遺伝子キャプチャ

遺伝子捕捉は、性選択下での形質の遺伝的変異の維持を説明する仮説である。性選択における古典的な問題は、強い選択下で有益な対立遺伝子が固定され、配偶者選択の利点が排除されることである。遺伝子捕捉は、性選択形質の付加的な遺伝的変異が全体の状態の遺伝的変異を反映することを示唆することで、このパラドックスを解決している。 ^[1]ゲノムのどこかで有害な突然変異が起こると、状態に悪影響を及ぼし、それによって状態に依存する性選択形質に悪影響を与える。したがって、遺伝子捕捉は、反復する有害な突然変異が個体の突然変異負荷全体を組み込むことで、適応度の付加的な遺伝的変異を維持することを提案することで、レックパラドックスを解決している。したがって、状態に依存する形質は、状態における全体的な遺伝的変異を「捕捉」する。ロウとハウルは、遺伝子捕捉によって、性選択形質の進化において良い遺伝子が中心的な特徴になることが保証されると主張した。

遺伝子捕獲の鍵となる量は漠然と「状態」と定義されています。仮説では状態を、全体的な適応度と密接に相関する量としてのみ定義しており、方向選択によって常に平均状態が時間の経過とともに増加します。状態は一般に、全体的なエネルギー獲得を反映し、ライフヒストリーの変化は生存と性的シグナル伝達への異なる割り当てを反映します。状態の遺伝的変化は、ゲノムの変化によって非常に広く影響を受けるはずです。平衡に近い場合、すべての突然変異は有害であり、それによって全体的な突然変異率がゼロではなく、適応度の変動が維持されます。

Rowe と Houle の単純なモデルでは、形質を 3 つの遺伝的要素、条件に依存しない要素、エピスタシスの修正、および条件の結果として定義し、形質の機能について次のような示唆を与えています。 ${\displaystyle a}$${\displaystyle b}$

${\displaystyle T=a+bC}$

ここで、 は個体の状態です。 に寄与する遺伝子座は緩く結びついており、およびに寄与する遺伝子座とは独立しています。次に、Rowe と Houle は、 の期待される分散と無視される高次項 (分散の積) を求めます。${\displaystyle C}$${\displaystyle C}$${\displaystyle a}$${\displaystyle b}$${\displaystyle T}$

${\displaystyle G_{T}\approx G_{a}+{\bar {b}}^{2}G_{C}+{\bar {C}}^{2}G_{b}}$

ここで、 はシグナルの遺伝的変異を表し、他の形質についても同様です。 での方向選択では、 および の基となる遺伝子座はすべての遺伝的変異を失う可能性があります。ただし、 での方向選択では、安定化選択(つまり、性選択なし) と での方向選択の間に質的な違いはありません。したがって、2 番目の項は正のまま (偏った突然変異のため) となり、性選択の下で優勢になります。 ${\displaystyle G_{T}}$${\displaystyle T}$${\displaystyle a}$${\displaystyle b}$${\displaystyle C}$${\displaystyle T}$${\displaystyle {\bar {b}}^{2}G_{C}}$${\displaystyle G_{T}}$

遺伝子捕捉は新しい環境への適応を加速させる役割も果たす。^[2]

遺伝子捕捉は、性選択が破壊的選択、つまり遺伝的変異に対する正の選択を生み出すというレックパラドックス^[3]を説明する別の理論のより単純な代替理論として提案されました。遺伝子捕捉には特定の適応関数は必要ありません。