Məlumat

Genetik mutasiyalara qarşı hansı daha yaxşıdır? Aseksual və ya cinsi çoxalma?

Genetik mutasiyalara qarşı hansı daha yaxşıdır? Aseksual və ya cinsi çoxalma?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Genetika baxımından mənfi mutasiyalara qarşı hansı çoxalma növü daha yaxşıdır? bir az başa düşürəm Müllerin Cırcığı-aseksual orqanizmlərin genomlarında bir sıra zərərli mutasiyaların toplandığı. Bununla belə, cinsi çoxalan orqanizmlərdə krossover prosesi və müvafiq genetik müxtəliflik onları bu mutasiyalara daha həssas etmirmi?


Mutasiyalar yalnız rekombinator hadisələrdən daha çox səbəb ola bilər - polimeraza sədaqəti, DNT zədəsinin bərpası, hətta ətraf mühit faktorları DNT zədələnməsinə böyük təsir göstərə bilər. Əksər DNT polimerazları milyarda bir mutasiyaya bərabər bir səhv nisbətinə malik olsa da, müxtəlif polimerazlar arasında müxtəlif sədaqət səviyyələri mövcuddur (McCulloch və Kunkel, 2008).

Krossover/rekombinasiya hadisələrinin etibarlılığına gəldikdə, bu hadisələrin ölümcül və ya zərərli mutasiya ehtimalını artırdığı doğrudur. Bununla belə, rekombinasiya təsadüfi bir proses deyil. Rekombinasiya qaynar nöqtələri, rekombinasiya sürətinin digər yerlərdən yüzlərlə dəfə yüksək ola biləcəyi xromosom yerləridir. Bu qaynar nöqtələr ümumiyyətlə "təhlükəsiz" yerlərdədir, mühüm genin ortasında deyil və s. Müəyyən rekombinasiya sahələrinə xas olan rekombinaz fermentləri də var.

"Hansı daha yaxşıdır" sualına gəlincə, cavabın düşündüyünüz qədər sadə olduğunu düşünmürəm. Çox yüksək dəqiqlikli DNT polimeraza və təhlükəsiz, spesifik rekombinasiya qaynar nöqtələri olan cinsi yolla çoxaldan eukaryotun ideal olacağını düşünə bilərsiniz. Bu vəziyyət ümumiyyətlə təbiətdə tapdığımız şeydir, buna görə də (yəqin ki) haqlısınız. Lakin, digər ifrat, bir virus * düşünün. Virusların çox çox, çox eukaryotlara nisbətən daha yüksək mutasiya dərəcəsi - daha yüksək miqyaslı sifarişlər. Beləliklə, bir virus əsasən ev sahibinin müdafiəsini inkişaf etdirərək sağ qalır. Yüksək mutasiya dərəcəsi virus üçün, aşağı nisbət isə çoxhüceyrəli eukariot üçün işləyir.

*Təbii ki, virusların canlı olub-olmaması ilə bağlı həmişə mübahisələr var. Bununla belə, onlar mütləq çoxalırlar.


Aseksual Vs. Cinsi çoxalma

Qeyri-cinsi və ya cinsi yolla çoxaldan çoxlu orqanizmlər var. Növbəti məqalədə bu iki reproduktiv strategiya arasındakı fərqləri anlamağa kömək edəcək bəzi məqamlar müzakirə olunacaq. Bu strategiyaların müxtəlif orqanizmlər üçün potensial faydaları haqqında daha çox bilmək üçün oxuyun.

Qeyri-cinsi və ya cinsi yolla çoxaldan çoxlu orqanizmlər var. Növbəti məqalədə bu iki reproduktiv strategiya arasındakı fərqləri anlamağa kömək edəcək bəzi məqamlar müzakirə olunacaq. Bu strategiyaların müxtəlif orqanizmlər üçün potensial faydaları haqqında daha çox bilmək üçün oxuyun.

Valideynlərindən yeni orqanizmlərin yaranmasına və ya doğulmasına kömək edən bioloji proses çoxalma adlanır. Dünyadakı hər bir orqanizm sağ qalır, çünki onlar öz növünü çoxaltmaq və yaymaq qabiliyyətinə malikdirlər. Çoxalmanın iki geniş kateqoriyası var. Bunlara aseksual çoxalma və cinsi çoxalma daxildir. Bu iki üsul bitkilər və heyvanlar tərəfindən növlərinin sağ qalmasını təmin etmək üçün istifadə olunur. Gəlin aseksual və cinsi çoxalmaya nəzər salaq və ikisi arasındakı fərqləri öyrənək.

Cinsi çoxalma nədir?

Bizim üçün yazmaq istərdinizmi? Yaxşı, biz sözü yaymaq istəyən yaxşı yazıçılar axtarırıq. Bizimlə əlaqə saxlayın, danışarıq.

Cinsi çoxalma adətən mürəkkəb orqanizmlərin əksəriyyətində baş verən prosesdir. Bu üsul valideynlərin genetik məlumatlarının birləşməsini və hər iki valideynin birləşməsi olan yeni bir orqanizmin yaradılmasını nəzərdə tutur. Cinsi çoxalma çox mürəkkəb bir prosesdir. Burada orqanizmin gamet adlanan cinsi hüceyrələri istehsal etməsi lazımdır. Bu gametlər bir orqanizmi təşkil edən bütün digər hüceyrələrlə əlaqəli məlumatları ehtiva edən xromosomların sayının yarısını ehtiva edir.

Hüceyrələr meyoz keçir və haploid hüceyrələr (n) əmələ gətirir. Bu haploid hüceyrələr diploid hüceyrələrdən (2n) ötürülən genomun bir nüsxəsini ehtiva edir. Tək xromosomun iki nüsxəsi bir-birinin üzərindən keçərək tamamilə yeni bir xromosom əmələ gətirir. Bu yeni xromosom, keçidin təsiri olaraq hər iki xromosomdan birləşmiş genləri ehtiva edir. Bu, hər iki valideyndən gələn genetik məlumatın nəsillərə bərabər şəkildə ötürülməsini təmin edir. Krossinq eyni zamanda sağlam genlərin müəyyən bir populyasiyada aktiv qalmasını təmin edir.

Cinsi çoxalma yalnız kişi və dişi cütdən sonra baş verir. Kişilər sperma, dişilər isə yumurta əmələ gətirir. Gonadlar, yəni yumurta və sperma haploid hüceyrələrdir. Sperma yumurtanı döllədikdə, hər iki valideynin genetik məlumatını ehtiva edən diploid hüceyrə meydana gətirir. Genlərin diploid nüsxəsi daha az mutasiya və genetik qüsurlarla dominant növün təkamülünə üstünlük verir. Beləliklə, genlərin rekombinasiyası orqanizmdə resessiv əlamətlərin maskalanmasında çox vacibdir.

