Загадка секса получила объяснение

На первый взгляд, пишет Ник Лейн на страницах The New Scientist, такие "ужасы секса", как потение, искривление осанки, сердечные страдания, цветы, дурные стихи и траты на развод, делают вегетативное размножение куда более осмысленным. Однако с биологической точки зрения половое размножение нельзя сбрасывать со счетов, поскольку давным-давно оно стало единственным шансом первых эукариотов - высших организмов - на выживание.

Ученые полагают, что половое размножение было характерно уже для последнего общего предка всех эукариотов. В то же время известно, что бактерии размножаются делением. Таким образом, возникает задача найти недостающее звено. По мнению биохимика из Университета Дюссельдорфа Билла Мартина, это митохондрии.

Митохондрии - основной источник энергии в эукаритических клетках, восходящий к бактериям, которые со временем вошли в состав клетки и перестали быть самостоятельными организмами. Умирая, они "бомбардировали хромосому бактериальной ДНК", поясняет The New Scientist.

В прошлом году ученые выяснили, что для последнего общего предка эукариотов, кроме полового размножения, было характерно наличие митохондрий, а также интронов - частей генов, не содержащих информации о последовательности аминокислот белка и восходящих к так называемому паразитическому "прыгающему гену" или транспозону, приобретенному от тех же митохондрий.

Поскольку при вегетативном размножении не происходит перегруппировки генов, продолжает издание, судьба каждого выигрышного гена зависит от участи всей совокупности генов данного генома, а не от достоинств отдельного гена, как у существ, размножающихся половым путем.

Следовательно, секс повышает эффективность эволюционного отбора, позволяя доброкачественным генам группироваться отдельно от генетического мусора. Половое размножение тем эффективнее, чем больше вариативность в рамках данной популяции и чем выше "давление отбора". Для тех же организмов, которые размножаются вегетативно, высокая частота мутаций, напротив, губительна, поскольку приводит либо к отбраковке выигрышных генов в составе плохих геномов, либо к снижению вариативности в случае положительного отбора.

"Бомбардировка" ядра предка эукариотов генами будущих митохондрий обеспечила высокую частоту мутаций, проникновение многочисленных интронов вызвало мощное давление отбора, а быстрая эволюция генома обусловила значительную вариативность популяции, вследствие чего половое размножение оказалось для эукариотов "единственно верным ответом" на поставленную эволюцией задачу, подытоживает The New Scientist.

Источник