Благодарение на полигамията птиците избягват вредни мутации

Видовете птици, които влизат в многобройни сексуални партньорства, имат по-малко вредни мутации, според проучване, ръководено от Центъра за еволюция "Милнър" към Университета Бат.

Това изследване, публикувано в списание Evolution, представя първите доказателства за това как полигамията повишава ефективността на естествения подбор в дивите популации.

По-голямата част от птиците създават връзка със самотен партньор всеки брачен сезон, докато някои видове като лебедите или гъските се свързват за цял живот.

За разлика от тях, някои видове птици са полигамни, като имат по няколко партньора на размножителен сезон, но не е ясно защо са развили различна система на чифтосване.

Международен екип от учени анализира геномите на 150 вида птици, които обхващат всички основни семейства птици и произхождат от различни места по света, включително шест вида, които са секвенирани за първи път.

Като преброяват разликите между гените, наследени от майката и бащата на индивида (наречени хетерозиготност), те успели да оценят нивото на генетично разнообразие във всеки вид.

Разглеждат също така честотата на генните мутации във всеки вид и дали те променят последователността на протеините, за които се кодират или са "тихи". Първите, наречени несинонимни полиморфизми, често са вредни за индивида, докато тихите мутации обикновено са безвредни.

Противно на очакванията си, изследователите установяват, че полигамните видове като цяло не са по-разнообразни от моногамните, въпреки че малкият брой видове с полигамни женски имат по-високо от очакваното генетично разнообразие.

Те също така установяват, че в сравнение с броя на тихите мутации полигамните видове имат значително по-малко потенциално вредни мутации, които променят белтъчната последователност.

"Видовете еволюират чрез естествен подбор, при който вредните мутации се отстраняват от популацията в дългосрочен план, тъй като индивидите с мутация не оцеляват достатъчно дълго, за да се размножават, или индивидите с полезни адаптации оцеляват по-дълго."

"Видовете обаче еволюират и чрез сексуален подбор, при който еволюцията се определя от индивидите, които се конкурират за достъп до партньори, така че само най-желаните характеристики се предават успешно на потомството", обяснява първият автор на статията Кеес Вандерс (Kees Wanders), докторант в Департамента по науки за живота на Университета в Бат.

Това изследване предполага, че сексуалният подбор се съгласува с естествения подбор при птиците, така че вредните мутации се отстраняват по-ефективно в полигамните популации, където сексуалният подбор е особено силен, добавя Вандерс.

Изследователите все още не знаят точно защо някои видове птици са полигамни, а повечето се свързват в двойки за един размножителен сезон или дори за цял живот.

Има много различни теории за това защо полигамията е еволюирала при някои видове. Но новото проучване открива първите доказателства при диви популации птици, че тя увеличава ефективността на естествения подбор, изкоренявайки вредните мутации и избягва ефектите от инбридинга (близкородственото кръстосване), посочва Вандерс.

"Имах хипотеза, че при полигамните видове, при които индивидите не могат лесно да си намерят партньор и трябва да изминат по-голямо разстояние, за да намерят партньор за размножаване, това би означавало, че при тези видове ще има по-голямо генетично разнообразие, разказва д-р Аракси Урутия (Araxi Urrutia), съавтор на статията и старши преподавател в Центъра за еволюция "Милнър" към Университета в Бат.

"С изненада обаче установихме, че няма доказателства за това - вместо това открихме, че тези видове имат по-малко вредни мутации."

"Въпреки това очевидно еволюционно предимство, повечето птици са склонни да се държат заедно, за да отглеждат малките си, защото това дава на потомството им по-големи шансове за оцеляване", пояснява изследователят.

Справка: “Polygamy and Purifying Selection in Birds” by Kees Wanders, Guangji Chen, Shaohong Feng, Tamas Szekely, Zsolt Végvári, Götz Eichhorn, Araxi Urrutia, Mike Bruford and Guojie Zhang, 29 October 2022, Evolution.
DOI: 10.1093/evolut/qpac010

Източник: The Benefits of Polygamy: How Birds Avoid Harmful Mutations, University Of Bath