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生物が染色体の完全な余分なセットを持っている場合、多数の染色体を持つことは有利です。同じだが少数のセットを持つ他の種と比較して、余分な染色体セットがあることを倍数体と呼びます。生物は常に環境からの攻撃を受けています。染色体の余分なセットがあることで、それらを一掃する恐れのある圧力にうまく対処できるようになります。
倍数性の意味
各生物は、各成体細胞に正常な染色体セットを持っています。倍数性は、生物が持つ個々の染色体の数ではなく、「染色体のセット」の数を表します。倍数体という用語は、生物が持つべきセットの通常の数を表します。各生物には独自の倍数体数があります。倍数体という用語は、通常の染色体セットを超える生物を表します。二倍体とは、通常の2倍の染色体があることを意味します。三倍体とは、通常の3倍のセットを意味します。などなど。倍数体であることは、各染色体が遺伝子のバージョンを保持しているため、生物は倍数性生物と比較して遺伝子の余分なコピーを持っていることを意味します。倍数性は、植物、ある種の魚、ある種の両生類によく見られます。
ヘテローシス
倍数体であり、多数の染色体セットを持っていることの最初の利点は、ヘテロシスまたはハイブリッド活力と呼ばれます。それは、2人の親の交配から生じる雑種生物が、どちらの親よりも生き残ることができる状況を説明しています。異なる種の生物は通常、互いに交尾することはできませんが、時には交配し、ハイブリッドと呼ばれるものを生成します。ハイブリッドは、しばしば弱いか、死ぬか、不妊ですが、時には両親よりも強い場合があります。ヘテロシスは、正倍数体の親から来た倍数体ハイブリッドで観察できます。
遺伝子の冗長性
倍数体であることの2番目の利点は、生物に害を与えることなく変異できる遺伝子の余分なコピーがあることです。突然変異は遺伝子のコードの変化であり、細胞内では役に立たない不完全なタンパク質を生成します。突然変異は、細胞を分裂させる前にDNAをコピーする通常のプロセス、またはDNAに損傷を与える放射線によって起こります。しかし、倍数体生物は遺伝子のコピーを多数持っているため、そのうちの1つが変異して壊れたタンパク質マシンを生成した場合、他のコピーは依然として細胞を生かし続ける良質のタンパク質を作ります。
自己受精と無性生殖
倍数体であることの3番目の利点は、生物が突然無性生殖できることです。つまり、性別の異なる生物と性交する必要がありません。有性生殖生物は、新しい生物を形成するために融合する必要がある配偶子-精子、花粉または卵-を生成します。配偶子は、互いの表面のタンパク質マーカーを認識し、同じ数の染色体を持っている場合にのみ、融合して細胞を形成します。さもなければ、新しく形成されたセルはしばしば死にます。倍数体は、配偶子が突然互いを認識できるため、生物が自身を受精させることができます。