Что такое гаплоиды и диплоиды
Гаплоидный и диплоидный набор хромосом
Вы будете перенаправлены на Автор24
Гаплоидный и диплоидный набор хромосом – это определенный комплект хромосом, который характерен для той или иной разновидности клеток.
Строение хромосом и их роль в реализации наследственного аппарата клетки
Для того, чтобы понять механизм формирования гаплоидного и диплоидного набора хромосом необходимо вспомнить строение самой хромосомы.
Хромосома – это нуклеопротеидная структура, которая является одной из составляющих ядер эукариотических клеток.
Хромосома – это хранитель ДНК.
Хромосома необходима клетке для того, чтобы хранить, передавать и реализовать наследственную информацию. Хромосомы в клетке различаются с помощью микроскопа, но только в тот момент, когда происходит ее митотическое и мейтотическое деление.
Все хромосомы в совокупности образуют кариотип.
Кариотип – это совокупность хромосом клетки.
Кариотип является видрспецифичным признаком, который фактически не испытывает на себе индивидуальной изменчивости. Хромосомы содержат ДНК, и имеются в митохондриях, пластидах, ядре. У прокариотических клеток хранение ДНК происходит свободно в толще цитоплазмы. Хромосомами вирусов являются ДНК и РНК молекулы, которые располагаются в капсиде.
Считается, что хромосомы были открыты в 1882 году В. Флеммингом, который упорядочил и систематизировал всю информацию, которая имелась о данных структурах на тот момент времени. После открытия законов Менделя была доказана важнейшая генетическая роль хромосом. В дальнейшем появлялись различные хромосомные теории (Т. Моргана, К. Бриджеса, Г. Меллера). Морагн даже заслужил нобелевскую премию, за исследования в данной области.
Особенности гаплоидного и диплоидного хромосомного набора
Готовые работы на аналогичную тему
С набором хромосом неразрывно связано понятие «плоидность».
Плоидность – это общее количество одинаковых хромосом в кариотипе.
Выделяют следующие формы плоидности:
Гаплоидный набор хромосом характерен для водорослей, грибов и растений. Он представляет собой набор совершенно разных хромосом. Другими словами, в гаплоидном организме присутствует несколько нуклеопротеидных структур, которые не похожи друг на друга и не имеют пар.
Что касается диплоидного набора хромосом, то он является таким собранием хромосом, при котором у каждой из них имеется двойник, а нуклеопротеидные структуры расположены попарно. Диплоидный набор хромосом характерен для всех животных организмов, а также человека. Он является парным.
У здорового человека 46 хромосом или 23 пары хромосом. Пол человека определяют половые хромосомы Х и Y. Их наличие и расположение определяется еще в эмбриональном периоде. Если схема таких хромосом представлена, как XX, то на свет появляется девочка, если же схема выглядит как XY, то рождается мальчик. При каждом оплодотворении пол определяется случайным образом.
Зачастую нарушается плоидность, что ведет к разнообразным негативным изменениям и усугубляет состояние здоровья человека. Например, существует нарушения диплоидного набора хромосом, которые именуются синдромом Дауна. При этом появляется лишняя 47 хромосома в 21 – ой паре хромосом.
Следует отметить тот факт, что каждый вид растений и животных имеет строго определённый наследственный набор хромосом. Они могут различаться по форме и размеру. Можно сказать, что число хромосом и их морфологическое разнообразие являются характерным видовым признаком. Такую особенность называют постоянством числа хромосом. Число хромосом не зависит от уровня филогенетического развития организма. Например, у водоросли спирогиры и у сосны имеется по 24 хромосомы, у человека — 46, а у гориллы — 48.
Если поколения организмов последовательно сохраняются друг за другом, то сохраняются также и их индивидуальные особенности. Это возможно потому, что каждая хромосома при делении воспроизводит себе подобных. Такое явление называют авторепродукцией. В этом выражается правило преемственности хромосомного набора.
Таким образом, хромосомы являются важнейшей частью генетического аппарата организмов. У различных видов организмов наблюдается разнообразное количество хромосом, а также разные виды плоидности.
Изменения в генетическом наборе влекут за собой следующие последствия:
Среди причин генетического сбоя выделяют различные экологические нарушения, плохую наследственность, неправильный образ жизни, дефицит сна, стрессы, вредные привычки. Врачи никогда не дают стопроцентной гарантии рождения здорового ребенка даже тем родителям, которые ведут исключительно правильный образ жизни и живут в экологически благополучных районах. Безусловно, на изменение хромосомного набора влияет также и мутационный фактор.