Bitkilərdə cinsi çoxalmanı müşahidə etmək mümkündür. Angiospermlər çoxalma orqanları olan çiçəkli bitkilərdir. Bəzi çiçəklər hermafrodit ola bilər, yəni həm kişi, həm də qadın orqanlarını ehtiva edir. Bir neçə çiçəkdə cinslərdən yalnız biri ola bilər. Bu çiçəkli bitkilər tozlanmaya məruz qalır, burada erkəkcikdən gələn polen stiqmaya köçürülür. Bu polen heyvanlarda bir sperma kimi, stil aşağıya doğru hərəkət edir və yumurtalıqlardakı yumurtaları dölləyir. Bu, mitoz keçirəcək və bir embrion meydana gətirəcək bir ziqot meydana gətirir. Bu embrion cücərmə zamanı yeni bitkiyə çevriləcək bir toxuma çevrilir.

Bəzi heyvanlarda xarici mayalanma baş verir. Burada gametlər hər iki valideynin bədənindən kənarda görüşür. Sürünənlər və quşlar kimi bəzi heyvanlarda ziqotun ətrafında sərt örtük əmələ gəlir. Buna yumurta və ya qabıq deyilir və zigota qadın bədənindən kənarda inkişaf edir. Kenquru kimi bəzi heyvanların bədənində embrionun böyüməsi və inkişafı üçün xüsusi bir kisəsi var. Heyvanların əksəriyyətində embrion qadın bətnində inkişaf edir.

Aseksual çoxalma nədir?

Aseksual çoxalma, yalnız bir valideynin nəslini dünyaya gətirməsində iştirak etdiyi prosesdir. İstehsal edilən bu nəsil genetik quruluşunda ana ilə tamamilə eynidir. Bakteriyalar kimi qeyri-cinsi yolla çoxala bilən orqanizmlər, göbələklər kimi çoxhüceyrəli orqanizmlər və hətta bitkilər var. Bakteriyalar ikili parçalanma ilə aseksual olaraq bölünür. Hidralar və maya ikili parçalanma yolu ilə çoxalırlar. Bununla belə, bu orqanizmlər cinsi çoxala bilər.

Məsələn, bakteriyalar konjugasiyaya keçə bilər, hidra və maya cinsi yolla çoxala bilər. Bəzi onurğasızlarda partenogenez çoxalma prosesidir. Bu o deməkdir ki, embrionun və ya toxumun böyüməsi kişi tərəfindən mayalanmadan baş verə bilər. Bu, bəzi parazit arılarda, su birələrində, aphidlərdə, balıqlarda və köpəkbalıqlarında görülür. Bitkilərdə aseksual çoxalma bir çox prosesləri əhatə edir, məsələn:


Mutasiyalar

Mutasiyalar bir qrupa yeni genetik məlumat daxil edən allellərdəki dəyişikliklərdir. İki növ mutasiya var: irsi və qazanılmış. İrsi mutasiyalar valideynlərdən miras qalan və bütün həyatı boyu nəsildə mövcud olan mutasiyalardır. Qazanılmış mutasiyalar (həmçinin somatik mutasiyalar adlanır) nəslin həyatı boyunca xarici şərtlərə görə baş verənlərdir. Bunlar adətən ultrabənövşəyi şüalara və ya kimyəvi maddələrə məruz qalma kimi ətraf mühit təsirlərinin nəticəsidir. Bəzi mutasiyalar asanlıqla görünür. Bunlara ikibaşlı ilanlar, beşayaqlı qoyunlar, altı gözlü qurbağalar və s. kimi vəhşiliklər daxildir. Bir çox başqa mutasiyalar o qədər də aydın deyil. Məsələn, müəyyən bir xəstəliyə həssas olan bir orqanizm. Mutasyonlar populyasiyaya yeni xüsusiyyətlər gətirsə də, bu dəyişikliklər demək olar ki, həmişə zərərlidir və adətən bir növdə yaxşılaşmaya deyil, ölümə səbəb olur.


Geminivirusların genetik dəyişməsi: cinsi və aseksual ev sahibi bitki populyasiyaları arasında müqayisə

*Hazırki ünvan: Ekoloji Tədqiqatlar Mərkəzi, Kyoto Universiteti, Kitashirakawa, Kyoto 606–8502, Yaponiya.

Mücərrəd

Cinsin təkamülü üçün ən perspektivli fərziyyələrdən biri cinsi çoxalmanın parazitlərə cavab olaraq adaptiv təkamül sürətini artırdığı üçün əlverişli olmasıdır. Cinsin bu üstünlüyünü araşdırmaq üçün biz cinsi və aseksual populyasiyaları yoluxduran geminivirusların genetik variasiyasını müqayisə etdik. Eupatorium (Asteraceae). İnfeksiya tezliyi cinsi əhali arasında 37,5%, aseksual əhali arasında isə 87,8% təşkil edib. Cinsi populyasiyada aşağı infeksiya tezliyi ev sahibi bitkilərin daha yüksək genetik müxtəlifliyinin nəticəsi ola bilər. Əgər geminiviruslar genetik cəhətdən dəyişən sahiblərin müdafiə sistemlərinə qarşı çıxmaq üçün ayrılıbsa, virusların genetik müxtəlifliyinin cinsi ev sahibi populyasiyalarında aseksual ev sahibi populyasiyalara nisbətən daha yüksək olacağı gözlənilir. Bu gözləntiləri yoxlamaq üçün açıq oxu çərçivəsini ehtiva edən DNT bölgəsində geminivirusların genetik müxtəlifliyini araşdırmaq üçün tək zəncirli konformasiya polimorfizmi (SSCP) analizindən istifadə etdik.ORF) C4 host diapazonunun müəyyənedicisi kimi fəaliyyət göstərdiyi bilinən gen. Proqnozlaşdırıldığı kimi, cinsi populyasiyada virusların daha yüksək genetik müxtəlifliyi müşahidə edilmişdir: aseksual populyasiyada üç SSCP növü, cinsi əhalidə isə altı növ aşkar edilmişdir. Polimeraza zəncirvari reaksiya (PZR) məhsullarının ardıcıllığı daha çox genetik müxtəlifliyi aşkar etdi. Ardıcıllıqların filogenetik təhlili göstərdi ki, SSCP tipləri dörd müxtəlif sinfə aiddir. Cinsi populyasiyada eyni qrupdan olan bir neçə SSCP növü aşkar edilmişdir, halbuki aseksual populyasiyaya hər qrupdan yalnız bir SSCP növü daxil edilmişdir. Amin turşularının dəyişdirilməsi ORF C4 cinsi əhalidə sürətləndirilməsi təklif edilir. Bu dəlil cinsi çoxalmanın epidemik xəstəliyə qarşı müdafiə kimi faydalı olduğu fərziyyəsini dəstəkləyir.


