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.
Уберечься от рака: зачем появился секс
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.