Возникновение полового размножения должно ускорять эволюцию со страшной силой . Хотя накопление вредных мутаций замедляется, накопление полезных мутаций должно сильно ускоряться. Адаптация к новым условиям тоже ускоряется за счет полового размножения. Это можно проверить экспериментально: сравнить две популяции дрожжей, бесполую и половую, и оценить, насколько хорошо они адаптируются к новым условиям. Это можно определить по количеству потомков в единицу времени или по скорости роста культуры по сравнению с неэволюционировавшим предком, который лежит в холодильнике. В ходе подобных экспериментов было показано, что у бесполых дрожжей приспособленность за тысячу поколений вырастает на 8%, а у половых — на 18%.
Секс делает все полезные мутации популяции «общим достоянием». Поэтому скорость приспособления к меняющимся условиям у организмов, способных к сексу, должна быть выше, чем у бесполых. Эту идею первыми разработали в 1930-х годах генетик Герман Мёллер и эволюционист Рональд Фишер.
Скорость адаптации зависит от многих факторов, например от численности популяции. Преимущества полового размножения будут гораздо заметнее в большой популяции, чем в маленькой, исходя из механизма Фишера — Мёллера и эффекта накопления полезных мутаций. В большой популяции возникает больше разных мутаций, а клональное размножение не позволяет комбинировать полезные мутации. Но в маленькой популяции их возникает мало, поэтому комбинировать особо нечего, и преимущества полового размножения будут не так заметны. В большой популяции возникает очень много разных полезных мутаций и есть что комбинировать. Поэтому половое размножение дает преимущество: в огромной бесполой популяции весь этот миллион полезных мутаций сохраниться не может, и они будут только конкурировать и вытеснять друг друга.
Человеческая популяция стала огромной, с развитием транспорта и глобализации начали быстрее перемешиваться генофонды и размываться генетические и фенотипические границы между популяциями. Становится все больше смешанных браков, растет гетерозиготность потомства. В последние годы очень быстро снижается средний уровень родства родителей. Недавно в Science была опубликована интересная статья: исследователи обработали огромные массивы данных с сайтов, где люди восстанавливают свою родословную. Эти данные образуют гигантские сети с миллионами людей, и это уже можно обрабатывать статистически.
Оказалось, что среднее расстояние между местами рождения мужа и жены увеличилось в десятки раз. Если триста лет назад это было порядка нескольких километров, то есть люди женились на ком-то из своей деревни или в крайнем случае из соседней, то с момента появления нормального транспорта, кораблей и железных дорог это значение пошло вверх. Сегодня среднее расстояние между местом рождения мужа и жены сотни километров. Аналогичный график можно построить и по средней степени родства мужа и жены. Триста лет назад это было довольно близкое родство, на уровне четвероюродных и пятиюродных братьев и сестер. А сейчас это в два-три раза меньше, то есть браки стали менее близкородственными.
С одной стороны, это должно повышать гетерозиготность потомства и генетическое разнообразие популяции. Это в целом хорошо с точки зрения эволюционной эпидемиологии и отчасти с точки зрения здоровья потомства: такая перемешиваемость близка к панмиксии. С другой стороны, исчезновение популяционной структуры вида и гомогенизация генофонда чисто теоретически могли бы иметь и негативный эффект, но поскольку эта популяция расселена по всему земному шару и все равно разные ее части живут в очень разных условиях, то, скорее всего, эти плохие эффекты не проявятся.
Александр Марков, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН, профессор РЭШ, заведующий кафедрой биологической эволюции Биологического факультета МГУ