28. Половое размножение, его эволюционная роль.

1. Увеличивает дисперсию приспособленности + делает обратимой утрату удачных генотипов, т.к. гены циркулируют в генофонде

2. Фиксируются все полезные мутации (эфф.Фмшера-Меллера, см.в.30)

29. Влияние полового размножения на накопление мутационного груза. Храповик Мёллера.

В бесполой популяции отбор может отбраковывать только целые геномы, но не отдельные гены. Если у бесполого организма возникает вредная мутация, его потомки уже не могут от нее избавиться. «Родовое проклятие».

В бесполой популяции случайная гибель особи с наименьшим числом вредных мутаций – необратимая потеря («храповик повернулся»). Т.к. нельзя, не смешивая гены разных особей, сделать из плохих геномов геном получше. Поэтому при определенных условиях в бесполой популяции будет идти неуклонное накопление вредных мутаций.

Бесполые организмы не могут позволить себе иметь много полезных генов (отсюда – вынужденная простота строения). Бесполые организмы не могут себе позволить иметь маленькие популяции (и крупные размеры), малое число потомков (т.к. только очень эффективный очищающий отбор может их спасти)

При п.р. (или регулярном родственном ГПГ в сочетании с гомологичной рекомбинацией) индивидуальные геномы постоянно перемешиваются, а новые формируются из фрагментов. Благодаря рекомбинации из «отягощенных» геномов генерируются менее отягощенные. Утрата самой неотягощенной особи – обратима. Гены отбираются по отдельности, а не целыми геномами.

• Генофонд популяции – особая новая сущность, которой нет у бесполых организмов.

30. Влияние полового размножения на накопление полезных мутаций. Клональная интерференция и эффект Фишера-Мёллера.

«Эффект Фишера – Мёллера».Половое размножение способствует более быстрому накоплению полезных мутаций. Если в бесполой популяции возникает несколько полезных мутаций, потомки удачных мутантов конкурируют и вытесняют друг друга («клональная интерференция»).

В итоге зафиксируется только одна мутация – самая полезная, а остальные будут вытеснены.

В популяции, способной к сексу, полезные мутации объединятся в одном геноме. Зафиксируются все.

31. Экспериментальные подтверждения эволюционной роли полового размножения.

Пр1: Эксперимент на C.elegans. Взяли 3 искусственных популяции: 1) “Дикий тип”, т.е. самцы и гермафродиты, 2) Мутанты-гермафродиты с облигатным самооплодотворением (почти бесполая популяция) 3)Мутанты со 100% перекрестным оплодотворением. Повысили мутагенез в 4 раза и стали смотреть.

1. На 50 поколении - вырождение всех линий, кроме облигатно перекрестных + увеличение доли амфимиксиса в “диком” типе. → помогает противостоять вредным мутациям

2. Добавили еще условий: теперь чтобы добраться до еды, им приходилось преодалевать область с патогенными бактериями. За 40 поколений те, что с амфимиксисом приспособились лучше всего, перекрестные худо-бедно + увеличили долю амфимиксиса, самооплодотворители никак е приспособились.

Из модели Фишера-Меллера вытекает, что чем больше популяция, и чем интенсивнее в ней ГПГ/амфимиксис, тем больше эффект (экспериментально показано на популяциях Chlamidomonas разной величины).