Биологи выяснили, что колюшка жертвует потомством ради устойчивости к ленточным червям
Ученые из Университета Коннектикута, Массачусетского университета и Университета Висконсин-Мэдисон выяснили, что трехиглая колюшка жертвует 80% потомства ради устойчивости к ленточным червям. Исследование опубликовано в журнале Science.
Некоторые популяции трехиглых колюшек выработали защиту от ленточных червей: их иммунная система образует вокруг паразита рубцовую ткань, останавливая его рост. Ученые изучили колюшек из озер Робертс и Гослинг в Британской Колумбии. Колюшки здесь очень похожи друг на друга, в обоих озерах есть ленточные черви, но только в озере Робертс рыбы используют рубцевание для защиты от паразитов. Кроме того, они хуже размножаются, что может быть связано с наличием множества рубцов и воспаления в брюшной полости рыб.
Команда скрестила особей из двух этих популяций, чтобы смешать их гены. Этот шаг был необходим для того, чтобы сократить количество генетических отличий между рыбами — ведь их было слишком много, и ген «рубцевания» мог бы затеряться среди них. Затем среди потомков этих гибридов они отобрали рыб с защитой от паразитов и без нее. Для этого на рыб в течение нескольких недель «натравливали» ленточных червей в каждой рыбе.
Ученые обнаружили, что одним из наиболее активных генов у колюшек с защитой от червей был ген, который также тесно связан с образованием рубцов у мышей. Это и удивительно, и предсказуемо: рубцевание контролируется иммунной системой, которая более-менее одинакова у всех позвоночных, от рыб до мышей.
Около 12 тысяч лет назад морская трехиглая колюшка заселила северные пресноводные озера, где она столкнулась с пресноводными цепнями. Из-за отсутствия у нее адаптаций ленточные черви в ее теле достигали до трети массы самой рыбы. Паразиты не влияют на размножение рыбы, но делают ее медленнее, из-за чего она становится легкой добычей для хищников.
Эта работа показала, что вопреки распространенному заблуждению, эволюция не всегда идет в направлении развития устойчивости с паразитами. Иногда животным выгоднее смириться с паразитами, а не платить за борьбу с ними собственным репродуктивным успехом. Эти принципы, вероятно, применимы и к человеку. Чтобы успешно справляться с инфекционными заболеваниями, мы должны понимать баланс затрат и выгод, возникающих в результате иммунного ответа.
