Теория эволюции полов
Всем доброго дня!
Разнообразная сексуальная жизнь различных типов зеленых водорослей позволила исследователю Университета Аделаиды проверить теорию, почему существуют мужчины и женщины.
Вопрос о том, почему сформировались различные типы половых клеток, такие как сперматозоид и яйцеклетка, известные как гаметы, остается неопределенным.
«Почему существуют мужчины и женщины? Почему сложилась такая ситуация, что мужчины производят маленькие подвижные гаметы, а женщины наоборот, большие и неподвижные?», - говорит Джек да Силва, старший преподаватель в Университете Аделаидской школы биологических наук.
«Для полового разможения не обязательно нужны мужчины и женщины, все, что потребуется, это слияние половых клеток от двух разлиных типов спаривания».
Классическая теория, которая объясняет эволюцию половых клеток разного размера и пола, - Теория r/K-отбора, предложенная в 1970-х годах. В ней описываются две различные природные стратегии размножения живых организмов, при определённых обстоятельствах обеспечивающие оптимальную численность для данного вида.
Джек да Силва провёл первый тест, который смог охарактеризовать данную теорию, используя репродуктивные стратегии зеленых водорослей.
«Теория заключается в следующем: по мере того, как организмы эволюционируют, чтобы быть более крупными, был отобран одноцепочечный эмбрион, который должен стать больше. Это требует больших в размерах гамет для хранения питательных веществ, которые в свою очередь, дадут зародышу начало в развитии», - говорит Джек да Силва.
«Наш организмы ограничен для производства гамет, поэтому, если их количество будет больше, то они будут меньших размеров, если их будет меньше, то по размерам они будут больше. Поскольку большее количество гамет дает больше шансов на успешное оплодотворение, при другом типе спаривания будет произведено меньшее количество гамет, что обеспечивает производство более крупной зиготы».
Доктор да Сильва проверил теорию, опубликованную в журнале «Экология и эволюция», он использовал данные исследований водорослей Волвоцина, в которых виды значительно различаются по своим репродуктивным моделям. Были рассмотрены образцы с двумя типами спаривания, в одном случае производятся подвижные гаметы одинакового размера, а в другом подвижные гаметы разных размеров. К тому же был ещё один образец, в котором один тип спаривания образует небольшие подвижные гаметы, а другой большие и неподвижные гаметы.
Он вывел догадку из существующей математической модели Теории r/K-отбора, в которой говорится, что для того, чтобы эволюция мужчин и женщин оставалась в стабильном состоянии, отношение размера большей гаметы к меньшей должно быть больше трех. В математике говорится, что если это отношение меньше, то они всегда развиваются до того же размера.
«Морские водоросли идеально подходят для тестирования данной теории, они показали весь диапазон различий в размерах гамет. И теория была подтверждена. Где бы не находились гаметы, разные по размерам, более крупные из них всегда были в три раза больше другой».
Это был первый тест, характеризующий данную теорию, предыдущие тесты касались прогнозов, которые являются общими для этой и подобных теорий. На сегодняшний день не было убедительных доказательств в поддержку любой из конкурирующих теорий, но здесь мы подтвердили, что классическая теория на правильном пути.
Доктор да Силва говорит, что важно понимать эту эволюцию, потому что она помогает нам понять различия между мужчинами и женщинами, эти различия обусловлены первоначальной эволюцией размеров и подвижностью половых клеток.