Исследование эволюционной судьбы «бесполезных» признаков

В недавнем обзоре учёные изучили, что происходит с признаками, которые больше не дают организмам конкурентного преимущества. Это явление известно как ослабленный отбор (relaxed selection).

Почему признаки теряются?

Признаки, которые были полезны в одних условиях, могут стать бесполезными в других. Например:

  • У животных в средах без хищников ослабевают бдительность, скорость и ловкость.
  • Пещерные существа, живущие в темноте, теряют зрение.
  • У китов сохраняются рудиментарные кости задних конечностей.

Без поддержки естественного отбора такие признаки со временем уменьшаются или теряют функцию. Вопрос в том, как быстро это происходит.

Факторы скорости потери признаков

Анализ более 80 исследований за почти 150 лет позволил выделить ключевые факторы:

  1. Энергетическая стоимость. Признаки, требующие больших затрат энергии или ресурсов для развития и поддержания, исчезают быстрее.

    • Пример: Колюшка трехиглая (threespine stickleback) в озёрах без хищников быстро теряет костные пластины (броню), так как их создание требует много энергии и минералов.

  2. Генетическая сложность. Быстрая потеря вероятнее, когда она обусловлена относительно простыми генетическими изменениями.

    • Пример: Слепота у пещерных рыб может возникать из-за изменений в небольшом количестве генов, отвечающих за развитие глаз, а не в результате долгого процесса накопления множества мелких мутаций.

Эволюция не всегда прогрессивна

«Многочисленные случаи потери признаков показывают, что эволюция не обязательно прогрессивна», — отмечает соавтор Норман Джонсон (Norman Johnson). Похоже, при потере признака действуют не те же эволюционные правила, что при его приобретении.

Последствия для человека

Изучение ослабленного отбора в дикой природе помогает понять возможные последствия для человека. Современная медицина и технологии защищают нас от многих факторов отбора, действовавших на наших предков. Это может позволить некогда полезным признакам со временем исчезнуть.

«Современные технологии во многом изолируют нас от отбора. Вполне закономерно спросить, каковы могут быть последствия этого», — заключает ведущий автор Дэвид Лахти (David Lahti).

Источник: Lahti, D. C., N. A. Johnson, et al. (2009). "Relaxed selection in the wild." TREE 24(9): 487-496. doi: 10.1016/j.tree.2009.03.010