Genetik mutasiyalara qarşı hansı daha yaxşıdır? Aseksual və ya cinsi çoxalma? - Biologiya

III HİSSƏ. MOLEKULAR BİOLOGİYA, HÜCEYƏRİN BÖLÜNMƏSİ VƏ GENETİKA

9. Hüceyrə Bölünməsi - Çoxalma və Çoxalma

Hüceyrə bölünməsi orqanizmlərə ya cinsi, ya da cinsi yolla çoxalmağa imkan verir. Hər ikisinin üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Aseksual çoxalma həmişə ana ilə genetik olaraq eyni olan orqanizmlər istehsal edir. Öz növünün digərlərindən ayrılmış tək bir orqanizm cinsi yolla çoxala bilsə, yenə də çoxala bilər. Yalnız cinsi yolla çoxala bilən orqanizmlər əlverişsiz vəziyyətdədirlər, çünki onların çoxalması üçün iki fərqli orqanizm lazımdır. Həmçinin, cinsi yolla çoxalan populyasiyalar cinsi yolla çoxaldan populyasiyalara nisbətən daha yavaş böyüməyə meyllidirlər. Bununla belə, qeyri-cinsi çoxalma populyasiyaları bir xəstəlik və ya həyat şəraitinin dəyişməsi ilə məhv edilə bilər, çünki populyasiya üzvləri genetik cəhətdən oxşardır.

Cinsi çoxalma aseksual çoxalmaya üstünlük verir. Böyük genetik müxtəlifliyə malik olan populyasiyaların sağ qalma ehtimalı daha yüksəkdir. Yaşayış şəraiti dəyişdikdə və ya xəstəlik baş verdikdə, populyasiya çoxlu, genetik cəhətdən fərqli fərdlərdən ibarətdirsə, əhalinin bəzi üzvlərinin sağ qalma ehtimalı daha yüksəkdir.

Meyozun öyrənilməsinin bir səbəbi, meioz və mayalanma hadisələrinin populyasiyada genetik dəyişkənliyi necə yaratdığını görməkdir. İki fərqli fərddən olan haploid hüceyrələr birləşərək yeni, unikal genetik məlumat birləşmələri yaradır. Hər bir yeni orqanizm özünəməxsus genetik məlumat kombinasiyası ilə növlərin sağ qalması üçün vacib ola bilər.

Populyasiyada genetik müxtəliflik ayrı-ayrı orqanizmlərdə mövcud olan gen tiplərindəki fərqlərlə bağlıdır. Əhalinin bütün üzvləri eyni əsas əlamətlərə malik genlərə malik olsalar da, genlərdə kodlanmış dəqiq məlumat fərddən fərdə dəyişə bilər. Allel bir genin xüsusi bir versiyasıdır. Allel nümunələri bunlardır: qan qrupu A və qan qrupu O, tünd dəriyə qarşı açıq dəri, normal və oraq hüceyrəli hemoglobin və sərbəst qulaqcıqlara qarşı əlavə.

Beş amil ya yeni allellər, ya da yeni allel kombinasiyaları yaratmaqla nəsillərdə genetik müxtəliflik yaradır: mutasiya, krossinq-over, seqreqasiya, müstəqil çeşid və mayalanma.

8-ci fəsildə bir neçə növ mutasiya müzakirə edilmişdir: nöqtə mutasiyaları və xromosom aberrasiyaları. Nöqtə mutasiyalarında DNT nukleotidindəki dəyişiklik fərqli bir zülalın istehsalı ilə nəticələnir. Xromosom aberrasiyalarında genlər yenidən qurulur. Hər iki növ mutasiya yeni zülallar yarada bilər. Hər iki növ mutasiya yeni allellər yaratmaqla genetik müxtəlifliyi artırır.

Xatırladaq ki, həm DNT, həm də histonların epigenetik modifikasiyası mitoz və bəzi hallarda meyoz yolu ilə də ötürülə bilər. Bunlar müəyyənləşmə yolu ilə nümayiş etdirilən müxtəlif gen ifadə formaları ilə nəticələnir.

Variasiyanın ikinci mənbəyi krossinq-overdir. Krossinq-over, homolog xromosomlar sinaps edilərkən profilaktika I zamanı baş verən homolog xromosomlar arasında DNT-nin ekvivalent hissələrinin mübadiləsidir. Unutmayın ki, xromosom DNT-nin ikiqat zəncirindən ibarətdir. Xromosomları qırmaq və onların hissələrini dəyişdirmək üçün şəkərlər və fosfatlar arasındakı bağlar pozulur. Bu, hər iki xromatiddə müqayisə edilə bilən yerlərdə edilir və iki parça yerləri dəyişir. Yerləri dəyişdikdən sonra, iki DNT parçası şəkər və fosfat molekulları arasındakı bağları yenidən meydana gətirərək bir-birinə bağlanır.

Krossinq-over genetik məlumatın yeni birləşmələrinin meydana gəlməsinə imkan verir. Mutasyonlar populyasiyaya yeni genetik məlumat təqdim edərkən, krossinq-over əvvəllər mövcud olan məlumatların yeni birləşmələrini təqdim edir. Orqanizm valideynlərinin hər birindən bir sıra genetik məlumat alır. Hər bir gamet kəsişmiş xromosomları ehtiva edir və buna görə də atanın və ananın bəzi genlərini ehtiva edir. Nəticədə, anadan və atadan gələn xüsusiyyətlər tək bir DNT parçasına miras qala bilər.

Kəsişmə zamanı nə baş verdiyini dəqiq qeyd etmək üçün 9.33-cü şəkli diqqətlə araşdırın. Bu rəqəm bir-birinə yaxın olan bir cüt homolog xromosomu göstərir. Hər bir gen xromosomda, onun lokusunda müəyyən bir yer tutur. Homoloji xromosomlar eyni gen sırasını ehtiva edir və xromosomlarda minlərlə gen ola bilər.

ŞƏKİL 9.33. Synapsis və Crossing-Over

(a) homolog xromosom cütləri sinapsda olarkən, (b) 1 xromatidin bir hissəsi qoparaq onun homolog xromatidinin ekvivalent hissəsi ilə mübadilə edilə bilər. (c) Nəticədə genetik məlumatların yeni kombinasiyaları yaranır.

