Исследование поддерживает теорию о том, что у многих видов животных отбор, действующий на самцов, может принести населению случайную выгоду, заставив потомство унаследовать здоровые гены. Жесткая конкуренция между самцами приводит к избирательному устранению людей со многими вредными мутациями, не позволяя им передавать указанные мутации. Это может оказать положительное долгосрочное влияние на рост и устойчивость популяции, размножающейся половым путем.
"Когда вредные мутации удаляются из популяции путем тщательного отбора самцов, что приводит к меньшему количеству воспроизводящихся самцов, процесс может происходить с незначительным влиянием на рост популяции или вообще без него.
Это связано с тем, что для оплодотворения всех самок в популяции достаточно относительно небольшого числа самцов, поэтому от того, оплодотворяются ли эти самки несколькими самцами или множеством самцов, мало или вообще не влияет на количество потомства, которое могут произвести эти самки, особенно у видов, у которых самцы не заботится о своем потомстве. Напротив, такой строгий отбор самок приведет к меньшему количеству воспроизводящихся самок и, следовательно, к меньшему количеству потомства, что может привести к массовому сокращению популяции или даже вымиранию », – говорит Карл Гришоп, биолог-эволюционист Канадского университета Торонто и ведущий автор исследования.
Исследователи использовали 16 генетических штаммов семенного жука (Callosobruchus maculatus), чтобы изучить, как предполагаемое количество вредных мутаций в каждой из них влияет на репродуктивную способность (приспособленность) самок и самцов.
Путем интенсивного инбридинга штаммов с последующим скрещиванием между ними стало возможным количественно оценить совокупные эффекты уникального набора мутаций каждого штамма. Сравнивая инбредные штаммы со скрещиваниями между ними, ученые смогли увидеть, что эти мутации почти одинаково повредили и самкам, и самцам.
Однако, если смотреть только на скрещивания между штаммами, что является более генетически изменчивым параметром, более важным для того, как отбор будет действовать в природе, эти мутационные эффекты проявились только в мужской физической форме. У самок вредные эффекты мутаций, которые они несли, не были обнаружены на этом более генетически изменчивом фоне и, следовательно, не могли быть эффективно очищены с помощью специфического для самок отбора в природе.
"Это указывает на то, что, хотя эти мутации действительно оказывают пагубное влияние на воспроизводство самок, они более эффективно удаляются из популяции путем отбора, действующего на носителей-мужчин, чем на носителей-самок. Предыдущие исследования нашей и других групп успешно продемонстрировали этот эффект путем искусственного индуцирования мутаций, но это первое прямое доказательство того, что он возникает в случае встречающихся в природе вариантов генов », – говорит Гришоп.
По мнению исследователей, их исследование проливает новый свет на старый вопрос о том, почему так много многоклеточных организмов используют половое размножение.
"Производство самцов приводит к снижению репродуктивной способности вида, поскольку самцы вносят меньший вклад, чем самки, в производство потомства.
Тогда возникает вопрос, почему вид эволюционирует, чтобы воспроизводить половым путем, а не просто производить самок путем бесполого размножения. Наше исследование показывает, что производство самцов, которые могут участвовать в интенсивной конкуренции за возможность спаривания, позволяет быстрее избавиться от вредных мутаций в популяции, что, таким образом, может обеспечить более здоровый набор генов и более высокую репродуктивную способность по сравнению с бесполым размножением », – говорит Дэвид Бергер, исследователь и руководитель группы факультета экологии и генетики Упсальского университета.