Секс - это сложный и дорогой способ размножения. Опасно и неэффективно. Тем не менее, эволюция сохранила пол, поэтому она должна иметь определенную выгоду против бесполого размножения. Ученые искали такой способ веками. Недавнее исследование предлагает объяснение, что секс может увеличить устойчивость клетки к стрессу.
«Весь вопрос все еще скрыт в темноте», - писал Чарльз Дарвин. Неспособность науки ответить на загадку, почему природа сохранила половое размножение, когда бесполое намного более эволюционно эффективно, не скрывалась выдающимся биологом. И ученые все еще ищут ответы.
Одной из гипотез является генетическое разнообразие. В то время как бесполое размножение, такое как бинарные деления и споры, производит особей, идентичных родителям, половое размножение производит генетически отличное потомство. А разнообразие может увеличить возможности и способности адаптироваться к меняющимся или сложным условиям.
Но эта гипотеза имеет трещину. Её зовут "Парамеция тетраурелия", одноклеточная воронка обладает способностью размножаться как бесполым, так и на протяжении большей части своего существования, и так же сексуально, как и при созревании. Но в её случае половое размножение не приводит к генетически различным новым личностям. Они совершенно идентичны с родительским организмом. Но эволюция все же оставила воронку с возможностью полового размножения.
Таким образом, вместо того, чтобы ответить на научную головоломку, у нас возникает вопрос: каково все еще секретное преимущество полового размножения, благодаря которому природа и эволюция сохранили этот вариант размножения в нашей воронке?
Секс улучшает реакцию на стресс
Именно поэтому авторы исследования, опубликованного в журнале Genome Biology and Evolution, сосредоточились на "Paramecium tetraurelia". Потому что его исследования могут ответить на вопрос о том, в чем заключается конкретное преимущество полового размножения. Воронка является уникальной моделью для поиска объяснений.
Культуры воронок контролировались командой Франческо Катании из Мюнстерского университета в течение восьми дней с момента их рождения. И это не было пассивным наблюдением. Каждый день он подвергал воронки воздействию стресса, нагревая их до высокой температуры в течение примерно минуты. Исследователи отметили, что стрессовые условия лучше переносятся клетками в дни, когда они готовятся к половому размножению. В дни бесполого размножения стресс отягощал их нагреванием и мучил их гораздо больше.
Во время полового размножения они справились с ним легче благодаря группе специальных белков, называемых белками теплового шока, которые играют важную роль в защите от стресса, но также активны в клеточных процессах, связанных с половым размножением.
Таким образом, Катания полагает, что его исследования направлены на то, чтобы понять, почему природа сохранила половое размножение, несмотря на очевидные недостатки. «Тесная связь между реакцией на стресс и сексом, возможно, способствовала сохранению секса в природе», - цитирует Катания слова Technology Network.
И что это только одноклеточный организм? Катания согласна с тем, что исследования других организмов будут необходимы. Однако он отмечает, что биологически уникальный Paramecium tetraurelia уже привел ученых ко многим важным открытиям. Существует вероятность того, что результаты исследования его команды можно будет обобщить для других видов животных.
