• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Sex:Varför bry sig? Forskare undersöker evolutionära mysterier
    Forskare har länge undrat över det evolutionära ursprunget och beständigheten av sexuell fortplantning, med tanke på att asexuell fortplantning verkar, åtminstone på ytan, vara billigare och mer effektiv för att överföra gener till avkommor.

    Men nya insikter om "kostnader och fördelar" med sex börjar dyka upp från populationsgenetiska teorier, labbexperiment och fältobservationer över livets träd, från jäst till människor.

    Några av dessa insikter presenterades på torsdagen (17 februari) vid American Association for the Advancement of Science (AAAS) årsmöte i Boston, där evolutionsbiologer presenterar sin senaste forskning om vad som driver utvecklingen och upprätthållandet av sexuell reproduktion.

    En rådande hypotes för utvecklingen av sex är att det hjälper till att rensa bort skadliga mutationer från en befolkning - en process som kallas "Mullers spärrhake".

    Med asexuell reproduktion ärver en organism alla sina gener från sin förälder, och alla nya skadliga mutationer som den ackumulerar genom tiden kan inte såras bort, vilket leder till en gradvis ackumulering av mutationer och en nedgång i populationen.

    Men sexuell fortplantning, genom att blanda gener från två föräldrar, skapar möjligheter för dessa mutationer att renas bort eftersom fördelaktiga mutationer kan kompensera för deras skadliga effekter.

    För att testa denna hypotes kan forskare utföra simuleringar som modellerar populationer med asexuell reproduktion och sexuell reproduktion, och mäta hur snabbt skadliga mutationer ackumuleras i båda fallen.

    Till exempel, i en nyligen genomförd studie använde forskare datorsimuleringar för att modellera de långsiktiga evolutionära konsekvenserna av sex och fann att sexuella linjer samlade färre skadliga mutationer än asexuella linjer.

    Teoretiska modeller förutspår också att sex under vissa förhållanden kan påskynda anpassningen när miljön förändras snabbt. Sex kan till exempel möjliggöra nya kombinationer av alleler som kan hjälpa en art att anpassa sig till nya miljöförhållanden snabbare än asexuella arter.

    I jäst, till exempel, när miljön fluktuerar snabbt, tillåter sexuell evolution fördelaktiga alleler att kombineras snabbare, vilket gör att jästen anpassar sig snabbare. Men när miljön är relativt stabil minskar de gynnsamma effekterna av sex.

    Andra fördelar med sex inkluderar:

    - Förmågan att kontinuerligt generera genetisk mångfald, vilket kan hjälpa en art att anpassa sig till föränderliga miljöer.

    - Resistens mot parasiter som är specialiserade på att attackera det ena könet framför det andra, vilket innebär att sexuellt reproducerande arter är mindre benägna att bli hårt belastade av parasiter.

    - Den ökade effektiviteten av DNA-reparationsmekanismer i sexuella organismer.

    - Fördelarna med sexuellt urval, vilket gör att organismer kan välja sina kompisar baserat på önskvärda egenskaper, vilket främjar spridningen av dessa önskvärda egenskaper genom befolkningen.

    Det är dock viktigt att notera att fördelarna och kostnaderna för sex kan variera mycket beroende på den specifika arten och miljön.

    Sammantaget är sexets evolutionära dynamik komplex, och medan biologer får en djupare förståelse, finns det fortfarande många mysterier att reda ut om varför sexuell reproduktion utvecklades och kvarstår i den naturliga världen.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com