Obecność "kosztownych cech" może pozytywnie wpływać na populację

Czy dobór płciowy wynikający z konkurencji o partnera płciowego może promować korzystne w danym środowisku warianty genów i eliminować szkodliwe mutacje? Sprawdzali to naukowcy z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie i Ghent University (Belgia). Swoje wnioski przedstawili w piśmie "Nature Ecology & Evolution".

"Aby wyjaśnić ewolucję kosztownych i utrudnianiających przetrwanie cech, takich jak tren pawia czy poroże jelenia, które wydawały się sprzeczne z teorią doboru naturalnego, Darwin opracował teorię doboru płciowego. Według tej teorii 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 jeden z autorów badania, prof. Jacek Radwan z Wydziału Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, cytowany w informacji przesłanej przez uczelnię.

"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.

W swoich badaniach naukowcy wykorzystali eksperymentalną ewolucję, pozwalającą zaobserwować w czasie rzeczywistym wpływ obecności kosztownej cechy, służącej samcom do konkurencji o partnera, na zmienność genetyczną w populacji.

"Przedmiotem badań był świetnie się do tego celu nadający roztocz o krótkim cyklu życiowym - rozkruszek hiacyntowy Rhizoglyphus robini, którego samce różnią się między sobą posiadaniem lub brakiem zgrubiałych i ostro zakończonych odnóży" - relacjonuje prof. Radwan.

Podkreślił on, że odnóża te są "kosztowne i utrudniają poruszanie się, ale są użyteczne w walkach o samice".

Jak mówi, naukowcy stworzyli 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.

W informacji przesłanej przez UAM podkreślono, że wyniki tych badań mają 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.

Nauka w Polsce

zan/