Еволуција на натпреварот Интерлокус

Еволуцијата на натпреварот на интерлокус (ICE) е процес на меѓугеномски конфликт со кој различни локуси во еден геном антагонистички коеволуирале. ICE претпоставува дека процесот Црвена кралица, кој се карактеризира со бескрајна антагонистичка еволутивна трка во вооружување, не се однесува само на видовите, туку и на гените во геномот на еден вид.Rice & Holland, 1997. "The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen." Behavioral Ecology and Sociobiology 41(1): 1-10.

Бидејќи сексуалната рекомбинација им овозможува на различните генски локуси да еволуираат полуавтономно, гените имаат потенцијал антагонистички да еволуираат. ICE се јавува кога „алелна замена на еден локус избира нов алел во интерактивниот локус и обратно“. Како резултат на тоа, ICE може да доведе до верижна реакција на вечна генска замена на антагонистички интерактивни локуси и не може да се постигне стабилна рамнотежа. Така, стапката на еволуција се зголемила на тој локус.Rice & Holland, 1997. "The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen." Behavioral Ecology and Sociobiology 41(1): 1-10.

Се смета дека ICE е доминантен начин на еволуција за гените кои го контролираат социјалното однесување.Rice & Holland, 1997. "The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen." Behavioral Ecology and Sociobiology 41(1): 1-10. Процесот на ICE може да објасни многу биолошки феномени, вклучително и интерсексуален конфликт, конфликт на родителско потомство и конкуренција на мешање.

 Интерсексуален конфликт 
Основниот конфликт меѓу половите лежи во разликите во инвестициите: мажјаците генерално инвестирале претежно во оплодување додека женките инвестирале претежно во потомството.Bateman, AJ. 1948. “Intra-sexual selection in Drosophila.” Heredity 2: 349-368. Овој конфликт се манифестирал во многу особини поврзани со сексуалната репродукција. Гените изразени само во еден пол биле селективно неутрални кај другиот пол; Според тоа, гените поврзани со машки и женски пол можеле да делуваат по одделени со селекција и ќе се развивале полуавтономно.Rice & Holland, 1997. "The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen." Behavioral Ecology and Sociobiology 41(1): 1-10. Така, еден пол од видот можел да еволуира за да се подобри себеси наместо да го подобрел видот како целина, понекогаш со негативни резултати за спротивниот пол: локусите антагонистички ќе се развивале за да го подобреле машкиот репродуктивен успех на сметка на женката од една страна, и да ја зајакнувале женската отпорност на машката принуда од друга страна. Ова било пример за интралокусен сексуален конфликт и веројатно немало целосно да се реши низ целиот геном. Меѓутоа, во некои случаи овој конфликт можело да се реши со ограничување на изразувањето на генот само на полот од кој имал корист, што резултирало со полов диморфизам.Bonduriansky, R, SF Chenoweth. 2009. "Intralocus sexual conflict." Trends in Ecology & Evolution 24(5): 280-288.

Теоријата ICE може да ја објасни диференцијацијата на човечките Х- и Y-хромозоми. Полуавтономната еволуција може да промовира гени корисни за женките во Х-хромозомот дури и кога се штетни за мажите, и гени корисни за мажите во Y-хромозомот, дури и кога се штетни за женките. Бидејќи дистрибуцијата на Х-хромозомот е три пати поголема од Y-хромозомот (Х-хромозомот се јавувал во 3/4 од гените на потомството, додека Y-хромозомот се јавува само во 1/4), Y-хромозомот има намалена можност за брза еволуција. Така, Y-хромозомот ги „отфрла“ своите гени за да ги остави само суштинските (како што бил генот SRY), што доведува до разлики во X- и Y-хромозомите.Ridley, M. 2000. Genome: The Autobiography of a Species in 23 Chapters. Harper and Collins.

 Конфликт родител-потомство 
Таткото, мајката и потомството може да се разликуваат во оптималната распределба на ресурсите за потомството. Овој ко-еволутивен конфликт може да се разгледа во контекст на ICE. Изборот ќе ги фаворизир гените кај мажјакот за да се максимизира женската инвестиција во сегашното потомство, без разлика на последиците за репродукцијата на женката подоцна во животот, додека изборот ќе ги фаворизира гените кај женката кои ја зголемуваат нејзината севкупна животна кондиција. Гените изразени во потомството ќе бидат избрани за да произведат посредно ниво на распределба на ресурсите помеѓу локусите за машка и за женска корист. Овој тринасочен конфликт повторно се јавува кога родителите ги хранеле своите потомци, бидејќи оптималната стапка на хранење и оптималната временска точка за прекин на хранењето се разликувале помеѓу таткото, мајката и потомството.Rice & Holland, 1997. "The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen." Behavioral Ecology and Sociobiology 41(1): 1-10.

 Конкуренција за мешање 
ICE, исто така, можела да ја објасни теоријата на конкуренција на интерференција, која најверојатно е поврзана со спротивставени групи на гени кои го одредуваат исходот од конкуренцијата помеѓу поединците. Различни групи на гени можат да кодираат за фенотиповите на сигналот или примачот, како на пример во контекст на прикажување закана: кога натпреварувачкиот маж може да победи повеќе натпревари со заплашување, наместо со борба, изборот ќе ја фаворизира акумулацијата на измамнички гени кои можеби не биле искрени индикатори за борбената способност на мажјакот.Rice & Holland, 1997. "The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen." Behavioral Ecology and Sociobiology 41(1): 1-10.

На пример, примитивните машки морски слонови можеби користеле најниски фреквенции во повикот за закана на ривалот како показател за големината на телото. Огромниот нос на морскиот слон можеби еволуирал како уред за резонирање за засилување на ниските фреквенции,Bartholomew, GA, NE Collias. 1962. "The role of vocalization in the social behaviour of the northern elephant seal." Animal Behaviour 10(1): 7-14. илустрирајќи го изборот што го фаворизирал производството на нискофреквентни заканувачки вокализации. Сепак, овој контра-избира рецепторски системи кои обезбедуваат зголемен праг потребен за заплашување, што пак избира подлабоки вокализации на закана. Брзата дивергенција на заканите кои се појавувале меѓу тесно поврзаните видови обезбедува дополнителни докази за поддршка на ко-еволутивната трка во вооружување во геномот на еден вид, водена од процесот ICE.Rice & Holland, 1997. "The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen." Behavioral Ecology and Sociobiology 41(1): 1-10.

 Наводи 

Категорија:Еволуција
Категорија:Генетика