Статья исследователей из Университета Аделаиды (Австралия) опубликована в журнале Journal of Evolutionary Biology.
Джек да Силва (Jack da Silva) и Джеймс Гэлбрэйт (James Galbraith) попытались ответить на вопрос, который мучает эволюционных генетиков больше 100 лет: почему многоклеточные организмы в основном размножаются половым путем, в то время как бесполое размножение — гораздо более простой и эффективный способ репродукции.
«Бесполое размножение не требует ни поиска партнера, на что уходит много времени и энергии, ни запутанной, сложной генетики, как в случае полового размножения. Трудно понять, зачем секс появился вообще», — отметил да Силва.
В настоящий момент есть две теории, объясняющие появление полового размножения и его сохранение в процессе естественного отбора.
Первая, так называемая «интерференция Хилла-Робертсона», гласит, что эволюционные преимущества секса связаны с генетической рекомбинацией, отсутствующей при бесполом размножении.
Родители обмениваются генетическим материалом, благодаря чему у потомства появляются новые комбинации генов, благоприятные для выживания мутации, новые признаки, позволяющие успешно адаптироваться к быстро меняющимся условиям окружающей среды.
Однако эта теория не объясняет, почему половое размножение продолжает поддерживаться естественным отбором в стабильных, хорошо приспособившихся к внешним условиям популяциях.
«Большинство генетических мутаций в таких популяциях являются как раз неблагоприятными. Чтобы эти мутации были полезными, условия окружающей среды должны постоянно и очень быстро меняться. Поэтому существование и преобладание полового размножения над бесполым должно поддерживаться какой-то мощной селективной силой», — пояснил Да Силва.
Да Силва и Гэлбрэйт считают, что фактически отвечает на этот вопрос вторая теория, так называемая «теория Красной Королевы». Патогенные микроорганизмы — бактерии, вирусы и паразиты — постоянно адаптируются к организмам-хозяевам, из-за чего последним приходится тоже непрерывно изменяться, чтобы успешно противостоять им.
Такое нескончаемое противостояние с микробами требует все новых полезных мутаций и является той самой мощной эволюционной силой, поддерживающей необходимость размножения половым путем, уверены ученые, которые соединили обе теории и создали новую, комбинированную теорию.
«Совместное существование с патогенами является той меняющейся окружающей средой, которая делает половое размножение более предпочтительным, чем бесполое с помощью механизма генетической рекомбинации», — пояснил да Силва. Исследователи разработали компьютерную модель, симулирующую этот процесс, и она показала, что предложенная новая теория действительно работает.
