20.07.2017
Редакция Naked Science

Самцы обогнали самок в изменчивости фенотипа

Американские исследователи показали, что полоспецифичный макроэволюционный анализ позволяет объяснить видообразование именно средовыми факторами.

8193124946_2adba6195e_k
©Wikipedia

Важным фактором эволюции, по Дарвину, выступают условия среды, которые действуют через репродуктивную изоляцию. Она проявляется в ограничении обмена генами между родственными популяциями. Таким образом, естественный отбор работает по двум направлениям: фенотипическому (экология влияет на индивидуальные признаки) и видовому (изоляция модулирует состав таксонов). При этом эволюционный макроанализ предполагает рассмотрение селекции независимо от пола. Так, диморфизм рассматривается как внутривидовой параметр, а фенотипы изучаются без деления на самцов и самок. Между тем репродуктивные системы последних сильно отличаются и источники отбора для них могут варьироваться.

 

Чтобы выяснить, как естественный отбор связан с видообразованием с учетом пола, авторы новой работы проанализировали более чем 70 000 наблюдений о 112 видах лучеперых рыб из семейства Poeciliidae. Выбор был обусловлен большим объемом данных и чрезвычайно широким разнообразием признаков: в зависимости от вида, пецилиевые могут обеспечивать питание потомства за счет материнского организма (матротрофия) и желтка внутри яйцеклетки (лецитотрофия), демонстрировать сильное (ухаживания) и слабое (принуждение) предкопулятивное поведение. Эти параметры ученые сопоставили также с формой тела животных — она определяет локомоцию и в случае самцов, наряду с поведением, — предпочтения самок.

 

Результаты показали, что несмотря на сопоставимое количество адаптивных пиков и адаптационных сдвигов ландшафт приспособленности (соотношения между признаками и репродуктивным успехом) самок и самцов семейства значительно отличается. В частности, в 71 проценте случаев их адаптационные сдвиги не совпадали. Причем исключение пола из рассмотрения приводило к тому, что пики почти половины видов, а иногда целых родов, эволюционировали конвергентно (как разные животные). Так, эволюция фенотипа у самцов на практике происходила быстрее. По мнению ученых, это может объясняться как высокой интрасексуальной конкуренцией, так и морфой самок, репродуктивная система которых замедляет их развитие.

 

Вклад средовых факторов, полового отбора и матротрофии в расхождение видовых признаков Poeciliidae / ©Zachary W. Culumber et al., Nature Ecology & Evolution, 2017

 

Последующее моделирование подтвердило, что форма тела самцов Poeciliidae определяется в большей степени половым, а самок — естественным отбором. Способ питания потомства с признаком, вопреки многим прошлым исследованиям, не коррелировал. Наиболее значимым механизмом репродуктивной изоляции в то же время оказалась не матротрофия, но физическая удаленность. Это соответствует наблюдениям, проведенным в микроэволюционном масштабе: в первую очередь видообразование обусловливает именно экология. Иными словами, с учетом пола фенотипическая изменчивость, драйвером которой выступает половой отбор, не объясняет диверсификацию, в отличие от отбора естественного.

 

Несмотря на методологические ограничения, авторы рассчитывают распространить подход на другие таксоны, поскольку классический порядок подобных исследований нередко ставит микро- и макроэволюционные процессы в противоречие. Стоит отметить, советский генетик Виген Геодакян развивал идеи о половой специфике эволюции еще в середине XX века. Его концепция прямо предполагает разные темпы отбора среди самцов и самок.

 

Статья опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.

 

О распространенных заблуждениях об эволюции смотрите в нашем видео.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

3 часа назад
Мария Азарова

Международный коллектив ученых выявил новый биомаркер, который может стать предиктором тяжести коронавирусного заболевания.

Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: