"Многие исследователи, работающие в области репродуктивной биологии человека и более общей теории эволюции, проявили интерес к этому. Гипотеза сама по себе не нова, но для ее проверки было проведено несколько экспериментов.
Именно здесь мы надеемся, что наше исследование может внести важный вклад в разгадку головоломки », – говорит Дэвид Бергер с факультета экологии и генетики Уппсальского университета.
Как и в случае с рыбами, птицами и млекопитающими, в мире насекомых несколько самцов часто спариваются с одной и той же самкой. Это приводит к форме полового отбора, при котором сперма самцов соревнуется за оплодотворение яйцеклеток самки. Мужчины, которые производят больше или больше конкурентоспособных сперматозоидов, часто побеждают в соревновании и становятся отцами.
Исследования, проведенные на кафедре экологии и генетики Уппсальского университета, продемонстрировали, что усиление конкуренции между самцами может привести к более высокому уровню вредных мутаций у потомства.
Геномная ДНК повреждается при каждом делении клетки, но это повреждение обычно предотвращается или восстанавливается с помощью эффективной, но дорогостоящей системы клеточного наблюдения.
Новое исследование показывает, что производство спермы у конкурирующих самцов вида Callosobruchus maculatus, или вейного долгоносика, происходит за счет этого клеточного наблюдения.
В экспериментах на самцов жуков воздействовали радиацией, чтобы повредить их геном. После периода выздоровления самцам разрешили спариваться с самками и стать отцами. Затем исследователи проследили за своим потомством, чтобы измерить различное качество последующих поколений, и обнаружили, что самцы, содержащиеся в группах, с сопутствующим риском конкуренции сперматозоидов, имели потомство с большим количеством вредных новых мутаций, чем те, которые жили в одиночестве.
Однако исследователи, стоящие за исследованием, отмечают, что конкуренция между мужчинами не обязательно должна приводить к ухудшению здоровья генов в долгосрочной перспективе. Это связано с тем, что, как также показывает исследование, самцы из популяций с высокой конкуренцией сперматозоидов на протяжении многих поколений адаптируются к новым условиям, производя больше спермы и более жизнеспособное потомство по сравнению с самцами, адаптированными к моногамии.
«Даже если прямым эффектом конкуренции сперматозоидов является увеличение количества мутаций в потомстве, парадоксальным долгосрочным эффектом полового отбора может быть более низкая скорость мутаций», – объясняет Дэвид Бергер.
Исследователи, стоящие за исследованием, объясняют, что оба этих механизма играют важную роль в том, как возникают и поддерживаются генетические вариации у видов, где самцы соревнуются за спаривание. Это, в свою очередь, может повлиять на потенциал эволюционной адаптации, который зависит от генетической изменчивости.