Культурный автостоп
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Апрель 2020 г. ) |
Культурный автостоп — это гипотетический генно-культурный коэволюционный процесс, посредством которого культурный отбор, половой отбор, основанный на культурных предпочтениях, ограничивает разнообразие генетически нейтральных локусов, передаваемых параллельно с селективными культурными признаками. Считается, что этот процесс объясняет исключительно низкое разнообразие нейтральных локусов, таких как контрольные области митохондриального генома, неучтенные какими-либо другими силами отбора. Проще говоря, отбор определенных приобретенных социальных и культурных моделей поведения может проявляться в специфическом формировании генетического состава популяции. Хотя представление о том, что культура играет значительную роль в формировании генетики сообщества, широко принято в контексте человеческих популяций, оно не рассматривалось и не документировалось в отношении нечеловеческих организмов до конца 1990-х годов. Этот термин был придуман кетологом Хэлом Уайтхедом , изучающим культуры и популяционную генетику матрилинейных сообществ китов.
Культурный автостоп был предложен как причина сокращения генетического разнообразия в определенных локусах у доисторических Homo sapiens , дельфинов , косаток и кашалотов . [ 1 ]
Культурный автостоп является важной гипотезой, поскольку он исследует взаимосвязь между популяционной генетикой и культурой . Понимая, как социальное поведение может формировать генетический состав сообществ, ученые смогут лучше объяснить, почему определенные сообщества имеют генетические особенности, отличные от более широкой популяции.
У китов
[ редактировать ]Первоначально этот процесс был предложен Уайтхедом в статье 1998 года как объяснение низкого генетического разнообразия матрилинейных видов китов. В этих сообществах женщины по-прежнему группируются вместе со своими матерями и другими родственницами женского пола. [ 2 ] Похоже, они выбирают себе пару за пределами своего непосредственного сообщества, основываясь на культурно ценных социальных чертах и способностях. Секвенирование митохондриального генома особей в этих сообществах показало, что они имеют значительно меньшее разнообразие в определенных контрольных локусах по сравнению с сопоставимыми панмиктическими популяциями. Уайтхед обнаружил, что относительная частота митохондриальных гаплотипов, характерных для групп, демонстрирующих более высокоадаптивные социально приобретенные черты, будет увеличиваться, в то время как частота этих гаплотипов в группах с менее адаптивными социально приобретенными чертами будет уменьшаться. Считается, что это случайное селективное давление привело к общему сокращению разнообразия гаплотипов во всей популяции вида.
У дельфинов
[ редактировать ]В 2014 году группа биологов из Университета Южного Уэльса объяснила удивительное географическое распространение митохондриальных гаплотипов среди соседних популяций афалин в заливе в Западной Австралии культурным автостопом. [ 3 ] [ 4 ] Исследователи обнаружили, что гипотеза Уайтхеда о том, что отбор по приобретенным социальным признакам влияет на разнообразие нейтральных генных локусов, хорошо согласуется с их наблюдениями. Выяснилось, что дельфины с двумя из трех митохондриальных гаплотипов обнаруживаются преимущественно на глубине более 10 м, а дельфины с третьим гаплотипом - преимущественно на глубинах менее 10 м. Это географическое различие между этими популяциями также связано с различным усвоенным поведением. Некоторые из дельфинов, обитающих преимущественно в более глубоких водах, демонстрируют стратегии добывания пищи, в которых используются такие инструменты, как губка, помещенная в их клюв. Обнаружено, что такое «съедобное» поведение распространяется посредством вертикальной социальной передачи по матрилинейной модели (т. е. матери обучают этому поведению своих потомков). Все дельфины, обладающие одним из глубоководных гаплотипов, принадлежат к одной матрилинии. В конечном итоге исследователи пришли к выводу, что эти мелкомасштабные генетические структуры, отдельные митохондриальные гаплотипы, вероятно, возникли на основе социально передаваемого поведения или, другими словами, в результате культурного автостопа. Исследование в том же районе и том же виде показало, что об обстрелах тоже мало что узнал от соратников. [ 5 ]
