研究者はなぜセックス進化の謎にで閉じます

進化の観点から、生物が性を持つ理由は、明らかに見えるかもしれません。再現するためにはそれが明らかです。 明らかに、自然選択は、そうでない人よりも再現できる人を支持しなければならない。 しかし、これはポイントを欠いている。 多くの種にとって、代替手段があります:無性生殖。

だから、なぜ多くの種でセックスが進化したのですか? 意外にも、この質問に対する明確な答えは一つもない。 確かに、今日まで、研究者は 20の異なる仮説。 最近、これらの理論をテストするための実験が数多く行われ、解決策を見つけることに近づいています。

無性種では、女性は男性の遺伝的寄与を伴わずに再現し、娘は効果的に自分と同一にする。 誰かが自分のバラを植物のシラミで荒れた(エイリアス:イワナやアブラムシ)は、これがどれだけ成功したかを知ることができます。

知的問題の鍵は、男性がしばしば子孫に投資しないという事実です。 性的母親は息子と娘の両方を産生する必要があるが、無性な女性は娘を単独で作ることができる。 女性が投資のセックス(彼らは卵を作り、若いものを養う)なら、人口を急速に増やすのがはるかに容易になります。 〜によって 実験 効果的に無胸腺甲虫を実験室で性甲虫と比較する。

哺乳動物(ヒトを含む)および鳥類を除いて、魚、爬虫類、植物および昆虫を含むほぼすべての分類群に無性種が存在するが、それらは珍しい。 したがって、無性生殖の利点にもかかわらず、これは長期的には性別が勝つことを示しています。


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悪い突然変異対適応

この問題に対する進化的研究は、主に2つの広い分類の仮説に集中していた。 彼らはどちらも、セックスが両親の遺伝的構成を混ぜ合わせることによって変異を生み出すという事実に基づいている。 あなたと私は私たちの両親と同じコピーではありませんが、無性アブラムシの娘は同じです。

この変異は遺伝的レベルで明らかにされます。性は有害な突然変異の多い種の中にいくつかの生物を生成し、比較的少数のものを生成します。 いわゆるサポーター 突然変異決定論 そのような変異を含まない生物を大量に発生させる、多くの変異を有する生物が不釣り合いに低い生存可能性を持っている場合、多くの悪い変異がそのホストと死滅する傾向があると主張しています。 なぜなら変動の欠如の無性種では、何の個体は特に突然変異によって負担されていません。 その結果、誰も突然変異の死は、多くの有害な突然変異を削除します。

しかし、この理論はますます疑問視されている。 昆虫 & 植物理論が必要とするように、実際には多くの有害な突然変異を生産されていません。

もう一つの強力な候補仮説はセックスがに系譜を可能と述べています 変化する状況に適応します。 実験は、条件が変更されたときに性的系統のメンバーは、通常、同じ種の無性メンバーよりも早く適応することを確認してください。 確かに カブトムシ実験 性的集団が変化する条件の間に自由に進化することが許されるならば、それは無性の集団を完全に置き換え得ることを示している。

セックスは適応を促進する多くの理由があるかもしれません。 例えば、両方が良いが、異なる変異を有する無性集団内の2人を想像してみてください。 そのDNAが混在させることはできませんので、その子孫が互いに競合してしまう(これはクローン性干渉と呼ばれている) - あなたは一人の個人の両方の変異の利点を得ることはありません。 性的人口では、しかし、良い変異の両方は、一人の個人にその方法を見つけることができます。 このように、我々は適応が非常に簡単になり、両方の利益を得ます。 分子レベルの研究 24 Februaryに掲載 セックスが実際にクローン干渉を緩和することを確認している。

クイーン論:寄生虫?

したがって、適応のスピードを上げることは、かなり良い説明であるようです。 しかし、環境の変化が起こり、条件が安定した後はどうなりますか? 無性児が性的奴隷から再び競争することを期待してはなりませんか? この理由から、多くの研究者は、セックスによって生み出された変異によって種が寄生虫との絶え間のない進化的武器競走に適応できるようになるという考えにますます魅了されている。

この種の猫とマウスの進化的ゲームは、 赤い女王の進化不思議の国のアリスのアリスのキャラクターから、同じ場所に留まるだけで走れなければならないと主張した。 実際、免疫に関連する遺伝子は、私たちがもっとも急速に進化しているものです。 もあります 最近の証拠 その種は、彼らが寄生虫に感染していると感じるときに行う遺伝子混合の量を増やすことができます。 これは、彼らの子孫が、お互いおよび両親とさらに異なることを意味します。

また、無性作物の変動の欠如の欠点を知っています。 例えば、寄生虫による攻撃はにつながりました アイルランドのポテトの飢饉 1845-49で 現在、バナナは 脅威の下で 多数の真菌、寄生虫による攻撃から。 これは、バナナの輸出貿易の95%以上がちょうど1無性株(キャベンディッシュ)であることを考えると懸念されます。

だから、生物はその子孫が病気によって一掃されることはありませんことを確認するセックスがない - または有害な突然変異の彼らは比較的自由にするために? これらの仮説は、相互に排他的である必要はありません。 分野の研究者は、ハイブリッドモデルのいくつかの並べ替えにますます興味を持っています。

現在、私たちは 分子レベルでの性の進化 - 私たちは、適応中に紛失したり、獲得された正確な変異をマッピングすることができます。 ホストと寄生虫の共進化の結果としての突然変異の運命の研究は、角を曲がったところでもあります。 大きな問題は、しかし、残っている:より多くの種が(実際にアブラムシがそうであるように)両方の長所を持っている、性的および無性生殖相の両方を持っていない理由を理解します。

著者について

ハーストローレンスLaurence D. Hurst、バース大学、Milner Center for Evolutionary Genetics教授。 彼の研究は、遺伝子、ゲノム、および遺伝子システムの進化に関するものです。 彼は特に明らかに無害な突然変異の運命を理解することに特に興味があります。 現在の研究は、遺伝子およびゲノム進化の進化的理解を改善された診断および健康管理に翻訳することを目指している。

この記事はもともと会話に登場しました

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