Şəkil 9.34-ə diqqət yetirin ki, krossinq-over olmadan yalnız iki növ genetik fərqli gamet yaranır. Dörd gametdən ikisində bir növ xromosom, digər ikisində isə digər növ xromosom var. Krossinqover ilə dörd genetik fərqli gamet meydana gəlir. Yalnız bir krossoverlə, genetik cəhətdən fərqli gametlərin sayı ikiqat artır.

ŞƏKİL 9.34. Crossing-Over nəticəsində yaranan dəyişikliklər

Eyni genetik məlumatı olan hüceyrələr bir qutuya yığılır. (a) Bu hüceyrələr krossinqover olmadan meioz nəticəsində əmələ gəlmişdir. Yalnız iki unikal hüceyrə növü istehsal edilmişdir. Hüceyrə növü 1—Şəkərli diabet, tünd dəri rəngi. Hüceyrə növü 2 - Normal insulin, açıq dəri rəngi. (b) Bu hüceyrələrin bir krossoveri var idi. Bir krossoverdən genetik cəhətdən unikal gametlərin sayı iki dəfədən dördə qədər artdı. Tip 1 - Şəkərli diabet, tünd dəri rəngi. Tip 2 - Normal insulin, tünd dəri rəngi. Tip 3—Şəkərli diabet, açıq dəri rəngi. Tip 4 - Normal insulin, açıq dəri.

Əslində, krossinq-over xromosomun bir sıra nöqtələrində baş verə bilər, yəni hər bir xromosom cütü üçün birdən çox cross-over ola bilər. Krossinqover xromosomun uzunluğu boyunca demək olar ki, hər hansı bir nöqtədə baş verə bildiyi üçün böyük variasiya mümkündür (şəkil 9.35).

ŞƏKİL 9.35. Çoxsaylı Kross-Overlər

Krossinq-over bir cüt homoloji xromosomun xromatidləri arasında bir neçə dəfə baş verə bilər.

İki gen bir xromosomda bir-birinə nə qədər yaxındırsa (yəni, onlar nə qədər sıx bağlıdırlarsa), bir o qədər çox birlikdə qalacaqlar, çünki aralarında kəsişmə ehtimalı bir-birindən uzaq olandan daha azdır. Beləliklə, onların birlikdə miras qalma ehtimalı yüksəkdir. İki gen bir-birindən nə qədər uzaq olarsa, onların keçid zamanı ayrılma ehtimalı bir o qədər yüksəkdir. Bu fakt bioloqlara xromosomlardakı gen lokuslarının düzülməsini xəritələşdirməyə imkan verir.

Yada salaq ki, seqreqasiya meyoz I zamanı homoloji xromosomlardakı allellərin ayrıldığı prosesdir. Şəkil 9.34-ə baxın. Normal insulin alleli və diabet alleli diploid hüceyrədə mövcuddur. Bununla birlikdə, meiozdan sonra normal insulin alleli və diabet alleli digər alleldən ayrı haploid hüceyrələrə ayrılır. Bu şəxsin gametlərinin yarısı normal funksional insulin üçün genetik məlumat daşıyır. Fərdlərin gametlərinin digər yarısı qeyri-funksional insulin (diabet) üçün genetik məlumat daşıyacaq. Bu şəxsin həyat yoldaşının eyni genetik quruluşa sahib olub olmadığını düşünün. Əgər həyat yoldaşının insulin istehsalı üçün bir normal geni və diabet üçün bir anormal geni varsa, o insan da iki növ gamet istehsal edərdi. Seqreqasiya səbəbindən bu cütlük genetik olaraq özlərindən fərqli uşaqlar törədə bilərdi. Əgər hər iki valideyn şəkərli diabet daşıyan bir gamet meydana gətirsəydi, uşaqları diabetli olardı. Gametlərin digər birləşmələri diabeti olmayan uşaqlarla nəticələnir. Seqreqasiya valideynlərə valideynlərindən və bacı-qardaşlarından genetik cəhətdən fərqlənən uşaqlar törətməyə imkan verməklə genetik müxtəlifliyi artırır.

Müstəqil çeşid

İndiyə qədər genetik müxtəlifliyi müzakirə edərkən biz yalnız bir cüt xromosomla məşğul olmuşuq. İndi ikinci bir cüt xromosom əlavə etdikdə genetik variasiyanın necə artdığını nəzərdən keçirək. Müstəqil çeşid digər homoloji cütlərin necə ayrılmasından asılı olmayaraq homoloji xromosomların ayrılmasıdır.

Şəkil 9.36 bağ noxud bitkisi üçün əlamətlərə malik xromosomları göstərir. Çiçək rəngi üçün allelləri daşıyan xromosomlar (P = bənövşəyi p = ağ) həmişə bir-birindən ayrılır. Toxum toxuması üçün məlumatı olan ikinci xromosom cütü də ayrılır. Fərdi bir xromosomun hərəkət etdiyi qütb təsadüfi olaraq təyin olunduğundan, xromosomların bölündüyü vaxtın yarısı belə olur ki, bənövşəyi çiçəklər üçün əlamət və dairəvi hamar toxumlar üçün əlamət bir istiqamətə, ağ çiçəklər üçün əlamət və qırışlar üçün əlamətlər hərəkət edir. toxumlar əks istiqamətdə hərəkət edir. Eyni dərəcədə ehtimal olunan alternativ odur ki, bənövşəyi çiçəklər üçün əlamət və qırışlı toxumlar üçün əlamət hüceyrənin bir qütbünə doğru birləşir, ağ çiçəklər üçün əlamət və yuvarlaq hamar toxumlar üçün əlamət digər qütbdə gedir. İki cüt homoloji xromosomla meioz zamanı müstəqil çeşidlə istehsal olunan dörd mümkün hüceyrə növü var.

ŞƏKİL 9.36. Homolog xromosom cütlərinin müstəqil çeşidi

Bir cüt xromosomun ekvator müstəvisində oriyentasiyası başqa bir cüt xromosomun oriyentasiyasına təsir göstərmir. Qeyd edək ki, bu rəqəmin sol və sağ tərəfində xromosomların müxtəlif mümkün düzülüşü müqayisə oluna bilər. Hər bir ilkin tənzimləmə nəticəsində yaranan hüceyrə dəstlərinin müqayisəsi müstəqil çeşiddən yaranan yeni genetik birləşmələri göstərəcəkdir.

Üç cüt homoloji xromosomla, müstəqil çeşidləmə nəticəsində istehsal olunan səkkiz mümkün hüceyrə növü var. Gametlərin mümkün xromosom birləşmələrinin sayı 2 n ifadəsindən istifadə etməklə hesablanır, burada n xromosom cütlərinin sayına bərabərdir. Üç cüt xromosomla n 3-ə bərabərdir, buna görə də 2 n = 2 3 = 2 x 2 x 2 = 8. İnsan hüceyrələrində olduğu kimi 23 cüt xromosomla 2 n = 2 23 = 8.388.608. Tək bir insan valideynindən 8 milyondan çox müxtəlif növ sperma hüceyrəsi və ya yumurta hüceyrəsi mümkündür. Bu rəqəm mutasiya və keçid kimi əlavə mümkün variasiya mənbələrini nəzərə almır. Beləliklə, mutasiya və krossinqover səbəbiylə genetik variasiya əlavə edildikdə, müxtəlif gametlərin sayı inanılmaz dərəcədə böyüyür.

Müstəqil çeşidləmə, seqreqasiya, mutasiya və krossinq-over nəticəsində çoxlu sayda genetik cəhətdən fərqli gametlərin olması səbəbindən inanılmaz dərəcədə çoxlu sayda nəsillər meydana gələ bilər. İnsanlar milyonlarla genetik olaraq fərqli gametlər yarada bildiyinə görə, mümkün olan nəsil növlərinin sayı bütün praktik məqsədlər üçün sonsuzdur və eyni əkizlər istisna olmaqla, hər bir nəsil unikaldır.

28. Aşağıdakı diploid nömrələri olan hüceyrələrdə müstəqil çeşidləmə nəticəsində nə qədər dəyişkənlik baş verə bilər: 2, 4, 6, 8 və 22?


Cinsi çoxalma

Cinsi çoxalma, üçüncü (adətən diploid) unikal nəsli yaratmaq üçün iki fərddən (adətən haploid) reproduktiv hüceyrələrin birləşməsidir. Cinsi çoxalma yeni gen birləşmələri olan nəsillər yaradır. Bu, qeyri-sabit və ya gözlənilməz mühitlərdə uyğunlaşma üstünlüyü ola bilər. İnsanlar olaraq, heyvanların konsepsiya zamanı müəyyən edilmiş iki ayrı cinsə - kişi və qadına sahib olduqlarını düşünməyə alışmışıq. Ancaq heyvanlar aləmində bu mövzuda çoxlu varyasyonlar var.


Müzakirə

Bu tədqiqatın məqsədi cinsi seçimin nisbətən kiçik demoqrafik xərclə əhalinin orta uyğunluğuna zərər verən mutasiyaları aradan qaldıra biləcəyini qiymətləndirmək idi. Bunun üçün mutasiyalar ilk növbədə kişilərdə qadınlara nisbətən daha güclü şəkildə seçilməli və ikincisi həm kişilərin reproduktiv uğuruna, həm də ümumi populyasiyanın məhsuldarlığına zərər verməlidir. Biz (i) induksiya edilmiş mutasiyaların yetkin kişilərdə güclü fitnes effektinə malik olduğunu, lakin yetkin qadınlarda deyil, və (ii) kişi reproduktiv müvəffəqiyyəti ilə şüalanmış müalicələrdə məhsuldarlıq arasında müsbət korrelyasiya olduğunu, lakin nəzarət müalicələrində olmadığını aşkar etdik ki, bu da yeni mutasiyaların ümumiyyətlə ola biləcəyini göstərir. toxum böcəklərində erkək reproduktiv uğur və populyasiya məhsuldarlığına ortaq təsirlər. Birlikdə götürdükdə, nəticələrimiz kişilərdə cinsi seçimin kiçik bir demoqrafik xərclə mutasiya yükünü azaltmaqla cinsi çoxalmaya təkamül faydası təklif edə biləcəyinə dair nəzəri proqnoza dəstək verir (Manning, 1984 Agrawal, 2001 Siller, 2001).

F-da kişilər və ya qadınlar vasitəsilə mutasiyaları induksiya etdik0 nəsil və hər iki halda, mutasiyalara qarşı seçimin nöqtə təxminləri kişilərdə daha çox olmuşdur (Şəkil 2a). Beləliklə, yeni mutasiyalara qarşı cinsi seçimin gücündə potensial kişi meylinin Y xromosomunda induksiya edilən mutasiyalarla bağlı olması ehtimalı azdır. Kişilərdə seleksiya intensivliyi qadınlardan daha çox olarsa və genom üzrə zərərli mutasiya nisbəti kifayət qədər yüksək olarsa, kişi uyğunluğu və əhalinin məhsuldarlığı arasında müsbət mutasiya pleiotropiya yalnız cinsi yolla çoxalmanın ikiqat dəyərini kompensasiya edə bilər (Agrawal, 2001 Siller, 2001). Həqiqətən, genetik fonlar üzrə dəyişən yeni mutasiyalara qarşı seleksiyanın ümumi gücünə baxmayaraq, seçim əmsallarının nöqtə təxminləri hər bir genetik fonda qadınlara nisbətən kişilərdə ardıcıl olaraq iki-üç dəfə çox olmuşdur (Şəkil 2b).

Əhəmiyyətli odur ki, bizim təhlillərimiz böyüklərin rəqabət qabiliyyətli LRS-yə təsirini ölçdüyünə görə, onlar bütün həyat dövrü boyunca hərəkət edən seçimdə cinsi qərəzliliyin tam təsvirini vermir. Məsələn, kişilərdə və qadınlarda eyni intensivliyə əsaslanan ekoloji faktorlar və həyat mərhələləri daxil olmaqla, rəqabətli LRS-də kişi meyilli təsiri olan yeni mutasiyaya qarşı seçimdə ümumi cinsi qərəzliyi azalda bilər. Həqiqətən, yetkinlik yaşına çatmayanların sağ qalması ilə bağlı təhlilimiz cinslər arasında seçimdə əhəmiyyətli fərq olmadığını göstərdi (Cədvəl S2). Bundan əlavə, bu böcəklərin bizim seçim təxminlərimizə daxil edilməyən digər ekoloji aspektləri, məsələn, kişilərdə daha geniş həyat yoldaşı axtarışı və qadınlarda ev sahibi axtarışı, yeni mutasiyalara qarşı seçimdə cins fərqlərinə təsir edə bilər.

Cinsi seçmənin uyğunlaşmaya təsirini araşdıran əvvəlki tədqiqatlar qarışıq nəticələrə çatmışdır (Whitlock & Agrawal, 2009-da nəzərdən keçirilmişdir), bu, çox güman ki, tədqiq edilən eksperimental populyasiyaların müxtəlif üsullarını, cütləşmə sistemlərini və təkamül tarixlərini əks etdirir. Son nümunələr bu mürəkkəbliyin bəzilərini vurğulayır. Məsələn, Lumley və b. ( 2015 ) üçün un böcəklərinin müalicəsinə məruz qalmışdır

Cinsi seçmənin müxtəlif intensivliyində 50 nəsil eksperimental təkamül və sonra bu müalicələrdən təkrarlanan nəsillər tək cütlük tam sib inbreedingə məruz qaldı. Kişilərdə intensiv cinsi seçim altında inkişaf edən populyasiyalardan gələn nəsillər məcburi monoqamiya və ya güclü cinsi seçim altında inkişaf edən populyasiyalara nisbətən daha çox sayda nəsillər üçün davamlı qohumluğa dözürdü. dişilər. Qohum-qardaşlığa dözümlülük mutasiya yükünün səviyyəsinin göstəricisidir (Charlesworth & Charlesworth, 1999 Charlesworth & Willis, 2009). Beləliklə, Lumley və b. (2015) kişilərdə artan cinsi seçimin populyasiyaların yığılan mutasiya yükünü azaltdığını nümayiş etdirdi.

Bunun əksinə, Chenoweth və b. (2015) həm təbii, həm də cinsi seçimin gücünə görə dəyişən eksperimental təkamül müalicələri altında 13 nəsildən çox saxlanılan populyasiyalar arasında tək nukleotid polimorfizmlərinin (SNP) fiksasiyasını öyrənmişdir. 80-ə qədər SNP seçim müalicələri arasında statistik cəhətdən əhəmiyyətli fərqlər göstərdiyi halda, yalnız altı SNP cinsi seçim və təbii seçmə müalicəsində uyğunlaşdırılmış cavablar göstərdi. Üstəlik, 80 SNP-dən 43-ü üçün təbii seçmə ilə eyni vaxtda tətbiq edildikdə cinsi seçmənin təsiri təbii seçmə təcrid olunmuş halda tətbiq edildikdə müşahidə edilən reaksiyaya qarşı çıxdı. Bu son nəticə o deməkdir ki, cinsi seçmə uyğunlaşmaya mane olur və müəlliflər kişilərin qeyri-mütənasib olaraq yüksək keyfiyyətli qadınlara (aralıq cinsi münaqişənin bir forması) qarşı görüş və təcavüzü yönləndirdiyini göstərən əlavə sübutlar təqdim etmişlər və bununla da daha az məhsuldarlığa malik kiçik qadınlara nisbi fayda təklif etmişlər (Chenoweth). və b., 2015 ).

Bu son iki əlamətdar tədqiqat arasındakı uyğunsuzluq, Lumley tədqiqatında olduğu kimi davam edən mutasiya girişini hədəfləmək üçün seçimin daha uzun müddət ərzində fəaliyyət göstərməsinə icazə verildikdə gözlənilən cinsi seçimin əks nəticələrini göstərmək üçün xidmət edə bilər. və b. (2015) və ya Chenoweth tədqiqatında olduğu kimi daha qısa müddət ərzində daimi genetik variasiya üzərində hərəkət etdikdə və b. (2015) üçün təmizləyici seçim artıq baş vermişdir və interlocus cinsi münaqişə ilə birlikdə qalan cinsi antaqonist genetik variasiya, təmizləyici cinsi seçimin faydalı təsirlərini bataqlığa salacaqdır (Whitlock & Agrawal, 2009).

Bunun əksinə olaraq, Almbro & Simmons (2014) bu yaxınlarda cinsi seçimin peyin böcəyində (qamma) İR tərəfindən törədilən mutasiya yükünü təmizləyərək əhalinin fiziki hazırlığını artırmaqda təsirli olduğunu iddia etdi. Ontofag buğa. Bununla belə, induksiya edilmiş mutasiyalar qadınların məhsuldarlığına nəzərəçarpacaq təsir göstərməmişdir və yalnız ölçülmüş kişi xüsusiyyətlərinə təsir etmişdir. Təəccüblü deyil ki, həyata keçirilən cinsi seçmə müalicəsi sonrakı nəsillərdə kişi performans xüsusiyyətlərinin bəzilərini yaxşılaşdırdı, lakin induksiya edilmiş mutasiya yükünün qadın məhsuldarlığına necə təsir etdiyinə ölçülə bilən təsir göstərmədi, bu da mutasiya təsirlərinin açıq cins spesifikliyini göstərir.

Burada bildirdiyimiz kişi reproduktiv uğuru ilə məhsuldarlıq arasında əhəmiyyətli müsbət korrelyasiya bizim toxum böcəyi populyasiyasında bu iki ölçüyə ortaq təsir göstərən induksiya edilmiş mutasiyalarla uyğundur. Nəzarət müalicəsində, eləcə də dörd genetik fonun yarandığı əsas populyasiyada bu korrelyasiyanın ≈0 olması faktı (D. Berger) və b. 2016, təftişdə), yeni mutasiyalar üçün gözlənilən fitnes effektlərinin cins spesifikliyi ilə daimi genetik variasiya arasındakı fərqi daha da təkrarlayır.

Bununla belə, iki məqam xüsusi diqqətə layiqdir. Birincisi, bütün genom üzrə induksiya edilmiş çoxsaylı mutasiyalar üzərində təxmin edildikdə, kişi LRS və populyasiyanın məhsuldarlığı arasındakı korrelyasiya bütün mutasiyalar üzrə orta hesabla alınan iki dəyişənə mutasiya təsirlərinin istiqamətinin kəmiyyətcə qiymətləndirilməsini təmin edir. Tədqiqatımızda bu korrelyasiya 0,21 (kişilər tərəfindən şüalanmış) və 0,34 (qadınlar tərəfindən şüalandırılmış) arasında dəyişdi və bu, bütün mutasiyalardan uzaq iki dəyişən üzərində ortaq təsirlərin olduğunu göstərir. Təxminlərimizə görə F1 Korrelyasiyaları hesabladığımız cüt vasitələr aşağı seçmə ölçülərinə əsaslanırdı, ölçmə xətası korrelyasiyalarımızın vahiddən aşağı düşməsinə səbəb ola bilər. Bununla belə, bu, çətin ki, aşağı korrelyasiyaları tam izah edə bilməyəcək, çünki gözlənildiyi kimi, qadın Həm kişilər, həm də qadınlar üçün şüalanmış kateqoriyalar üçün LRS və məhsuldarlıq daha güclü idi (müvafiq olaraq 0,29 və 0,42) kişi LRS (Nəticələrə və Cədvəl S4-ə baxın). Bu o deməkdir ki, kişilərdə cinsi seçim populyasiyanın məhsuldarlığına mənfi təsir göstərən mutasiyaların yalnız bir hissəsini təmizləmək potensialına malikdir. C. maculatus. Həqiqətən də, ekstremal halda, kişilərdə daha güclü seleksiyanın müşahidə edilməsinin əsas səbəbi, əsasən kişilər tərəfindən məhdud təsirlərə malik mutasiyalar üzərində xüsusi effektivliklə hərəkət edən cinsi seçim ola bilər ki, bu da cinsi seçimin əhali səviyyəsində faydalarını xeyli azaldar. Buna görə də, cinsi məhdud və cinsi uyğun fitnes effektləri olan allellər üzrə seçim intensivliyini xarakterizə etmək, cinsi seçimin əhalinin orta uyğunluğunun təşviqində rolunu başa düşmək üçün mühüm problem olaraq qalır. Drosophila (1-ə baxın).

İkincisi, biz eksperimentin üç nəsli ərzində təcrid olunmuş nəsillərdə mutasiyaları induksiya etdiyimiz üçün, F arasında müsbət əlaqənin olması mümkündür.1 məhsuldarlıq və F2 LRS ailələr arasında müxtəliflik nəticəsində yarana bilər nömrə mutasiyaların təsir ölçülərindəki dəyişkənlikdən daha çox mutasiyaların iki əlamətə ortaq təsirləri ilə, cinsi seçimi öyrənmək üçün mutasiya yüklərini induksiya edən tədqiqatlara şamil edilən bir xəbərdarlıq (Whitlock & Agrawal, 2009). İki alternativ izahat bir-birini istisna etmir və biz istisna edə bilmərik ki, bu ikinci mexanizm müşahidə olunan müsbət korrelyasiya üçün qismən cavabdeh ola bilər. Əgər belədirsə, bu o demək olardı ki, bizim F0 fərdlər hər bir genetik fonda DNT zədəsini bərpa etmək qabiliyyətinə görə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirdilər, çünki müəyyən bir IR növünün müəyyən dozasına məruz qalan hüceyrələrdə DSB sayı nisbətən sabit görünür (Daly, 2012) və biz ümumi fərqləri blokladıq. korrelyasiyaları qiymətləndirərkən genetik fonlar arasında.

Tədqiqat dizaynımızın diqqətəlayiq bir detalı ondan ibarətdir ki, bizim F1 Məhsuldarlıq tədbirləri F olan zaman nəzarətdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı idi0 şüalanan kişilər, lakin F0 dişilər şüalanmışdır (Şəkil 3 və S2). Bu, erkək gametlərə nisbətən qadın gametləri tərəfindən tolere edilən/ötürülən mutasiyaların sayı üçün daha aşağı həddi göstərə bilər (bizim 20 Gy dozajımıza cavab olaraq cins fərqlərinə uyğun olaraq, Şəkil S1), beləliklə daha zərərli mutasiyalar süzülüb. F-də0 dişilər vasitəsilə daxil olan nəsil, kişilər vasitəsilə gələn daha çox zərərli mutasiyalar isə F-də süzülürdü.1 nəsil. Buna baxmayaraq, bizim F2 LRS estimates did not differ significantly between sex-treated categories, rendering this detail of our findings inconsequential to our interpretations.

In summary, we have provided empirical support for the hypothesis that sexual selection has the potential to remove mutations that reduce population viability at a low demographic cost, by generating strong selection in males against mutations with shared effects on male reproductive success and population productivity. This finding is congruent with theoretical expectations and contributes to a growing body of literature aiming to evaluate the ability of sexual selection to counterbalance the two-fold cost of sex across a wide variety of study organisms.


Animal Reproduction

Reproduction (or procreation) is the biological process by which new &ldquooffspring&rdquo (individual organisms) are produced from their &ldquoparents. &rdquo It is a fundamental feature of all known life that each individual organism exists as the result of reproduction. Most importantly, reproduction is necessary for the survival of a species. The known methods of reproduction are broadly grouped into two main types: sexual and asexual.

In asexual reproduction, an individual can reproduce without involvement with another individual of that species. The division of a bacterial cell into two daughter cells is an example of asexual reproduction. This type of reproduction produces genetically-identical organisms (clones), whereas in sexual reproduction, the genetic material of two individuals combines to produce offspring that are genetically different from their parents.

During sexual reproduction, the male gamete (sperm) may be placed inside the female&rsquos body for internal fertilization, or the sperm and eggs may be released into the environment for external fertilization. Humans provide an example of the former, while seahorses provide an example of the latter. Following a mating dance, the female seahorse lays eggs in the male seahorse&rsquos abdominal brood pouch where they are fertilized. The eggs hatch and the offspring develop in the pouch for several weeks.

Şəkil (PageIndex<1>): Sexual reproduction in seahorses: Female seahorses produce eggs for reproduction that are then fertilized by the male. Unlike almost all other animals, the male seahorse then gestates the young until birth.


3. Nəticələr

(a) Evolved sexual organisms have higher fitness and longer genomes

Sexual populations adapted significantly better to the environment, on average, than did asexual populations, as indicated by average fitness values after 100� updates (səh=0.006 table 1 figure 2 a). Sexual populations also evolved larger genomes, on average, than asexual populations (səhπ.001 table 1 figure 2 b), but this difference was strongly influenced by the fact that 35 sexual populations evolved genomes more than twice the ancestral length of 50, whereas only nine asexual populations did so. Similarly, there was more diversity in genome length within individual sexual populations (data not shown), probably caused by the larger changes in genomes allowed by recombination. The large genomes typically evolved via genome doublings that occurred when, owing to some mutation, the genetic program failed to detect that the genome had already been copied and repeated the site-by-site replication. Sexual reproduction in Avida evidently increased the chance of genome doubling, created more favourable genetic combinations in the larger genomes, or both. To preclude genome doublings from possibly biasing our analyses of genetic architecture, we reduced the dataset by excluding all populations with mean length greater than or equal to 100 (i.e. at least twice the ancestral length see electronic supplementary material). We also performed additional experiments in which we actively prevented genome doublings from occurring (see electronic supplementary material). In both cases, the resulting asexual populations had, on average, longer genomes than sexual ones, thus reversing the direction of potential bias. The alternative analyses also eliminated the significant fitness difference between sexual and asexual populations, with higher fitness shifting, albeit insignificantly, to the asexual populations. Importantly, all of the qualitative effects of reproductive mode on genetic architecture remained in the same direction and significant in all but one case, under both alternative analyses. Therefore, these architectural differences are robust with respect to differences in genome length between sexual and asexual organisms.

(a) Final distributions of average fitness and (b) genome length in sexual and asexual populations, respectively . Open sections show populations with average genome length greater than or equal to 100 instructions.

