БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 12, с. 1721–1739
УДК 575.83
Влияние адаптации Drosophila melanogaster к неблагоприятному кормовому субстрату на продолжительность жизни и возрастную динамику плодовитости
1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, экономический факультет, 119991 Москва, Россия; электронная почта: e.u.yakovleva@gmail.com
2 Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН, 117997 Москва, Россия
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, кафедра биологической эволюции, 119991 Москва, Россия; электронная почта: markov_a@inbox.ru
Поступила в редакцию 11.07.2016
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: экспериментальная эволюция, адаптация, продолжительность жизни, плодовитость, старение, эволюция жизненных циклов, эволюционный компромисс (trade-off).
Аннотация
В ходе эволюционного эксперимента по адаптации мух D. melanogaster к обедненной кормовой среде на основе крахмала (К) у подопытных насекомых по сравнению с контрольными сократилась продолжительность жизни (ПЖ), повысилась ранняя плодовитость, ускорилось репродуктивное старение, а также развился половой диморфизм по форме кривых выживания. Все эти эволюционные изменения совпадают по своей направленности с модификационной изменчивостью при переходе неадаптированных мух на среду К. Основным фактором отбора, по-видимому, была повышенная смертность имаго, вызываемая жизнью на неблагоприятном корме. Результаты отчасти согласуются с гипотезой Уильямса, согласно которой рост смертности, ослабляя действие отбора на поздних стадиях жизненного цикла, должен вести к сокращению ПЖ и сдвигу репродукции на более ранний возраст. Не подтвердилось предсказание Уильямса о том, что меньшую ПЖ должен иметь тот из полов, чья смертность выше: переход на среду К сильнее сокращает жизнь самцов, однако в ходе адаптации ПЖ самцов сократилась меньше, чем у самок. Эти данные, а также результаты тестирования гибридов F1, полученных от скрещивания адаптированных мух с контрольными, согласуются с идеями о различном генетическом базисе ПЖ у самцов и самок и о зависимости эволюционного ответа на высокую смертность от степени избирательности этой смертности. Избирательная смертность может вести к росту, а не снижению ПЖ в ходе эволюции. Результаты согласуются с предположением о том, что в эволюционных изменениях у самок заметную роль сыграла антагонистическая плейотропия аллелей, увеличивающих раннюю плодовитость ценой ускоренного старения, тогда как изменения, зарегистрированные у самцов, возможно, в большей степени обусловлены накоплением вредных рецессивных мутаций с поздним эффектом.