Эволюция не оставляет шансов мошенникам

Мошенничество может процветать в краткосрочной перспективе, но с течением времени мошенники обречены на неудачу. По крайней мере, в микроскопическом мире амёб, где в ходе естественного отбора остаются альтруисты.

Казалось бы, согласно закону «выживает наиболее приспособленный» больше шансов должно быть у «мошенников». Но в случае амёб, организмы, проявляющие больше альтруизма и даже готовые пожертвовать собой имеют преимущество при реализации своего генетического материала.

К такому выводу пришли учёные из Университета Райса и Медицинского колледжа Бейлора, изучая социальное поведение амёб (Dictyostelium discoideum), обитающих на гниющих растительных остатках. Простейшие, склонные к альтруизму, помогают сохранить дух товарищества внутри популяции. Этот сложный механизм основан на изоляции мошенников и вытеснении их из репродуктивной цепочки.

Данный вид амёб давно привлекает внимание исследователей, так как в популяции данных простейших принято, что некоторые индивидуумы жертвуют собой ради процветания всего сообщества. Питаются данные миксамёбы только в амебоидной стадии. В это время амёбы равномерно рассредоточены по растению. При истощении корма амёбы образуют «колонию» — плодовое тело. Причём те организмы, которые формируют ножку плодового тела, практически не имеют шансов на перемещение на новый пищевой объект и остаются погибать на истощённом ресурсе. В ходе движения к месту создания плодового тела, некоторые амёбы стараются схитрить и остаться в «хвосте», чтобы не попасть в число тех 20 процентов, идущих впереди и обречённых на отмирание. Таким образом, теоретически, такие мошенники должны доминировать, и в новых местах обитания генотип мошенников должен преобладать в популяции.

Но на практике оказалось, что часть амёб, попавших в плодовое тело, является наиболее близкими родственниками погибших альтруистов и приобретают генетические изменения, позволяющие «устоять» против натиска мошенников. Их изменённый генотип даёт им преимущества, и к шестому циклу обновления спор они уже более чем в 100 раз доминируют над мошенниками.

Исследователи обнаружили, что наличие в популяции мошенников всегда приводит к возникновению мутаций «устойчивости к мошенничеству». И, когда в ходе эксперимента совместили 3 штамма миксамёб (с преобладанием мошенников, преобладанием устойчивых к мошенничеству альтруистов и дикий штамм), учёные с удивлением обнаружили, что устойчивые к мошенничеству амёбы предоставляют дополнительную защиту для амёб дикого штамма — своеобразная «молекулярная прививка».

Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Елена Новосёлова, Живые системы