Cədvəl 1

Comparisons of properties between sexual and asexual evolved populations. (The səh-values are based on two-tailed t-tests.)

response variablemean sexual (±s.d.)mean asexual (±s.d.)səh
log (fitness)5.762 (1.610)5.198 (1.228)0.006
log (genome length)2.022 (0.414)1.853 (0.114)π.001
physical modularity, PM0.824 (0.098)0.699 (0.073)π.001
functional modularity, FM0.838 (0.091)0.766 (0.079)π.001
average effect of single point mutations on fitness, α0.546 (0.292)0.768 (0.190)π.001
net directional epistasis, β0.929 (0.057)0.862 (0.088)π.001

(b) Evolved sexual organisms have more modular genomes

We performed all of the analyses of genetic architecture on a random sample of 10 viable organisms from each population at the end of the evolution run occasional non-viable genotypes were excluded. For each organism, we first deleted each genomic site (replacing it with an inert placeholder instruction) in order to construct GP maps these maps identify the set of sites required to express a particular trait (compute a logic operation). We used the independently evolved populations as the unit of replication in statistical comparisons, because organisms sampled from the same population inevitably share much of their ancestry.

Using the GP maps, we then calculated PM, which reflects the average distance between two sites encoding a particular trait, and FM, which captures the average overlap between sites encoding different traits. PM and FM can range from 0 to 1, with high PM values indicating that traits are encoded in compact regions of the genome and high FM values corresponding to low overlap between traits. Representative GP maps illustrate the difference in modularity between sexual and asexual organisms: sites encoding the various traits in sexual organisms tend to be more compact (shorter, more continuous vertical filled blocks) and less overlapping (shorter, fewer horizontal filled lines) than those in asexual organisms ( figure 1 ). We averaged PM and FM across organisms within a population, and then compared the populations with different reproductive modes. Over time, the genomes of sexual organisms became increasingly more physically modular than asexual ones ( figure 3 a), and this difference was highly significant at the end of the experiment (səhπ.001 table 1 figure 3 b). The difference in PM remained highly significant when populations with genome length greater than or equal to 100 were excluded from the analysis (səhπ.001 see electronic supplementary material). Similarly, sexual organisms evolved genomes with a significantly higher FM than asexual ones (səhπ.001 table 1 , figure 3 c), a difference that also holds in the reduced dataset (səh=0.002 see electronic supplementary material).

Genomic modularity of sexual and asexual organisms. (a) Trajectories of average physical modularity in evolving sexual (red) and asexual (blue) populations. Note the logarithmic time scale and that the first time-point represents 1000 updates. Error bars are standard errors of the mean. (b) Final distributions of physical modularity values. Open sections show populations with average genome length greater than or equal to 100 instructions. (c) Relationship between the final physical and functional modularity values. Each point represents a single independently evolved sexual (red) or asexual (blue) population.

(c) Mutational sensitivity and epistasis differ between sexual and asexual organisms

We further examined genetic architecture by quantifying the form and extent of epistasis in the same organisms used to assess modularity. For each organism, we made all possible one-step point mutants and obtained random samples of a million organisms carrying from 2 to 10 mutations for each mutant, we measured its fitness relative to its unmutated parent. We averaged relative fitness over the organisms in a mutational class from each population. We then used a power function, log V(m)=−αm β , to relate average mutant fitness, V, to the number of mutations, m. Burada, α expresses the rate of change in average fitness expected if mutations acted independently, and β describes the overall form of epistasis. Əgər β=1, then mutational effects are on average multiplicative (no epistasis) if βρ, then additional mutations tend to reduce fitness less than expected from their individual effects (alleviating epistasis) and if βϡ, then additional mutations reduce fitness more than expected from their individual effects (aggravating epistasis).

Sexual populations became more robust, on average, to individual mutations than did asexual ones ( figure 4 ), with sexual organisms having significantly lower α dəyərlər (səhπ.001 table 1 ). The predominant form of epistasis was alleviating in both sexual and asexual organisms (βρ based on t-tests, both səhπ.001), although this directional epistasis was weaker in sexual organisms (səhπ.001 table 1 ). The differences between sexual and asexual populations remained significant even when those with genome length greater than or equal to 100 were excluded (səh=0.019 for α, səhπ.001 for β see electronic supplementary material).

Average fitness as a function of the number of random point mutations in evolved (a) sexual and (b) asexual organisms. Dashed lines indicate the fitness decay functions expected under a multiplicative model of mutation interactions, using the corresponding average value for α and setting β=1. Solid curves are the decay functions based on average values for both αβ parametrlər.


Sexual vs Asexual

Biologist today still finds “The evolution of sex” to be the biggest questions up for debate. Despite the obvious benefits, sexual reproduction poses more costly and inefficient means of reproduction. Asexual reproduction does not pose any costly means when reproducing nor does it have to combine its genetic material with another male or female. Asexual organisms have the ability to grow at twice the rate of sexual reproducing organisms. A sexually reproducing population must, in fact, produce both sexes, which leads to only 50% of them able to give birth on their own. Contrasting this with asexual reproducing populations, 100% of their offspring potentially can give birth. This analogy is called the two-fold cost. So the question remains, given the advantages of asexual reproduction, why do most organisms prefer reproducing sexually? The question presented had been called the paradox of sex. There are multiple mechanisms required to try to explain the emergence and maintenance of sexual reproduction. “Of the many explanations for the prevalence of recombination and sex that have been posed, a number of them are considered to be most likely”. (Kondrashov 1993). Muller’s Ratchet, adaptation to fluctuating environments and, an increase rate in adaptation might just be the answer to how sex evolved. Can these theories be good enough to outweigh the cost of sex? Or will it take a combination of all theories to solve the biggest mystery of all, sex?

Over the course of several years, evolutionists have tried to explain the actuality of sexual reproduction to promote genetic variability. However, this explanation is not only faulty but poses a few disadvantages as well. Sexual reproduction happens by the formation of g.

. roach by combing all three of these mechanisms might be required to fully balance the two-fold cost of sex. (West, Lively, Read) The mutation accumulation theory requires mutation rates to be high, (Kondrashov, 1993 Deleterious mutations and the evolution of sexual reproduction), each deleterious mutation will lead to a decrease in log fitness then the previous one, and population sizes have to be large for it to work properly. Even though some models may not be able to fully explain the two-fold cost of sex, it just might play an important role. A pluralistic approach helps “shift the emphasis of empirical work away from the search for discriminating prediction to parameter estimation”. This approach also “emphasizes environmental and mutational mechanisms interact synergistically in a number of ways and outweighs each other’s weaknesses”. (West, Livley, Read)


Videoya baxın: Genetik xəstəliklər gen dəyişməsi yolu ilə müalicə oluna bilər (Iyun 2022).