Ученые узнали, зачем в природе нужен секс
Биологи выяснили на примере водяных блох, зачем животным понадобилось половое размножение. Оказалось, что оно дает преимущества в эволюционной гонке с паразитами.
К такому выводу пришли британские биологи из Стерлингского университета, чья статья опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Биологический смысл полового размножения уже много лет не дает покоя ученым. Казалось бы, оно сопряжено с массой трудностей - надо найти партнера, соревноваться с конкурентами за внимание самки и так далее. Не проще ли об этом не беспокоиться и размножаться бесполым путем, как это делают морские звезды, комодские вараны и бананы?
Тем не менее, подавляющее большинство организмов прибегают к половому размножению. Конечно, оно увеличивает генетическую изменчивость популяций и тем самым их приспособляемость. Тем не менее, чтобы половое размножение могло закрепиться путем естественного отбора, оно должно давать также преимущества в краткосрочной перспективе.
Авторы статьи смогли узнать, чем полезен секс, изучая дафний, пресноводных рачков. У них существует как половое, так и бесполое размножение. Летом дафнии размножаются только бесполым путем, так что неоплодотворенные самки рождают самок. Ближе к зиме у дафний появляются самцы, и они переходят к половому размножению.
Меняя температуру воды, ученые получили от одних и тех же самок потомство как бесполым, так и половым путем. Затем их обработали паразитической бактерией Pasteuria ramosa. Оказалось, что когда это был новый штамм бактерий, то дафнии, рожденные асексуально и в результате сексуального процесса, страдали от него в одинаковой степени.
А вот если дафний обрабатывали бактерией, которая поражала их родителей в предыдущем году, то рачки, рожденные половым путем, было в 2 раза устойчивее к инфекции. Это значит, что паразит, приспособившийся к генотипу дафний в прошлом сезоне, сталкиваясь с новыми генетическими вариациями, теряет свою эффективность. А вот дафнии, произошедшие на свет бесполым путем и потому не отличающиеся генетически от родителей, оказываются легкой добычей для бактерий.
Открытие доказывает, что половое размножение позволяет организмам рождать потомство, имеющее непосредственные адаптивные преимущества в присутствии быстро эволюционирующих паразитов. Половой процесс не дает геному застыть на месте, тем самым помогая обогнать возбудителей болезней, постоянно подстраивающихся под наши генетические особенности.