ГАПЛОИДНЫЙ
Полезное
Смотреть что такое «ГАПЛОИДНЫЙ» в других словарях:
ГАПЛОИДНЫЙ — ГАПЛОИДНЫЙ, термин для описания КЛЕТКИ, в которой содержится только по одной из каждой пары ХРОМОСОМ. Все клетки человека имеют 46 хромосом. Гаметы (ЯЙЦЕКЛЕТКА и СПЕРМАТОЗОИД) гаплоиды, имеющие 23 хромосомы. Клетки тела большинства низших… … Научно-технический энциклопедический словарь
гаплоидный — ая, ое (фр. Haploïde … Словарь иностранных слов русского языка
гаплоидный — прил., кол во синонимов: 1 • одинарный (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
гаплоидный — Характеризует индивидуум (клетку), у которого имеется один набор хромосом (n); в норме гаплоидными являются гаметы, гаметофиты и самцы некоторых видов при гапло диплоидии; гаплоидными могут быть особи, образовавшиеся в результате индуцированного… … Справочник технического переводчика
гаплоидный — haploid гаплоидный. Xарактеризует индивидуум (клетку), у которого имеется один набор хромосом (n); в норме гаплоидными являются гаметы, гаметофиты и самцы некоторых видов при гапло диплоидии ; гаплоидными могут быть особи,… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
Гаплоидный — … Википедия
гаплоидный — гапл оидный … Русский орфографический словарь
ГАПЛОИДНЫЙ — Обозначает клетки или особи с одинарным набором хромосом и имеет символ п. Все с. х. животные это диплоидные организмы, так как их клетки обладают двойным набором хромосом, образовавшимся в результате слияния наборов хромосом отца и матери. В… … Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных
гаплоидный — … Орфографический словарь русского языка
Гаплоидный — (гр. одиночный вид) одинарный набор хромосом половых клеток, составляющий половину диплоидного набора соматических клеток … Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
Диплоидный набор хромосом: понятие и особенности формирования
Диплоидный набор хромосом
Понятие диплоидного набора хромосом
Под диплоидным набором хромосом понимают кариотип.
Термин «кариотип» произошел от греческих слов, обозначающих ядро (karyon) и форму (typhe).
В 1924 году отечественный цитолог Г. А. Левитанский ввел этот термин в общенаучный обиход.
Человеческий кариотип включает 46 хромосом (в норме): 22 пары этих хромосом — это аутосомы, а еще две хромосомы — гаметы или гетерохромосомы.
Есть определение диплоидного набора хромосом как совокупности хромосом, которая характерна для всех соматических клеток, включенных в состав организма представителей разнообразных биологических видов.
Расположение хромосом — попарное.
В ходе мейоза происходит обмен участками между гомологичными хромосомами или бивалентами. В результате кроссинговера возникает разнообразие генетического материала. Лучше понять суть диплоидного набора хромосом помогает определение термина плоидность.
Плоидность — это количество хромосомных наборов, содержащееся в ядрах клеток.
Кариотипы живых организмов содержат парные и непарные хромосомы. Соматические клетки отличаются диплоидным набором хромосом, парными по своей структуре. В отличие от него, гаплоидный набор хромосом состоит из непарных структурно-функциональных компонентов, входящих в состав половых клеток.
Интересно, что диплоидный и гаплоидный наборы хромосом могут находиться в одном и том же организме одновременно.
Так как такое присутствие характерно для полового процесса, происходит чередование гаплоидной и диплоидной фаз. Диплоидный набор хромосом образует гаплоидный — при помощи процесса деления. После этого хромосомный набор восстанавливается до диплоидного.
У зиготы, как у продукта оплодотворения, характеризуется диплоидным набором хромосом. Исключения — анзуплоидные, гаплоидные и полиплоидные клетки.
Иногда набор структурно-функциональных единиц нарушается. Это приводит к различным отклонениям:
В результате жизнеспособность новорожденных снижается, возникают отклонения в интеллектуальном развитии. Дети с аномалиями хромосомного набора отстают в развитии, их органы не могут развиваться в соответствии с возрастом. Одна из задач современной медицины — поиск эффективных методов защиты клеток от возникновения аномального набора хромосом.
