Цивилизация
«Зачем заниматься сексом с кем-то, если можно иметь секс с самим собой?» — таким неожиданно интригующим вопросом начинается представление одной из статей нового номера журнала Nature, вышедшего в четверг. Однако данная публикация вовсе не затрагивает вопросы половой жизни человека и посвящена исследованиям, результаты которого способствуют лучшему пониманию ряда вопросов эволюционной биологии — раздела биологии, который изучает происхождение видов, наследственность, изменчивость признаков, размножение и разнообразие форм.
В частности эволюционисты пытаются понять, почему некоторые виды животных и простейших организмов предпочитают разнополое размножение самовоспроизводству по аналогии самоопыления у ряда растений.
Для того чтобы прояснить этот вопрос, ученые Университета штата Орегон (США) провели исследования процесса размножения у червей нематод C.elegans.<1>
Эти черви являются известными «помощниками» биологов в их научных изысканиях. Причина этого — в коротком жизненном цикле нематод (в среднем один червь живет около трех дней), небольшом размере (их длина не превышает 1,5 миллиметра) и достаточно простой структуре (это первый многоклеточный организм, чей геном был расшифрован). Кроме того, одна нематода в среднем производит 300–350 потомков, что позволяет биологам в полной мере наблюдать процесс размножения и эволюции этих червей.
Размножение у C.elegans происходит достаточно необычно. У нематод этого вида два пола: один — мужской, а второй пол представляет собой гермафродитов, то есть это самки, которые имеют способность сперматогенеза.
Гермафродиты могут размножаться как вследствие спаривания с самцами, так и в результате самовоспроизводства.
В ходе работы ученые провели порядка сотни экспериментов, изучая размножение и эволюцию нематод, живущих в различных биологических средах. Оказалось, что в результате самовоспроизводства у C.elegans повышалась восприимчивость к генетическим мутациям. Потомство же, полученное в результате спаривания гермафродита с самцом, оказывалось более здоровым и значительно лучше адаптировалось к изменениям окружающей среды.
«Неспособность потомства, появившегося вследствие самовопроизводства, адаптироваться к изменениям среды обитания объясняет, почему его представители имеют смертность гораздо больше, чем у тех червей, которые появились на свет в результате разнополого скрещивания», — поясняет один из авторов работы, Леви Моррэн.<4>
Вопрос роли особей мужского пола в эволюции видов, которые имеют возможность самовоспроизводства, был довольно спорным, так как самцы не производят потомства и в какой-то степени являются бесполезными.
Но исследования нематод C.elegans доказывают, что это не так.
Генетическое разнообразие, которое обеспечивается самцами, позволяет следующему поколению организмов жить настолько «долго и счастливо», насколько эти понятия могут быть применены к червям. И это, считают авторы работы в Nature, объясняет, почему разнополое размножение в разных природных популяциях является скорее правилом, чем исключением.