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セックス:なぜわざわざ?科学者は進化の謎をプローブします

科学者たちは、少なくとも表面上では、遺伝子を子孫に伝達するのに費用がかかり、効率的であるように見えます。

しかし、性別の「コストと利点」に関する新しい洞察は、酵母から人間まで、生命の木全体にわたる人口の遺伝的理論、実験実験、野外観察から出現し始めています。

これらの洞察のいくつかは、木曜日(2月17日)にボストンで開催された米国科学進歩協会(AAAS)年次総会で発表されました。そこでは、進化生物学者が性的生殖の進化と維持を促進する最新の研究を提示しています。

性の進化のための一般的な仮説の1つは、「ミュラーのラチェット」と呼ばれるプロセスである集団からの有害な突然変異をパージするのに役立つということです。

無性生殖により、生物はその親からそのすべての遺伝子を継承し、時間とともに蓄積する新しい有害な突然変異は除草することはできず、突然変異の徐々に蓄積し、集団の減少をもたらします。

しかし、2人の親から遺伝子を混合することにより、有益な変異が有害な効果を補うためにこれらの変異をパージする機会を生み出します。

この仮説をテストするために、研究者は、無性生殖と性的生殖を伴う集団をモデル化するシミュレーションを実行し、どちらの場合でも有害な突然変異がどれだけ速く蓄積するかを測定できます。

たとえば、最近の研究では、研究者はコンピューターシミュレーションを使用して性の長期的な進化的結果をモデル化し、性的系統が無性系統よりも有害な突然変異が少ないことを発見しました。

理論モデルはまた、一部の条件下では、環境が急速に変化すると、性別が適応を加速できると予測しています。たとえば、性別は、種が無性種よりも迅速に新しい環境条件に適応するのに役立つ対立遺伝子の新しい組み合わせを可能にすることができます。

たとえば、酵母では、環境が迅速に変動する場合、性的進化により有益な対立遺伝子がより迅速に組み合わされるようになり、酵母がより迅速に適応することができます。ただし、環境が比較的安定している場合、性別の有益な効果は減少します。

セックスのその他の利点は次のとおりです。

- 種が変化する環境に適応するのに役立つ可能性のある遺伝的多様性を継続的に生成する能力。

- 性的繁殖種を意味する、一方の性を他のセックスよりも攻撃することを専門とする寄生虫に対する抵抗は、寄生虫によって重く負担される可能性が低くなります。

- 性的生物におけるDNA修復メカニズムの効率の向上。

- 性的選択の利点。これにより、生物は望ましい特性に基づいて仲間を選択できるようにし、これらの望ましい特性のspread延を促進します。

ただし、性の利点とコストは、特定の種と環境によって大きく異なる場合があることに注意することが重要です。

全体として、性の進化的ダイナミクスは複雑であり、生物学者はより深い理解を得ていますが、自然界で性的生殖が進化し続ける理由について解明する謎がまだたくさんあります。

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