Благодаря паразитам появился секс

20:2304.05.2012г.

Можно сказать спасибо таким тварям, как микробы и паразиты. Возможно, без них не было бы такой вещи, как секс.

Новые исследования показали, что у организмов, которые могут размножаться самостоятельно или с помощью партнера, половая репродукция происходит в результате беспощадной борьбы между хозяином и патогеном - болезнетворным микроорганизмом. Без присутствия патогенов организм хозяина придерживается испытанного способа бесполого размножения. Когда угроза патогенов слишком велика, и они все больше и больше вредят хозяину, он начинает искать сексуальных партнеров.

Несмотря на то, что секс довольно сильно распространен в мире фауны, этот способ воспроизведения видов является достаточно сложным. Для полового размножения требуется партнер мужского пола, который не может давать потомство сам по себе. Это снижает количество родившихся особей на половину по сравнению с организмами, которые способны размножаться почкованием, в результате чего на свет появляются их же клоны.

Для того чтобы объяснить, почему животные выбрали такой сложный и дорогой способ размножения, ученые нашли аналогию в сказке Льюиса Кэрролла "Алиса в стране чудес" и назвали свою гипотезу "Гипотеза Красной Королевы" . В сказке Кэрролла Красная Королева говорит Алисе, что в ее мире "ты можешь бежать изо всех сил, чтобы остаться на том же месте" . Эта гипотеза предполагает, что эволюция работает подобным образом: если хищник эволюционирует, его жертва должна тоже эволюционировать, чтобы выжить. Перестаньте бежать, и вы умрете!

В данном случае половое размножение позволяет организмам смешивать и сочетать гены друг с другом, чтобы улучшить методы защиты против врагов. Таким образом, когда пришла угроза со стороны патогенов, организмы были вынуждены начать размножаться половым путем, чтобы выжить.

Предыдущие исследования показали, что в дикой природе улитки способны размножаться как половым, так и бесполым путем. Они начинают размножаться с помощью партнеров чаще, когда в их среде появляется много паразитов. Однако эти исследования проводились за пределами лаборатории, поэтому вполне вероятно, что на результаты влияли и другие факторы.

Автор исследований Леви Морран (Levi Morran) из Университета Индианы и его коллеги хотели проверить мысль о том, могла ли такая сложная совместная эволюция видов напрямую привести к появлению секса.

Ученые с помощью генной инженерии смогли получить популяцию круглых червей, под названием C. elegans , среди которых некоторые могли воспроизвести потомство бесполым путем, другие - половым. Третья группа была червями из дикой природы, из них 20-30 процентов воспроизводили потомство с помощью спаривания.

Далее все три группы были подвергнуты влиянию бактерии S. marcescens , которая способна уничтожить червя C. elegans за 24 часа. Некоторым червям подсадили мертвых, а значит безопасных бактерий, а вторая группа получила живых, однако не способных к эволюции бактерии. Третья группа червей была вынуждена соседствовать с живыми бактериями, которые способны эволюционировать так же, как и их хозяева – черви.

Те черви, которые были способны размножаться половым путем, во всех трех случаях показали хорошие результаты, сообщил Морран. Благодаря своей способности эволюционировать вместе с бактериями, черви не ждали, пока инфекция убьет их. Черви-гермафродиты хорошо себя чувствовали без присутствия бактерий, а также когда встречались с бактериями, не способными к эволюционированию. Но когда бесполые черви встретились с бактериями, способными эволюционировать, это было настоящей катастрофой для них.

"Когда мы позволили бактериям эволюционировать вместе с хозяином, это привело к вырождению хозяина менее, чем за 20 поколений, что на самом деле очень быстро , - сказал Морран. - Я ожидал увидеть это гораздо позднее".

Примечательно то, что дикие черви из третьей группы в присутствии бактерии стали просто "помешанными на сексе". Они стали размножаться на 70 процентов больше, чем раньше. Когда бактерия была не способна эволюционировать, черви размножались бесполым путем несколько поколений. Другими словами, постоянное давление со стороны патогенов, которые были способны эволюционировать, заставляло червей прибегать к сексу.

Даже если все опасные патогены вдруг чудесным образом исчезнут, люди вряд ли откажутся от секса. Ученые считаются, что когда-то давно именно паразиты, бактерии и вирусы заставили наших простейших предков спариваться. "Результаты наших исследований не доказывают, что эволюционирующие паразиты были главной причиной появления секса, - сказал Морран. – Однако мы смогли дать правдоподобное объяснение того, как именно происходила эволюция секса".