Czemu samce ewoluują szybciej od samic?

Teoria, że samce ewoluują szybciej niż samice, jest obecna w nauce od czasów Darwina, który zestawił wspaniały ogon pawia ze skromnym wyglądem jego partnerki. Obecność przyciągających wzrok cech jest uzasadniona selekcją seksualną. Ojcem dzieci zostanie najładniejszy, najbardziej jaskrawo upierzony, największy...

Zastanawiano się jednak, jak samce mogą wyprzedzać samice w kategoriach ewolucyjnych, skoro zasadniczo mają identyczne geny. Odpowiedzi na to pytanie udzielili badacze z Instytutu Genetyki Uniwersytetu Florydzkiego (Proceedings of the National Academy of Sciences).

To dlatego, że samce są prostsze – wyjaśnia Marta Wayne, profesor nadzwyczajny zoologii. Wzorzec dziedziczenia angażuje u samców prostszą architekturę genetyczną, która nie musi obejmować tak wielu interakcji między genami, jak w przypadku samic.

Odkrycie ma swoje konsekwencje także dla ludzi. Pozwala wyjaśnić, czemu niektóre choroby różnie się przejawiają u mężczyzn i kobiet oraz czemu płci odmiennie reagują na leczenie.

Do badania dziedziczenia ekspresji genów naukowcy wybrali muszki owocowe (Drosophila melanogaster). Posłużyli się analizą mikromacierzy (ang. microarray analysis), która pozwala na jednoczesne monitorowanie aktywności setek genów. Muszki były identyczne genetycznie, różniły się tylko chromosomami płciowymi.

Okazało się, że to dodatkowy chromosom X samic komplikuje całą sprawę. U samic allel dominujący może maskować obecność allelu recesywnego. W przeciwieństwie do samic, które mają dwa chromosomy X, po jednym od każdego z rodziców, samce dysponują tylko jednym chromosomem X od matki. To może być prosty mechanizm, który w połączeniu z selekcją seksualną pozwala samcom ewoluować szybciej – podkreśla Lauren McIntyre, profesor biologii molekularnej z Uniwersytetu Florydzkiego. Trzeba dodać, że geny z obu chromosomów X oddziałują ze sobą nawzajem i z pozostałymi genami.

Prostota genetyczna samców pozwala im szybko reagować na wymogi selekcji seksualnej. Te, którym udaje się sprostać nowym zadaniom, zdobywają samice i mają większą liczbę potomków.

To pokazuje, jak ważne są cechy dominujące i recesywne w określaniu zmienności populacji. Najlepiej wyobrażać to sobie w taki sposób. Samce grają jedną kartą, a samice grają jedną, trzymając w zanadrzu następną. Jeśli samiec ma jakąś dobrą cechę, jest ona promowana. Jeśli złą, zostaje wyeliminowana. Gdy samica otrzyma złą kartę, dobra ją ochrania. W rezultacie samice są nosicielkami szkodliwych genów, które nie ulegają ekspresji – komentuje niezaangażowany w badania profesor David Rand z Brown University.

Badacze z Florydy przeanalizowali aktywność 8607 genów, które występują zarówno u samic, jak i samców muszki owocowej. Odmienną ekspresję stwierdzono w przypadku aż 7617.

samice samce ewoluować selekcja seksualna chromosom płciowy X prostota wzorce dziedziczenia Marta Wayne