Половое размножение встречается у подавляющего большинства организмов. Эволюционное происхождение и селективное преимущество полового размножения по-прежнему остаются одной из главных нерешенных проблем биологии. Половой процесс позволяет генам, образующим генофонд популяции, в каждом поколении перемешиваться и образовывать различные новые сочетания. Генетическая изменчивость как таковая создается именно в результате полового размножения [1; 5].
Половой отбор основан на селективной неравноценности особей одного пола у раздельнополых организмов. Это особая форма индивидуального отбора, в которой участвуют представители только одного пола данной популяции [4]. Дарвин представлял себе половой отбор как процесс, дополняющий более общий и более широко распространенный процесс естественного отбора. Последний, по теории Дарвина, создал адаптивные признаки данного вида в целом, в том числе изначальные приспособления, общие для обоих полов, а также первичные половые различия, непосредственно связанные с размножением [3]. Ч. Дарвин постулировал два типа полового отбора, чтобы объяснить две группы вторичных половых признаков. Такие признаки, как рога оленей, используемые в прямой конкуренции между самцами за самок, развились в результате отбора, который теперь называется «межсамцовым». Признаки, делающие самцов привлекательными для самок, такие, как брачный наряд и пение у птиц, возникли в результате так называемого отбора, определяемого «вкусами» самок.
В своём исследовании мы рассмотрели роль генотипа самок Drosophila melanogaster в половом отборе самцов.
В эксперименте использовались линии: Canton-S (C-S) -дикий тип (красные глаза) и white (w) — белые глаза. Были проведены два варианта эксперимента. В опыте № 1 в пробирку на питательную среду помещали однодневного самца линии C-S и две однодневные самки: одна из линии C-S, другая из линии w. Затем наблюдали, с какой из самок самец будет спариваться в первую очередь, и фиксировали время начала ухаживания и время начала спаривания. Через несколько дней анализировали численность, фенотип и пол потомства (табл.1). Аналогично был поставлен опыт № 2 с самцом другой линии (w) (табл.2). В качестве основной питательной среды использовался банан в виде кашеобразной массы. Эксперимент проводился в 5 повторностях.
В опыте № 1 было зафиксировано, что для спаривания самец выбирал сначала самку «своей» линии и только
потом самку другой линии. Нами была проанализирована численность и соотношение потомства первого поколения мух по полу и фенотипическим признакам (цвет глаз), по которым можно было заключить о предпочтительности скрещивания самцов с самками одинаковой с ним линии Аналогично нами был проведен второй эксперимент, в котором самец линии w скрещивался с самками линии w и С-S. Было также отмечено, что для спаривания, в первую очередь, самец выбирал самку одинакового с ним генотипа и только потом самку другого генотипа. В 60% случаев самец white не скрещивался с самкой другой линии, об этом свидетельствовало отсутствие в потомстве красноглазых мух. При анализе полового предпочтения самцов, мы исходили из того, что если его нет, то самцы с равной вероятностью спаривались бы с самками разных генотипов и в потомстве в опыте № 1 наблюдалось бы расщепление по фенотипу 2Х+Х−(кр.): 1Х+Y(кр.): 1ХwY(бел.)
В опыте № 2 при равноценности генотипов самок для самца линии white в наблюдалось бы соотношение 1Х+Хw(кр.): 1Х+Y(кр.): 1ХwХw(бел.): 1ХwY(бел.) (рис. 3,4). Однако экспериментально в обоих опытах были получены совершенно иные результаты, которые и оценивались по критерию (табл. 3,4). Анализ фенотипа потомства в двух экспериментах, статистически достоверно показал, что самцы в условиях генотипического разнообразия особей противоположного пола предпочитают выбирать самок родственного с ним генотипа. Причём стоит отметить, что в опыте № 1 самцы C-S после спаривания с самками C-S всегда скрещивались с самкой w. Их половые предпочтения по критерию составили. Тогда как для самцов w, которые не всегда выбирали самок, C-S был равен 125,8 ( =0,001), что во много раз превышает ст. Это свидетельствует, что мутантные, генетически отягощенные линии в первую очередь «думают» не о генетическом разнообразии популяции, а о сохранении своей собственной генетической индивидуальности.
В своём исследовании мы также рассматривали половое поведение самцов разных линий при возможности альтернативного выбора самок. Оно оценивалось по времени начала ухаживания, времени начала спаривания и интервалу ухаживания самцов (табл. 1,2). В ходе эксперимента было выявлено, что самцы Canton-S по всем параметрам значительно быстрее проводят ритуал ухаживания по сравнению с самцами white. Это связано с тем, что самцы C-S являются диким типом, более конкурентноспособным по сравнению с мутантной линией. Однако, при оценке количества потомков, произведенных самками в разных вариантах опыта, было выявлено, что численность потомства больше в случае использования самцов w. Возможно, длительное ухаживание за самками приводит к более эффективному результату — появлению большего числа потомков. При анализе соотношения полов было показано, что в обоих экспериментах вторичная половая пропорция несколько смещена в сторону увеличения количества самок. Это может свидетельствовать о стремлении популяции сохранить своё генотипическое постоянство, так как женский пол отвечает за количественные характеристики, а мужской пол за качественные признаки популяции [2].
Литература:
1. Грант, В. Эволюционный процесс. — М.: Мир, 2008. — 286 с.
2. Геодакян В.А. Эволюционная логика дифференциации полов // Природа. — 1983. — № 1. — с. 70-80.
3. Дарвин, Ч. Происхождение человека и половой отбор. — Л.: Наука, 1953. — 1041 с.
4. Хедрик, Ф. Генетика популяций. — М.: ТЕХНОСФЕРА, 2003. — 592 с.
5. Эрман, Л., Парсонс П. Генетика поведения и эволюция. — М.: Мир, 1984. — 566 с.
Источник: https://moluch.ru/archive/103/24311/ |