Пол в эволюции многоклеточных - новая гипотеза

[Гексли Второй]

МОСКВА, 6 июн – РИА Новости. Первые многоклеточные существа быстро отказались от бесполого размножения в пользу секса не ради защиты от паразитов и ретровирусов, а из-за распространения "заразных" форм рака. К такому выводу пришли французские ученые, опубликовавшие статью в журнале PLoS Biology.

"Все теории, объясняющие существование секса, не могут объяснить то, почему все многоклеточные животные занимаются им постоянно, а не время от времени, чего хватило бы для обмена генами для защиты от паразитов и вирусов, а также ускорения эволюции. Мы нашли объяснение тому, почему это так", — рассказывает Фредерик Томас (Frederic Thomas) из университета Монпелье (Франция).

Первые многоклеточные животные, появившиеся на Земле примерно 550 миллионов лет назад, изначально размножались бесполым путем.Впоследствии они быстро перешли к половому размножению, обмениваясь генетический материалом и комбинируя его.

С точки зрения "чистой" эволюционной математики, подобное изменение не могло быть выгодным. Этот переход заставил животных тратить половину доступной энергии и ресурсов на "бесполезных" самцов, не способных самостоятельно производить потомство. Тем не менее, свыше 99% ныне существующих многоклеточных животных размножается посредством секса.

Причиной этого, по мнению сторонников так называемой "гипотезы Красной Королевы", были паразиты и вирусы, способные эволюционировать быстрее, чем их бесполые жертвы. Как показывают недавние эксперименты с рачками-дафниями, способными размножаться и тем, и другим путем, длительное бесполое размножение заметно снижает их стойкость к инфекциям и лишает их защиты от паразитов.

Томас и его коллеги предполагают, что на самом деле главной движущей силой эволюции, заставившей наших предков перейти к половому размножению, были не "внешние враги", такие как вирусы или паразиты, а своеобразная внутренняя "пятая колонна". В ее роли, как считают французские эволюционисты, выступали заразные раковые клетки.

Эта идея, как отмечает Томас, пришла ему в голову после того, как он обратил внимание на истории, повествующие о том, как болезнь DFTD, причудливый заразный рак, почти полностью уничтожила тасманских дьяволов. Аналогичная "инфекция" сегодня выкашивает популяции сразу нескольких видов моллюсков в Атлантике, а среди собак подобный рак распространяется половым путем уже десятки тысяч лет.

Появление подобных форм опухолей, по словам эволюциониста, стало возможным благодаря тому, что уровень генетического разнообразия среди сумчатых хищников, моллюсков и предков собак был рекордно низким. Это позволяет раковым клеткам встраиваться в организм нового хозяина, выдавая себя за "своих", и пользоваться ресурсами для бесконтрольного роста.

Все это, по словам эволюциониста, было характерно и для первых многоклеточных существ, размножавшихся бесполым путем. Уровень генетического разнообразия среди них был изначально низким и почти не менялся впоследствии, что позволяло первым подобным раковым клеткам беспрепятственно распространяться по всей популяции и заражать любую особь.

"Самый простой способ защиты от этого – стать не похожим на других. Половое размножение позволяет двум особям произвести на свет уникальное потомство с абсолютно "новым" геномом. Это одновременно защитит их от вторжения уже существующих раковых клеток, в том числе и из тела их родителей, и сделает их собственные опухоли несовместимыми с другими представителями их вида", — продолжает эволюционист.

В пользу этого, как считает ученый, говорит сразу несколько вещей, в том числе и то, что половое размножение не характерно для бактерий, архей, одноклеточных простейших и многих примитивных грибков и растений, среди которых рак в принципе не встречается или возникает крайне редко.

Вдобавок, рак, в отличие от паразитов, вирусов и других "внешних" угроз, будет существовать в популяции многоклеточных животных всегда, так как мутации постоянно накапливаются в ДНК каждой клетки под действием космических лучей, ультрафиолета Солнца, агрессивных молекул, других случайных событий и просто при каждом делении. Это хорошо объясняет то, почему животные занимаются только сексом, а не сочетают его с бесполым размножением.

Ученые предлагают проверить их теорию на гидрах – примитивных многоклеточных существах, способных размножаться как половым путем, так и почкованием, и при этом достаточно часто страдающих от рака. Если их идея верна, то появление опухолей в теле этих существ заметно поменяет то, какие стратегии размножения они будут использовать.