Эволюция секса, многоуровневый отбор и эгоистичные гены. Эволюционная биология - 9

• При половом процессе полезная мутация приводит к снижению полиморфизма вокруг неё из-за сцепленного наследования.  

• Удалённые участки хромосомы сохраняют полиморфизм благодаря рекомбинации кроссинговера.  

• У бесполого организма полезная мутация может привести к полному выметанию полиморфизма.  

• Горизонтальный перенос позволяет слабополезным мутациям распространяться по популяции.  

• Интенсивный горизонтальный перенос приводит к эффекту, аналогичному половому процессу, но с меньшей интенсивностью рекомбинации.  

• Групповой отбор спорный, индивидуальный отбор обычно сильнее.  

• Признак, полезный для группы, не всегда закрепляется на индивидуальном уровне.  

• Добавление гена, влияющего на способность к трансформации, в модельные организмы.  

• Аллель тр плюс поддерживает трансформацию, но сам по себе не влияет на приспособленность.  

• Аллель тр минус блокирует трансформацию и фиксируется отбором.  

• Аллель тр плюс периодически уничтожает сам себя при трансформации.  

• Аллель тр минус фиксируется, несмотря на вред для индивида.  

• Пример эгоистичного гена, который распространяется независимо от пользы для организма.  

• Донор только даёт генетический материал, реципиент только принимает.  

• Мутации, блокирующие трансформацию, поддерживаются отбором.  

• Трансформация требует активных белков для захвата ДНК и рекомбинации.  

• Оптимальный уровень трансформации не может зафиксироваться из-за суицидального эффекта.  

• Фиксируется только субоптимальный низкий уровень трансформации, при котором суицидальный эффект уравновешивается пользой.  

• Низкие уровни интенсивности горизонтального переноса генов эволюционно стабильны.  

• Однонаправленный прокариотический ГПГ имеет встроенный дефект, связанный с асимметричностью, который мешает достижению оптимального уровня интенсивности.  

• Конфликт интересов между генами-модификаторами и особями приводит к установлению низкого уровня горизонтального переноса.  

• Устранение асимметричности генетического обмена может разрешить конфликт интересов.  

• Переход от однонаправленного переноса фрагментов генома к взаимному полногеномному обмену устраняет предпосылки для распространения эгоистичных генов-модификаторов.  

• Взаимная полногеномная рекомбинация аналогична половому процессу у эукариот.  

• При гомологичной рекомбинации один аллель гена погибает, а другой сохраняется.  

• Мутации, блокирующие горизонтальный перенос генов, могут быть поддержаны отбором.  

• Полногеномный взаимный обмен предотвращает гибель аллелей и снимает конфликт интересов.  

• Древние прокариоты могли выработать примитивные формы полового процесса для увеличения интенсивности рекомбинации.  

• Симбиогенез и увеличение генома эукариот повысили риск вырождения.  

• Экологическая перестройка и накопление кислорода увеличили мутагенез.  

• Агрессивные мобильные элементы, полученные от митохондриального симбионта, повышали вредный мутогенез.  

• Интенсивная рекомбинация была необходима для защиты от вырождения.  

• Гала-археи используют конъюгацию, напоминающую эукариотический половой процесс.  

• Полиплоидные прокариоты могут быть связаны с происхождением полового размножения.  

• Кольцевые хромосомы неудобны для полового процесса из-за проблем с кроссинговером.  

• Линейные хромосомы эукариот более приспособлены для рекомбинации.  

• Рекомбинация спасает от вырождения и помогает накапливать полезные мутации.  

• Y-хромосома не рекомбинирует и подвержена накоплению вредных мутаций, что приводит к деградации полезных генов.  

• Аналогичные процессы происходят с непарными половыми хромосомами у других организмов.  

• Эволюцию можно рассматривать на разных уровнях: генов, организмов, групп или популяций.  

• Результаты эволюции могут различаться в зависимости от уровня рассмотрения.  

• Важно различать пользу для группы, особи и аллеля.  

• Отбор действует на групповом, индивидуальном уровне и уровне аллеля.  

• Интересы на разных уровнях часто совпадают, но не всегда.  

• Пример: признак может быть полезен группе и особи, но вреден для аллеля.  

• Альтруистическое поведение полезно для гена и группы, но вредно для особи.  

• Эгоистическое поведение выгодно особи, но вредно для группы.  

• Примеры: защитная окраска, забота о родственниках.  

• Молодые львы убивают львят, чтобы самки быстрее могли зачать новых детёнышей.  

• Такое поведение выгодно молодым самцам, но вредно для вида.  

• Эгоистичные гены выгодны только самим себе.  

• Примеры эгоистичных генов: вирусы, мобильные элементы.  

• Гены, встроенные в хромосомы, могут проявлять эгоизм.  

• Культурная наследственность позволяет признакам, вредным для генов, распространяться.  

• Пример: идея монашества, которая распространяется через социальное обучение.