发布时间:2015-05-19 15:27 原文链接: Nature揭示男人存在的意义

  来自英国东英吉利亚大学的一项新研究表明,称作“性选择”的一种进化动力可以解释,性作为繁衍后代的主导机制延续下来的原因。

  生物学家们长期以来感到困惑:以无情追求效率而著称的进化选择,是如何允许雄性存在的——在那么多的物种中他们对于生殖的唯一贡献就是提供了精子。

  发表在5月18日《自然》(Nature)杂志上的一项新研究表明,当雄性之间为生殖而竞争,雌性从中做出选择时,性选择会改善种群的健康,防止灭绝,即便面对着来自高水平近亲繁殖的遗传压力。

  这些研究结果有助于解释,性作为繁衍后代的一种主导机制延续下来的原因。

  东英吉利亚大学生物科学院首席研究员Matt Gage教授说:“性选择是达尔文第二个伟大的观点,它解释了为了生殖竞争,有时甚至以牺牲生存为代价,而进化出的一系列迷人的外观、声音和气味。”

  “性选择在雄性为生殖竞争,雌性做出选择时起作用,存在两种不同性别推动了这些过程。它最终决定了谁可以将他们的基因复制给下一代——因此这是一种广泛且非常强大的进化力量。”

  “地球上几乎所有的多细胞物种都利用性来实现繁殖,但要解释性的存在并不容易,这是因为性携带着巨大的负担,其中最明显的就是——只有一半的后代即女儿才会真正地繁衍后代。为什么所有的物种都要在儿子身上浪费精力呢?”

  “我们想了解达尔文选择是如何允许这种普遍又看似浪费的生殖系统持续存在的,在一个系统中所有的个体都生成无性的后代——如同在全雌性无性生殖种群中一样——将会是一种更加有效的途经来繁殖更多数量的后代。”

  “我们的研究表明,雄性之间为生殖而竞争提供了一种真正重要的利益,因为它可以改善种群的遗传健康。性选择通过发挥过滤器作用除去有害的遗传突变实现了这一点,从长远来看帮助了种群繁盛,避免了灭绝。”

  为了揭示性选择的这一作用,10年来这一研究小组在实验室的受控条件下让面粉甲虫发生了进化,群体之间的唯一的差异就是每个成体生殖期性选择的强度。

  他们设置了从90只雄甲虫竞争与10只雌甲虫繁殖,到雌性无选择,雄性无竞争的一夫一妻配对,这样不同的性选择强度。

  研究揭示了在这样的条件下繁殖7年(即50代后),生成种群的潜在遗传健康状况。研究小组采用实验性的近亲繁殖揭示了潜藏在每个种群中有害突变的相对量。

  他们发现,过往经历了强大性选择的种群维持了高适应度,即使是在近亲繁殖的情况下也抵制了灭绝——在每一代都有兄弟姊妹交配的情况下,甚至在亲近繁殖20代后一些种群也存活了下来。

  而经历弱性选择或不存在性选择的种群在近亲繁殖的情况下健康更快速地衰退——所有的都在10代以内灭绝。

  Gage教授说:“这些结果表明,性选择对于种群健康和持续性极为重要,因为它帮助清除了种群中的一些消极的遗传变异,而保留了积极的遗传变异。”

  “我们的研究结果直接支持了这一观点:性作为一种主导生殖模式延续下来,是因为它允许性选择提供了这些重要的遗传利益。”

相关文章

“中国青蟹之乡”实现规模化苗种繁育

青蟹肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富,是浙江人餐桌上最受欢迎的海鲜之一。连日来,在台州三门青蟹研究院繁育基地,300余只种蟹进入抱卵关键期,即将实现大规模同步抱卵。“我们已初步建立高质量抱卵蟹规模化培育技......

澳大利亚大部分浅礁物种种群出现下降

国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇生态学研究论文显示,澳大利亚大部分浅礁物种种群在2008年至2021年出现了下降。这一趋势虽未发生在所有物种中,但表明有必要开展更大力度的保育行动来保护海洋生态系统......

肠道微生物或参与光周期调控鼠类的季节性繁殖

季节性繁殖是许多动物采取的繁殖策略。已知光周期是调控动物季节性繁殖的关键因素,光周期可通过影响下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴调节一系列生殖基因和激素的表达,进而调控动物的繁殖启动和终止。最近研究表明,......

秦岭科考首次利用热成像技术实现金丝猴种群调查

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488292.shtm正在进行的秦岭多学科综合科考由西北大学组织,一些科学技术在野生动物调查中发挥了重要......

无需精子卵子子宫体外培育胚胎Cell论文这番话网友炸了

“我们没有用到精子、卵子和子宫,仅用干细胞就培育出了合成小鼠的胚胎模型。”一篇发表在Cell上的论文,这两天简直火出圈了,起因就是作者JacobHanna介绍论文时说的这番话。从实验结果来看,合成的胚......

昆明植物研究所|极小种群植物实现人工高效繁育

近日,在中科院昆明植物研究所极小种群野生植物专类园内安家落户的平当树实现人工高效繁育,幼苗达到1638株,为推动平当树迁地保护、种群增强与回归的综合性保护体系构建,开展保护生物学、生殖生物学、种子生物......

且看中国各地小种群野生动植物如何保护

作为世界上生物多样性最丰富的国家之一,连日来,我国各地陆续启动不同主题形式的国际生物多样性日系列宣传活动,旨在逐步形成全方位系统化的生物多样性保护新格局。青藏高原大力保护菌类植物、云南绿孔雀数量稳中有......

我国珍稀濒危物种菲氏叶猴种群刷新最北分布

近日,高黎贡山国家级自然保护区福贡管护分局的工作人员在整理回收的红外相机数据时,惊喜地发现有成群的珍稀濒危物种菲氏叶猴的活动影像,这是菲氏叶猴在高黎贡山福贡段的首次亮相,同时也刷新了我国菲氏叶猴种群的......

首个可自我繁殖活体机器人问世

数十亿年来,生物体为了延续生命,已经进化出多种繁衍方式。近日,美国佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究团队发现了一种全新的生物繁殖方式,并利用这一发现创造了有史以来第一个可自我繁殖的活体机器人——Xenobo......

性选择如何影响鸟类尾羽演化?这只1.2亿年前的鸟揭秘

尾羽是鸟类飞行系统的重要一环,其形态既受自然选择(空气动力学)的影响,也受吸引异性的性选择作用。性选择如何影响鸟类尾羽演化?一直备受学界关注。科学家通过最新发现并命名1.2亿年前早白垩世反鸟类鹏鸟科的......