发布时间:2015-05-27 14:05 原文链接: Nature:男人存在的意义是什么?

  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:以无情追求效率而着称的进化选择,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......

NatCommun:科学家识别出男性不育症的新型遗传病因

非梗阻无精子症(NOA,Non-obstructiveazoospermia)是男性不育症中最严重的一种形式,其通常无法治愈;而事实证明,阐明NOA背后的遗传学基础非常具有挑战性,而且对NOA亚型的最......

研究揭示香禾糯遗传演化规律及侗族迁徙路线

近日,中国农业科学院作物科学研究所水稻优异种质资源发掘与创新利用创新团队在基因组层面解析了我国黔东南香禾糯的遗传演化规律及基因组印记,阐明了侗族族源及迁徙路线,为研究人类文明和迁徙模式提供了一种新思路......

遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展

胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一,在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件,并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转......

遗传性失明患者新希望!LNP首次成功靶向感光细胞

过去几年间,在新冠疫情全球蔓延的背景之下,基于mRNA构建起的强大递送技术成为众人瞩目的焦点,其凭借优秀的临床有效性和快速响应的能力在生物医药领域掀起一阵热潮。近日,基于mRNA与脂质纳米颗粒(LNP......

1万年前,人类驯化了“喵星人”

 图片来源:stockimage近1万年前,居住在新月沃土(底格里斯河与幼发拉底河周围地区)的人类从狩猎采集者转变为农民。他们与以啮齿动物为食的猫建立了密切联系,因为后者可以成为控制害虫的工......

研究人员揭示决定种子活力的表观遗传调控机制

种子的出现使高等植物能够在多样的自然环境中得以广泛生存和分布。产生高活力的种子从而在环境条件合适时迅速萌发并发育产生健壮的幼苗是高等植物繁衍的关键,也是农业生产中种子品质的重要指标。然而,目前尚不清楚......

Nature子刊:甘薯抗虫遗传基础解析方面取得进展

农业上尚无小象甲甘薯抗性品种培育。该研究创制的种质在显著提高抗性的同时并未降低品种原有产量和品质,推进了甘薯小象甲抗性种质开发利用的研究。甘薯(Ipomoeabatatas L.)是重要的经......

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,......