Одноклітинні мікроорганізми вміють шахраювати
Навіщо стояти в пробці, якщо можна об`їхати її по курній узбіччі і вклинитися в самому початку встав потоку? Судячи по заміських трасах у вихідні дні, так думають багато водіїв. При цьому обман і несправедливість в соціальних відносинах викликають у більшості людей роздратування і гнів. Але в природі подібні хитрощі зустрічаються у найрізноманітніших живих істот, як з`ясували вчені, аж до мікроорганізмів.
Плодові тіла одноклітинних слизевиков виду Dictyostelium discoideum. Ніжка складається з мертвих клітин, а в кулястої верхній частині утворюються спори (фото Wikimedia Commons).
Більшу частину життя слизовики виду Dictyostelium discoideum проводять у вигляді одноклітинних амеб. Але для розмноження вони об`єднуються, щоб сформувати многоклеточное плодове тіло. Ця складна структура складається з стеблинки і головки, яка височить над землею на кілька міліметрів і виробляє суперечки.
Відео: Найпростіші або одноклітинні. Онлайн підготовка до ЗНО з Біології
На цьому етапі ролі амеб поділяються. Одні приречені загинути, ставши частиною міцного стебла (таких приблизно 20%), в той час як інші піднімаються на вершину і виробляють суперечки, поширюючи по вітрі власну генетичну інформацію.
Вчені давно звернули увагу, що деякі штами слизевиков успішно уникають незавидною долі пожертвувати собою і майже завжди виявляються нагорі. Однак довгий час залишалося незрозумілим, чи є така соціальна несправедливість еволюційної стратегією.
Така поведінка дає більше шансів передати наступним поколінням свої гени. Тобто генетичний матеріал ошуканців мав би досить швидко заполонити ДНК слизовики. Але існує й інший варіант розвитку подій: "чесні" штами можуть виробити методи опору. І те, і інше можна встановити сучасними науковими методами.
Щоб ближче познайомитися з генетичними особливостями одноклітинних ошуканців, вчені США планували розкрити геноми двох з них і порівняти набори генів. Але, поки біологи відбирали кандидатів для аналізу, вартість секвенування ДНК істотно знизилася, і виділених коштів вистачило на більш глибоке дослідження.
"Для цього проекту ми секвенували геноми двадцяти штамів слизовики, зібраних в грунті на сході США, і подивилися на зміни в ста сорока генах, що беруть участь в соціальній поведінці, - говорить співавтор дослідження Джоан Штрассман (Joan Strassmann) з Вашінгтоского університету в Сент-Луїсі. - Ми порівнювали їх з іншою частиною генома, щоб перевірити, чи не розвивалися чи соціальні гени по-різному".
Вчені очікували побачити сліди своєрідною "гонки воображений" між "шахраями" і чесними одноклітинними, у вигляді слабкого зміни ділянок ДНК поблизу соціальних генів. Адже, якщо вміння обдурити родичів дійсно давало клітинам еволюційну перевагу, ці фрагменти повинні були накопичуватися в популяції. Але, виявилося, що соціальні гени слизевиков відрізняються великою різноманітністю, що свідчить про те, що обманщики не мають переважної переваги перед іншими представниками виду.
Відео: МИР, ЯКИЙ МИ НЕ ПОМІЧАЄМО. МУЗЕЙ МІКРОБІВ У АМСТЕРДАМІ (НІДЕРЛАНДИ)
"Нам не вдалося спостерігати генетичні підписи звичайної "гонки озброєнь", Такі як скорочення генетичного різноманіття та довгострокова дивергенція популяцій, - повідомляє в прес-релізі перший автор дослідження Елізабет Островскі (Elizabeth Ostrowski) з університету Х`юстону. - Швидше за все, тут ведеться позиційна війна між генами соціальної кооперації та шахрайства, і ніхто з них не може взяти верх".
Вчені вважають, що нечесні слизовики мають перевагу до тих пір, поки їх кількість в популяції невелика, тому що зі збільшенням чисельності ошуканців їм доводиться конкурувати з собі подібними. Але, можливо, сумлінні мікроорганізми якимось чином навчилися обмежувати участь хитрунів в процесі розмноження.
Докладні результати дослідження опубліковані у виданні Current Biology.