Причины генетического сбоя диплоидного набора хромосом:
Как формируется диплоидный набор хромосом
Система развития диплоидного набора хромосом непредсказуема. Даже родители, ведущие здоровый образ жизни и проживающие в экологически чистом месте, не могут на 100% быть уверенны, что у них родятся здоровые дети.
Главное отличие диплоидной клетки от гаплоидной заключается в неодинаковом количестве хромосом в ядре. Воспроизведение гаплоидных клеток осуществляется при помощи мейоза, а диплоидных — при помощи митоза.
Диплоидный набор хромосом имеет определенными правила:
Из перечисленного выше следует, что кариотип — это также единство всех хромосом набора в соматической клетке, сходных между собой неизменяемыми размерами, формой, положением центромер.
Все хромосомы диплоидного набора включают в состав две хроматиды, содержащие по одной молекуле ДНК. К слову, каждая хроматида является копией этой молекулы. Распределение сестринских хроматид по дочерним клеткам происходит в ходе митоза. По этой причине хромосомы в клеточном цикле двуххроматидны от репликации до деления (речь идет о фазе цикла G2) и однохроматидны от деления до репликации (речь идет о фазе цикла G1).
Восстановление диплоидности клеток в жизненном цикле происходит за счет процесса оплодотворения или слияния гамет. Соотношение гаплоидной и диплоидной фаз у различных организмов разное.
Животным свойственна единственная диплоидная фаза. Для сравнения, хламидомонада имеет только диплоидную зиготу, которая мгновенно вступает в мейоз. У растений есть обе фазы развития: и гаплоидная, и диплоидная.
Отдельно стоит упомянуть мхи. На них происходит формирование органов полового размножения: антеридий (дают мужские гаметы) и архегоний (дают женские гаметы).
После того как произошло оплодотворение, диплоидный набор хромосом содержится в протонеме или «зеленой нити». Взрослые растения характеризуются коричневой диплоидной стадией. Это объясняется тем, что растение не содержит хлорофилл и не способно к фотосинтезу — диплоидная стадия живет за счет гаплоидной части растения.
В расширении, которое получило называние коробочка, многочисленные клетки делятся при помощи мейоза и образуют гаплоидные споры. Последние дают начало зеленым гаплоидным растениям. Но основании описанного выше, можно заключить, что основная стадия мхов — гаплоидная.
Возникновение диплоидного набора хромосом — результат стремления организмов к биологическому прогрессу. При этом формирование этого набора существенно различается у представителей крупных и небольших таксономических единиц.
Полиплоидия ускоряет эволюцию
Рис. 1. Схема эксперимента. В опытах участвовали гаплоидные, диплоидные и тетраплоидные дрожжи (изображены в виде овалов с одной, двумя и четырьмя черными полосками). Каждая подопытная популяция формировалась из клеток, помеченных голубым (CFP) и желтым (YFP) флуоресцирующим белком, в пропорции 1:1. Популяции затем выращивались в неблагоприятной питательной среде в лунках на планшетах. При этом несколько лунок со средой оставляли незаселенными для уверенности в том, что случайный перенос клеток из одной лунки в другую не происходит. Каждые сутки популяции переносились в свежую питательную среду. Соотношение желтых и синих клеток отслеживалось раз в сутки при помощи проточной цитометрии (flow cytometry). Графики справа показывают динамику доли желтых клеток в гаплоидных, диплоидных и тетраплоидных популяциях (черные, синие и красные линии). Сильное отклонение линии от исходного уровня 50% свидетельствует о том, что в популяции появилась полезная мутация, которую начал поддерживать отбор. То, что у тетраплоидов распространение полезных мутаций начинается раньше, чем у диплоидов и гаплоидов, свидетельствует о том, что у первых мутации с сильным полезным эффектом возникают чаще. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature
Эволюционный эксперимент, проведенный американскими биологами, показал, что тетраплоидные дрожжи (с четырьмя хромосомными наборами, 4N) приспосабливаются к неблагоприятным условиям быстрее, чем диплоидные (2N) и гаплоидные (1N). Повышенная скорость адаптации тетраплоидов обеспечивается, с одной стороны, большей частотой возникновения полезных мутаций, с другой — тем, что одна и та же мутация нередко оказывается более полезной для тетраплоидов, чем для диплоидов и гаплоидов. В частности, приобретение дополнительных копий хромосом или их утрата (анеуплоидия) часто повышает приспособленность тетраплоидов, в то время как диплоидам и гаплоидам такое же изменение не идет на пользу. По-видимому, наличие дополнительных копий генома в каждой клетке снимает часть ограничений, сдерживающих адаптивную эволюцию, и предоставляет больше свободы для эволюционного «поиска».
