Уберечься от рака: зачем появился секс

Ученые выяснили, почему появился секс

Секс появился для того, чтобы защитить многоклеточные организмы от заразных форм рака, считают французские ученые. Уникальность генома каждой новой особи снижала вероятность заражения и позволяла развить защитные механизмы.

Среди ядерных организмов преобладает половое размножение. Первые организмы, размножавшиеся половым путем, появились свыше 540 млн лет назад. Между тем, бесполое размножение — куда более быстрый и эффективный процесс. Так, в благоприятных условиях количество бактерий может удваиваться каждые 30—60 минут. Поэтому феномен появления полового размножения уже давно занимает эволюционистов.

По одной из версий, секс и половое размножение возникли в результате адаптации организмов к болезнетворным микробам.

При бесполом размножении потомки наследуют все признаки родителя, при половом же каждая особь получает индивидуальную комбинацию генов от отца и матери, и некоторые из этих комбинаций могут оказаться более устойчивыми к болезням.

Тем не менее это не объясняет, почему половое размножение сохраняется в стабильных популяциях. Французские исследователи из Университета Монпелье считают, что

секс нужен для защиты от «заразных» форм рака,

при которых сами раковые клетки или их скопления могут передаваться от одной особи к другой, при этом у особи-реципиента они не отторгаются иммунной системой, а приводят к развитию рака. Исследование было опубликовано в журнале PLoS Biology.

Достоверно известны три вида заразного рака: трансмиссивная венерическая опухоль собак, лицевая опухоль тасманийского дьявола и трансмиссивная лейкемия двустворчатых моллюсков. У человека на данный момент заразных форм рака не обнаружено.

«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 автор исследования Фредерик Томас.

Появление заразных форм рака, по словам исследователей, 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 было характерно и для первых многоклеточных существ, размножавшихся бесполым путем. Степень генетического разнообразия среди них была низкой и почти не менялась со временем, поэтому раковые клетки могли беспрепятственно распространяться по всей популяции и заражать любую особь.

Таким образом, ограничения, которые наложило половое размножение, дали важные эволюционные преимущества, поспособствовав появлению механизмов выявления и уничтожения раковых клеток в организме. Половое размножение уменьшило совместимость заразных раковых клеток с потенциальными реципиентами, снизив как индивидуальный риск заражения, так и риск передачи рака от родителя к потомку. Кроме того, новые генетические вариации поспособствовали развитию иммунной системы.

«Эффективный способ защититься от заражения — отличаться от других особей и производить генетически уникальное потомство,

— поясняют исследователи. — Организмы, размножающиеся половым путем, образуют гаметы и создают потомство с совершенно новым геномом. Это ограничивает возможность адаптации инфекционных линий злокачественных клеток к новому хозяину и увеличивает вероятность того, что организм реципиента может немедленно обнаружить злокачественные клетки».

В пользу этого, как считают авторы работы, 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.

Подтвердить такую гипотезу будет сложно, признают исследователи. Но, насколько им известно, они первыми выдвинули подобную версию, и не исключено, что она заинтересует других ученых.

«Учитывая повсеместное распространение онкогенных процессов у многоклеточных организмов вкупе с разнообразием потенциальных путей передачи раковых клеток, половое размножение, несмотря на связанные с этим издержки, может рассматриваться как менее рискованный и более выгодный способ произвести жизнеспособное потомство», — заключают они.