Мужчины обязаны своим существованием паразитам

С момента появления эволюционной теории Дарвина существование раздельнополости и полового размножения у живых организмов ставило биологов в тупик. С точки зрения эволюции, существование мужского пола бессмысленно: самцы сами не производят потомства, а самооплодотворение выглядит гораздо более выгодным и целесообразным процессом. На практике же раздельнополость существует повсеместно, а положение самооплодотворяющихся видов куда менее устойчиво.

Для объяснения этого факта была выдвинута «гипотеза Красной Королевы», названная в честь персонажа из «Алисы в Зазеркалье» Льюиса Кэррола. В книге этот персонаж советует бежать изо всех сил, чтобы оставаться на том же месте. С точки зрения биологии это значит, что организмы должны непрерывно изменяться, приспосабливаясь к условиям окружающей среды.

Одно из следствий этой гипотезы состоит в том, что раздельнополость и перекрёстное оплодотворение защищают животных от инфекций и паразитов. Паразиты могут приспособиться к жизни в родительском поколении, но при столкновении с новым «генетическим узором» у потомков, их атаки ослабевают. Между тем генетическое разнообразие может быть обеспечено именно при раздельнополой схеме размножения.

Исследователи из Университета Индианы (США) смогли получить экспериментальное доказательство этой гипотезы. Учёные работали с круглым червём (нематодой) Caenorhabditis elegans, известным модельным объектом, и патогенной бактерией Serratia marcescens. Было проведено более 70 эволюционных экспериментов, чтобы выяснить, как сосуществуют червь и бактерия.

C. elegans обладает способностью как к раздельнополому размножению, так и к самооплодотворению, поэтому ученые могли генно-инженерным способом выключали либо один, либо второй способ размножения у червя. Бактерии же либо жили и развивались бок о бок с нематодой, либо эволюционировали отдельно, а потом в какой-то момент оказывались рядом с ней.

Если бактерия и червь развивались вместе, и при этом у червя был выключен раздельнополый способ размножения, нематода в таких условиях быстро вымирала. Половое же размножение позволяло популяции червей выжить, поддерживая что-то вроде «вооружённого перемирия» между хозяином и паразитом.

Если речь шла о червях, располагавших обоими способами воспроизводства, всё решало эволюционное состояние бактерии. Если микроорганизм развивался без контакта с червями, при встрече с ним нематоды продолжали размножаться самооплодотворением, поскольку бактерия им не угрожала.

Таким образом, шутят авторы работы, можно сказать, что самцы обязаны своим существованием многочисленным паразитам, от одноклеточных бактерий до ленточных червей, передает Компьюлента.