитой "цены самцов" (т.е. простого наличия в популяции самцов как таковых). Из-за этой цены даже популяции с периодическим партеногенезом способны наращивать свою численность намного быстрее, чем "классические" половые. Остаётся только удивляться, почему гетерогония не распространена в природе повсеместно.
                6. Природа столь разнообразна, что при желании можно, думаю, подобрать в ней такие конкретные виды живых существ (а в эксперименте найти такие условия), что можно будет "подтвердить" почти любую нужную нам гипотезу. Я согласен, что данная работа внесла свой вклад и, возможно, продвинула вперед изучение "королевы эволюционных проблем". Но считать, что такая глобальная проблема может быть разрешена одним конкретным экспериментом - думаю, будет слишком самоуверенно.
                Впрочем, Вы о "границах применимости" уже писали выше сами.
                Ответить
          • Imperor > Fangorn | 21.07.2011 | 09:55 Ответить
            "...1:1 - это самцы к самкам, а не к гермафродитам..."
            В данном случае это не имеет принципиального значения, поскольку в каждой паре особей, вступивших в половое размножение (1% - 30% от всей популяции), одну особь можно смело считать самкой (ту, что яйца отложит), а другую - самцом.
            Остальных же особей можно смело считать просто еще одной разновидностью самок - "гермафродитными самками".
            Поэтому здесь и получается реальное соотношение "полов" (в кавычках): 1% - 30%.
            Впрочем, не нравятся черви, можете взять тетеревов. У них, хотя соотношение полов и 1:1, тем не менее, реально участвуют в размножении всего примерно 10% самцов популяции.
            Т.е. быть "среднестатистическим самцом" у тетеровов - крайне невыгодно. И если бы, допустим, добавилась одна лишняя пара половых хромосом, и таким образом, самцов бы стало 1:4 (или хотя бы 1:2), то (с точки зрения модели Фишера) - в данном случае это всё равно была бы весьма эволюционно стабильная стратегия.
            Я уж не говорю о стратегии чередования полового размножения с бесполым, которая, с точки зрения этой же модели Фишера, была бы одновременно и стабильной, и гораздо более выгодной для обоих (!) полов, чем соотношение полов 1:1. Однако такой тип размножения почему-то тоже мало распространен в природе.
            Ответить
            • Fangorn > Imperor | 21.07.2011 | 10:54 Ответить
              >поскольку в каждой паре особей, вступивших в половое размножение
              Вот именно - только в ней. А 1:1 - для чисто полового размножения.
              Ответить
              • Imperor > Fangorn | 21.07.2011 | 13:55 Ответить
                Ну, в таком узком смысле (т.е. непосредственно во влюбленной паре копулирующих червей) - там, да, соотношение полов будет 1:1.
                Однако в более широком смысле (в рамках модели Фишера) самка - это такой пол, который вносит в размножение бОльшее число ресурсов.
                С таких позиций, бОльшая часть популяции червей, размножающаяся гермафродитно - является именно самками.
                Т.е. с таких позиций, при частоте полового размножения в популяции червей, например 20%, соотношение "полов" в ней будет таким: 1:1:8 (где первые две цифры - самцы и самки, а последняя цифра - "гермафродитные самки").
                Кроме того, еще раз напоминаю, что у упомянутых мной тетеревов, реальное соотношение полов (учитывая только тех самцов, которые реально участвуют в размножении) - совсем не 1:1, а гораздо ниже ~ 1:10.
                Т.е. опять имеет место нарушение "закона Фишера".
                Впрочем, токующие виды птиц немногочисленны.
                Ответить
  • Альтер  | 23.07.2011 | 18:20 Ответить
    Теория Геодакяна может ли объяснить в результате чего ученые, деятели искусств, политические деятели это в основном мужчины, какие факторы организма мужчины это порождают?
    Ответить
    • Валя Гриневич > Альтер | 24.07.2011 | 00:29 Ответить
      Вероятно, это вызвано тем, что природе не удалось получить универсальный организм, который и хорошо заботится о потомстве, и хорошо приспосабливается к окружающей среде, то есть добывает пищу, занимаясь наукой, культурой или политикой.
      Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»