Новое исследование демонстрирует, что половой диморфизм размеров (ПДР) у млекопитающих связан с эволюцией генома. Виды с существенными различиями в размерах между полами обладают более крупными семействами генов, ответственных за обонятельные функции, и менее крупными — за развитие мозга.
С другой стороны, виды с небольшими различиями в размерах больше инвестируют в развитие мозга и сложных социальных моделей поведения. Эти данные указывают на то, что ПДР оказывает влияние на эволюцию сенсорных и когнитивных особенностей у млекопитающих.
У многих видов млекопитающих самцы могут быть крупнее самок (или, наоборот, самки крупнее самцов). Это явление называется половым диморфизмом размеров. Например, самцы морских слонов обычно в три раза крупнее самок. У дельфинов же нет разницы в размерах между полами.
Люди находятся где-то посередине: среднестатистический мужчина обычно выше среднестатистической женщины, но при этом среди населения есть те, кто не отличается по росту.
Чтобы понять, как эта особенность связана с эволюцией генома, учёные из Центра эволюции Милнера при Университете Бата (University of Bath) в Великобритании изучили сходство между геномами 124 видов млекопитающих.
Они объединили гены в группы со схожими функциями и оценили количество генов в каждой группе. Оказалась, что у видов со значительным различием в размерах особей мужского и женского пола больше генов, отвечающих за обоняние, и меньше генов, связанных с развитием мозга.
Можно предположить, что виды с неярко выраженным половым диморфизмом (когда самцы и самки примерно одинаковы по размеру) имеют более разнообразный набор генов, отвечающих за развитие мозга.
В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, авторы предполагают, что у видов с ярко выраженным половым диморфизмом такие характеристики, как обоняние, могут играть важную роль в идентификации партнёров и территории.
Напротив, млекопитающие, у которых меньше ПДР, могут вкладывать больше ресурсов в развитие своего мозга. Они обычно имеют более сложные социальные структуры, что означает, что они конкурируют за партнёров, используя другие способы, а не только размер, чтобы выбрать, с кем размножаться.
Исследование провёл доктор Бенджамин Падилья-Моралес (Benjamin Padilla-Morales), руководитель Центра эволюции Милнера при Университете Бата. По его словам, «мы были очень удивлены, обнаружив такую сильную статистическую связь между увеличением размера ПДР и расширением групп генов, отвечающих за обоняние».
Ещё более интересным фактом является то, что сокращение семейств генов было связано с развитием мозга.
Это может означать, что виды с небольшим размером ПДР имеют более обширные семейства генов, связанных с деятельностью мозга, и демонстрируют более сложные модели поведения, такие как забота о потомстве обоими родителями и системы моногамного размножения.
Это говорит о том, что размер может быть важным фактором полового отбора для одних видов, но не иметь большого значения для других.
«Это заставляет нас задуматься о том, как такие черты, как ПДН, влияют на эволюцию нашего мозга и генома», – заключают авторы исследованиям.
В своей дальнейшей работе учёные планируют исследовать, как размер семенников влияет на эволюцию генома млекопитающих.
Литература
“Sexual size dimorphism in mammals is associated with changes in the size of gene families related to brain development” by Benjamin Padilla-Morales et al. Nature Communications