У ранних людей
[ редактировать ]Культурный автостоп был предложен в качестве объяснения широко предполагаемого и резкого узкого места в популяции Y-хромосомы в нескольких популяциях Старого Света (Африка, Европа, Азия) около 4000-6000 гг. до н.э. Считается, что это узкое место предполагает значительное сокращение численности эффективного мужского населения во времена неолита примерно до 1/20 от его первоначального размера. Хотя записи митохондриальных последовательностей, похоже, указывают на несдержанный рост популяции в это время, а это означает, что, вероятно, существовало крайнее расхождение в размерах мужской и женской популяций в период узкого места. Группа международных исследователей в области генетики, археологии и антропологии в статье 2018 года выдвинула гипотезу, что узкое место было следствием межгрупповой конкуренции между родственными группами по отцовской линии, что вызвало культурный автостоп между Y-хромосомами и культурными группами и сокращение Y-хромосомного разнообразия. [ 6 ] Авторы Zeng et al. утверждают, что конкуренция между родственными сообществами по отцовской линии порождает два механизма, ограничивающих разнообразие Y-хромосом. Одним из механизмов является то, что эти патрилинейные группы в силу общего происхождения обеспечивают повышенный уровень однородности Y-хромосомы и высокое межгрупповое разнообразие. Второй механизм - это жестокая межгрупповая конкуренция, которая непропорционально приводит к жертвам среди членов мужской группы и, следовательно, к концентрации подобных y-хронотипов, а в некоторых случаях к полному исчезновению целых линий.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уайтхед, Хэл (апрель 2020 г.). «Культурная специализация и генетическое разнообразие: косатки и не только». Журнал теоретической биологии . 490 : 110164. doi : 10.1016/j.jtbi.2020.110164 . ПМИД 31954108 .
- ^ Уайтхед, Хэл (январь 2005 г.). «Генетическое разнообразие матрилинейных китов: модели культурного автостопа и групповые ненаследственные демографические вариации». Наука о морских млекопитающих . 21 (1): 58–79. дои : 10.1111/j.1748-7692.2005.tb01208.x .
- ^ Коппс, Анна М.; Акерманн, Коринн Ю.; Шервин, Уильям Б.; Аллен, Саймон Дж.; Бейдер, Ларс; Крутцен, Майкл (7 мая 2014 г.). «Культурная передача использования инструментов в сочетании со специализацией среды обитания приводит к мелкомасштабной генетической структуре афалин» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 281 (1782): 20133245. doi : 10.1098/rspb.2013.3245 . ПМЦ 3973264 . ПМИД 24648223 .
- ^ Уайтхед, Хэл; Вачон, Фелиция; Фрейзер, Тимоти Р. (май 2017 г.). «Культурный автостоп у матрилинейных китов». Генетика поведения . 47 (3): 324–334. дои : 10.1007/s10519-017-9840-8 . ПМИД 28275880 . S2CID 3866892 .
- ^ Дикая, Соня; Хоппитт, Уильям Дж. Э.; Аллен, Саймон Дж.; Крутцен, Михаэль (3 августа 2020 г.). «Интеграция генетических, экологических и социальных сетей для выявления путей передачи инноваций дельфинов в поисках пищи» . Современная биология . 30 (15): 3024–3030.e4. дои : 10.1016/j.cub.2020.05.069 . ПМИД 32589911 . S2CID 220057226 .
- ^ Цзэн, Тянь Чен; Ой, Алан Дж.; Фельдман, Маркус В. (декабрь 2018 г.). «Культурное путешествие автостопом и конкуренция между родственными группами по отцовской линии объясняют постнеолитическое узкое место в Y-хромосоме» . Природные коммуникации . 9 (1): 2077. doi : 10.1038/s41467-018-04375-6 . ПМК 5970157 . ПМИД 29802241 .