Российские эволюционные биологи показали, что естественный отбор, направленный против особо вредных мутаций, действует у разных видов живых организмов с одинаковой силой вне зависимости от их плодовитости.

Результаты исследования опубликованы в журнале Biology Direct.

У разных видов живых организмов число потомков, оставляемых одной особью в течение жизни, может колоссально различаться: например, от всего нескольких медвежат — у медведицы, до миллионов икринок — у трески. На первый взгляд может показаться, что у более плодовитых видов возможностей для естественного отбора будет больше, потому что разброс числа потомков и, соответственно, возможное преимущество каких-то особей могут быть выше.

Однако сила естественного отбора зависит не от наблюдаемого разброса числа потомков, который определяется как свойствами генотипов, так и случайными причинами, а только от качества генотипов. Так, у медведицы, вкладывающей много ресурсов в своих детенышей, смертность медвежат будет обусловлена в основном их генотипами, а не случайными причинами. В то же время множество мальков трески погибнет в силу случайных причин — независимо от качества их геномов.

Чтобы понять, как зависит сила отбора от плодовитости вида, ученые из Сколтеха и МГУ исследовали распространенность особо вредных мутаций, приводящих к поломке важных генов, в популяциях 35 разных видов.

Выяснилось, что в разных видах, независимо от их плодовитости, отбор против особо вредных мутаций, при которых функция генов теряется, действует с примерно одинаковой силой. Ученые считают, что случайная смертность может нивелировать большую возможность для отбора у более плодовитых видов. Одинаковая сила такого сильного отрицательного отбора — довольно неожиданный результат для ученых.

«Можно предположить, что плодовитость и другие свойства видов были оптимизированы в процессе эволюции таким образом, чтобы достичь наиболее сильного отбора против вредных мутаций, однако все еще непонятно, почему он оказывается примерно одинаковым у настолько разных видов», — рассказывает первый автор исследования, аспирантка Сколтеха Александра Безменова.