Полиандрические птицы эволюционируют быстрее моногамных

Новое исследование под руководством Центра эволюции Милнера Университета Бата показало, что виды куликов, у которых самки спариваются с несколькими самцами за сезон, эволюционируют значительно быстрее моногамных видов. Это говорит о том, что система спаривания птиц оказывает более сильное влияние на скорость эволюции, чем считалось ранее.

Исследователи, опубликовавшие результаты в Proceedings of the Royal Society B, отслеживали генетические изменения в одной из половых хромосом и изучали влияние разных систем спаривания на скорость эволюции видов.

У птиц система половых хромосом отличается от млекопитающих: самцы имеют хромосомы ZZ, а самки — ZW. Ранее было замечено, что Z-хромосома у птиц эволюционирует быстрее других хромосом (аутосом) — феномен, известный как «быстрая Z-эволюция».

Ускоренная эволюция Z-хромосомы

Обычно у птиц это объясняется генетическим дрейфом — случайным изменением частоты генетических вариантов в популяции. Поскольку у самок только одна копия Z-хромосомы, её в популяции циркулирует меньше копий. Это усиливает роль случайности, и вредные мутации на Z-хромосоме с большей вероятностью передаются потомству.

Ещё быстрее у куликов с полиандрией

Учёные выяснили, влияет ли система спаривания на скорость эволюции Z-хромосомы. Оказалось, что у видов с полиандрией (когда самки спариваются с несколькими партнёрами за сезон) эффект «быстрой Z-эволюции» выражен ещё сильнее.

Исследователи проанализировали, как геномы 23 видов куликов дивергировали от их последнего общего предка. Из них четыре вида демонстрировали полиандрическую систему спаривания.

Ключевой вывод: В полиандрических популяциях, где самок меньше, чем самцов, самки конкурируют за партнёров. Те самки, которым удаётся размножаться, являются особенно успешными особями. Любые полезные мутации, которые они несут (особенно на единственной Z-хромосоме, чей эффект не «маскируется» второй копией), быстрее распространяются в популяции. Это ускоряет эволюцию Z-хромосомы.

Как отметил профессор Тамаш Секели из Центра эволюции Милнера: «Новое исследование нашей группы предполагает, что вариация в системе спаривания влияет на скорость эволюции их генома». Это важно для понимания того, как быстро виды могут адаптироваться к меняющимся экосистемам.