Полиплоидия (кратное увеличение числа хромосом в клетке) широко распространена в природе, однако ее эволюционная роль не вполне понятна. По-видимому, у нее есть как свои плюсы, так и минусы. К очевидным минусам относятся энергетические затраты на репликацию «лишних» хромосом. Полиплоидность обеспечивает более интенсивный синтез белка и обычно коррелирует с увеличением размеров клеток и организмов, что может быть выгодно в одних условиях и вредно в других. Кроме того, полиплоидность эффективно маскирует рецессивные вредные мутации, не позволяя им проявляться в фенотипе. Это может быть полезно в краткосрочной перспективе, но вредно в долгосрочной, ведь если вредные мутации не проявляются в фенотипе, то отбор не может их эффективно отбраковывать, и они будут быстро накапливаться (генетический груз будет расти). Впрочем, при изменении условий какие-то из накопленных вредных мутаций могут оказаться полезными. Полиплоидность, таким образом, может повышать как риск генетического вырождения, так и эволюционную пластичность. С отбором полезных мутаций у полиплоидов тоже не всё однозначно: доминантные полезные мутации, возможно, у них будут накапливаться эффективнее (полиплоидность не помешает отбору их поддерживать, а возникать они будут чаще, поскольку копий генома в каждой клетке больше), но с накоплением рецессивных полезных мутаций, наоборот, возникнут проблемы.
Как известно, дупликация генов — один из основных способов появления эволюционных новшеств (см.: Многофункциональные гены — основа для эволюционных новшеств, «Элементы», 30.06.2008). Полиплоидизация, она же полногеномная дупликация (например, переход от диплоидного состояния к тетраплоидному), — это, по сути дела, дупликация всех генов генома одновременно. Очевидно, она должна расширять эволюционные возможности организмов. Например, считается, что эволюционный успех позвоночных был во многом предопределен двумя последовательными полногеномными дупликациями, произошедшими на ранних этапах развития этого подтипа хордовых (см. Геном ланцетника помог раскрыть секрет эволюционного успеха позвоночных, «Элементы», 23.06.2008). В долгосрочной перспективе избыточные копии генов и хромосом утрачиваются, а оставшиеся делят функции и накапливают различия. В итоге дубликаты хромосом постепенно становятся разными хромосомами, и организм может снова стать де-факто диплоидным (если у него есть половое размножение) или гаплоидным (если такового нет, как в случае с бделлоидными коловратками, см.: Утрата полового размножения способствует появлению новых генов, «Элементы», 15.10.2007).
Известно также, что увеличение плоидности может приводить к геномной нестабильности: механизмы митоза и мейоза начинают давать сбои, что ведет к нарушениям распределения хромосом по дочерним клеткам. В результате возникают анеуплоиды. Кроме того, хромосомы могут рваться, меняться участками и т. д. Это опять-таки может иметь двоякий эффект: с одной стороны — угроза генетического вырождения, с другой — повышение эволюционной пластичности (больше материала для отбора).
Чтобы лучше разобраться в краткосрочных эволюционных эффектах полиплоидии, американские биологи провели эксперимент на дрожжах (рис. 1). Авторы изготовили три линии генетически модифицированных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, лишенных способности к половому процессу (поэтому в ходе эксперимента они могли размножаться только бесполым путем — почкованием); см.: Mating of yeast. Все гены у подопытных линий исходно были одинаковые, а различались они только плоидностью: первая линия — гаплоидная (1N), вторая диплоидная (2N), третья тетраплоидная (4N). Каждую линию подразделили на две части, в геномы которых были введены гены либо желтого, либо голубого флуоресцирующего белка. Из этих линий формировались подопытные популяции. Каждая популяция исходно содержала клетки только одной плоидности и две флуоресцентные метки в равной пропорции. Эти популяции затем помещались в среду, где в роли пищи выступал сахар рафиноза, усваиваемый дрожжами с большим трудом. Клетки из каждой популяции раз в сутки пересаживали в новую питательную среду. Всего в опыте приняли участие 173 гаплоидные популяции, 264 диплоидные и 265 тетраплоидных. Эксперимент продолжался 250 поколений, в течение которых дрожжи адаптировались к жизни в неблагоприятных условиях за счет мутаций и отбора.
Флуоресцентные метки позволили авторам следить за появлением и закреплением полезных мутаций. Изначально в каждой популяции было поровну клеток с желтыми и голубыми метками. Их соотношение оставалось примерно равным до тех пор, пока в популяции не возникала какая-нибудь полезная мутация. Точнее, до тех пор, пока такая мутация не достигала за счет дрейфа (случайных колебаний численности) такой частоты встречаемости, при которой ее начинает поддерживать отбор (подробнее см.: Ранние этапы адаптации предсказуемы, поздние — случайны, «Элементы», 03.03.2015). После этого начинался экспоненциальный рост численности потомков удачного мутанта, что вело к быстрому отклонению соотношения желтых и голубых клеток от исходного (1:1). Если полезная мутация возникла у желтой клетки, в популяции росла доля желтых клеток, и наоборот (подробнее об этом методе регистрации полезных мутаций см. в новости В долгосрочном эволюционном эксперименте выявлен отбор на «эволюционную перспективность», «Элементы», 25.03.2011).
В ходе эксперимента тетраплоидные популяции адаптировались к питанию рафинозой намного быстрее, чем диплоидные и гаплоидные. Таким образом, увеличение числа копий генома может, по крайней мере в некоторых условиях, повышать эволюционный потенциал организмов. Это главный результат эксперимента.
Но авторы не остановились на достигнутом и попытались разобраться в механизмах, обеспечивающих преимущество тетраплоидов. Как выяснилось, это преимущество возникает, во-первых, благодаря повышенному темпу появления полезных мутаций, во-вторых, благодаря тому, что многие полезные мутации оказываются для тетраплоидов более полезными, чем для диплоидов и гаплоидов. Это взаимосвязанные вещи: повышенный темп полезного мутагенеза связан, с одной стороны, с тем, что у тетраплоидов вообще возникает больше мутаций (поскольку у них больше ДНК, а также, возможно, из-за геномной нестабильности), а с другой — с тем, что у тетраплоидов среднестатистическая случайная мутация с большей вероятностью оказывается полезной.
Полногеномное секвенирование представителей 74 подопытных популяций позволило выявить 240 новых мутаций (однонуклеотидных замен и небольших вставок или делеций), причем у гаплоидных линий за 250 поколений закрепилось в среднем по 2,05 мутаций, у диплоидных — 2,87, у тетраплоидных — больше всех: 4,5.
Уникальной особенностью тетраплоидных популяций оказалось большое число крупных хромосомных перестроек и изменений числа копий отдельных хромосом. Почти все тетраплоидные линии после 250 поколений эволюции оказались анеуплоидами, то есть число копий хотя бы одной хромосомы (всего у дрожжей 16 хромосом в гаплоидном наборе) у них отличалось от исходных четырех. Многие линии растеряли значительную часть «лишних» хромосом, вплоть до того, что некоторые клоны стали почти диплоидными. Другие, наоборот приобрели дополнительные (пятые и даже шестые) копии некоторых хромосом, чаще всего — 13-й. У диплоидных и гаплоидных популяций ничего подобного не происходило: к концу эволюционного эксперимента среди них так и не появилось ни одного анеуплоида.
Авторы получили прямые экспериментальные доказательства того, что влияние одной и той же мутации на приспособленность может быть разным в зависимости от плоидности. Для этого они сконструировали ди- и тетраплоидные штаммы с дополнительной копией 13-й хромосомы и сравнили их приспособленность с контрольными штаммами, не имевшими лишней хромосомы (рис. 2, два верхних графика). Оказалось, что диплоидным дрожжам добавление лишней (третьей) копии 13-й хромосомы в неблагоприятной среде с рафинозой не приносит ни вреда, ни пользы, а в благоприятной среде с глюкозой оказывается вредным. Тетраплоидным же дрожжам лишняя (в данном случае пятая) копия той же хромосомы оказывается полезной в среде с рафинозой, не влияя на приспособленность к глюкозе.
Аналогичные опыты были поставлены с точечной мутацией, заменяющей одну аминокислоту в белке SNF3. Эта мутация (ее условное обозначение SNF3-G439E) закрепилась во многих подопытных популяциях. Как выяснилось, она помогает выживать на рафинозе дрожжам с любой плоидностью (1N, 2N или 4N), однако тетраплоидам она вдвое полезнее, чем диплоидам и гаплоидам (рис. 2, нижний левый график). Положительный эффект мутации является доминантным: диплоидам и тетраплоидам достаточно иметь эту мутацию только в одной из двух (или четырех) копий хромосомы, чтобы он проявился в полной мере. При этом в благоприятной глюкозной среде данная мутация почти не влияет на приспособленность (рис. 2, нижний правый график).
Рис. 2. Одна и та же мутация может по-разному влиять на приспособленность в зависимости от плоидности. Два верхних графика показывают приспособленность диплоидных и тетраплоидных штаммов (соответственно, синие и красные точки) к неблагоприятной среде с рафинозой (левый график) и к благоприятной среде с глюкозой (правый график). 2N, 4N — контрольные диплоидные и тетраплоидные штаммы; 2N + chr. XIII, 4N + chr. XIII — такие же штаммы с дополнительной копией 13-й хромосомы. Два нижних графика показывают приспособленность дрожжей с разной плоидностью в зависимости от наличия или отсутствия у них мутации SNF3-G439E. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature
Казалось бы, полученные результаты убедительно показывают, что тетраплоиды обладают повышенным эволюционным потенциалом. Многие случайные генетические изменения, в том числе изменения числа копий отдельных хромосом, оказываются полезными для них, в то время как диплоидным и гаплоидным дрожжам такие же изменения либо приносят меньше пользы, либо вовсе бесполезны. Однако здесь имеется «подводный камень», состоящий в том, что приспособленность тетраплоидов к жизни в среде с рафинозой изначально была ниже, чем у диплоидов и гаплоидов. Это хорошо видно на рис. 2 (верхний левый график): красные точки, соответствующие тетраплоидным штаммам (4N), расположены ниже синих (2N). Между тем ранее было неоднократно показано, что чем ниже исходный уровень приспособленности, тем быстрее она растет в ходе адаптации (см.: Предсказуемый рост приспособленности достигается непредсказуемыми путями, «Элементы», 30.06.2014; Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013). Это довольно-таки тривиальный эффект: чем хуже вы приспособлены, тем больше шансов, что случайное изменение (мутация) пойдет вам на пользу (см. Принцип Анны Карениной). Что если повышенная приспособляемость тетраплоидов объясняется просто-напросто их низкой исходной приспособленностью? В этом случае никаких далеко идущих выводов о пользе тетраплоидности на основе данного эксперимента делать нельзя.
Чтобы отвести это возражение, которое могло бы разрушить все их построения, авторы провели изящный дополнительный эксперимент. Они отобрали среди подопытных тетраплоидных линий, приспосабливавшихся к рафинозе в течение 250 поколений (4N250), 48 популяций, приспособленность которых к концу эксперимента оказалась примерно равна приспособленности исходных (предковых, не эволюционировавших) диплоидных линий (2N). Эти 48 популяций, сумевших за 250 поколений эволюции догнать исходные диплоидные линии по приспособленности, заставили приспосабливаться к рафинозе в течение еще 250 поколений. Получившиеся в итоге линии 4N500 затем сравнили с диплоидными линиями, прожившими на рафинозе 250 поколений (2N250). Таким образом, на этот раз эволюционное соревнование между диплоидами и тетраплоидами началось с одинаковой стартовой позиции (с одного и того же уровня приспособленности). Оказалось, что тетраплоиды и в этом случае опередили диплоидов: у линий 4N500 приспособленность оказалась существенно выше, чем у 2N250. Это справедливо как для тех линий 4N500, которые к концу эксперимента сохранили большую часть своих хромосом (итоговая плоидность примерно 3N–4N), так и для тех, кто утратил многие хромосомы, вплоть до состояния, близкого к диплоидному.
Следовательно, выявленное в эксперименте эволюционное преимущество тетраплоидов нельзя полностью объяснить их изначальной низкой приспособленностью. По-видимому, полиплоидность, по крайней мере в некоторых ситуациях, действительно повышает эволюционную пластичность и приспособляемость. Этот эффект может быть краткосрочным, а само полиплоидное состояние — преходящим. После полногеномной дупликации организмы могут быстро и эффективно эволюционировать в течение некоторого времени, попутно теряя лишние гены и хромосомы.
Источник: Anna M. Selmecki, Yosef E. Maruvka, Phillip A. Richmond, Marie Guillet, Noam Shoresh, Amber L. Sorenson, Subhajyoti De, Roy Kishony, Franziska Michor, Robin Dowell & David Pellman. Polyploidy can drive rapid adaptation in yeast // Nature. 2015. V. 519. P. 349–352.