Biolodzy obliczyli, że tylko taki „program” może wyjaśnić przetrwanie kolonii niektórych zwierząt brakiem pożywienia.
Naukowcy z Wielkiej Brytanii odkryli niezwykły mechanizm ewolucyjny, który powoduje przedwczesną śmierć niektórych nicieni, jeśli kolonii zagraża brak pożywienia. Opis badania został opublikowany w czasopiśmie naukowym Aging Cell.
„Od dziesięcioleci wiemy, że apoptoza - programowana śmierć komórki - jest korzystna dla organizmów wielokomórkowych. Teraz zaczynamy rozumieć, że istnieje zaprogramowana śmierć organizmów, która jest korzystna dla całej ich populacji lub kolonii”- powiedział jeden z autorów pracy, biolog z University College London (Wielka Brytania) Jewgienij Galimow.
W ostatnich latach wznowiono debatę wśród naukowców na temat tego, na czym polega proces starzenia się ludzi i wszystkich zwierząt wielokomórkowych. Niektórzy z nich zakładają, że ten proces nie jest przypadkowy, jest kontrolowany przez swego rodzaju „program śmierci”. Jest to połączony zestaw genów, które powodują, że organizm starzeje się i umiera, ustępując miejsca nowemu pokoleniu ludzi lub innych żywych istot.
Inni naukowcy uważają, że starzenie się z natury jest całkowicie przypadkowe, zachodzi samoistnie w wyniku kumulacji mutacji i przypadkowych rozpadów komórek. Jak pokazują ostatnie eksperymenty naukowców z University of Rochester (USA), oczyszczenie organizmu z uszkodzonych komórek robaków za pomocą terapii genowej znacznie wydłużyło ich życie.
Ewolucja samopoświęcenia
Film promocyjny:
Obserwując życie kolonii nicieni z gatunku Caenorhabditis elegans, Galimov i jego kolega David Gems dostrzegli niezwykle interesujący przykład genetycznego „programu śmierci”.
Kilka lat temu biolodzy zauważyli, że jeśli pewne geny zostaną usunięte z DNA tych bezkręgowców, żyją znacznie dłużej. Sugeruje to, że te geny bezpośrednio skracają ich żywotność. W rezultacie biolodzy zastanawiali się, jakie czynniki mogą obejmować takie „geny śmierci”.
Naukowcy zasugerowali, że istnieją, ponieważ mogą pomóc całej populacji nicieni przetrwać w warunkach, gdy ilość pożywienia w siedlisku jest mocno ograniczona. W takim przypadku przedwczesna śmierć osób starszych uwolni środki dla młodych krewnych.
Brytyjscy biolodzy sprawdzili, czy rzeczywiście tak jest, tworząc komputerowy model kolonii Caenorhabditis elegans. Ta społeczność robaków została podzielona na dwie grupy: „altruistów”, którzy zginęli dla dobra kolonii oraz „egoistów”, którzy nie zamierzali tego zrobić, wykorzystując uwolnione środki do własnych celów.
Obliczenia te wykazały, że pojawienie się „egoistów” nie wpłynęło na przetrwanie całej populacji nicieni. Z reguły szanse na jego ewolucyjny sukces zależały przede wszystkim od tego, jak szybko umierali dorośli, kiedy zaczęli się rozmnażać i jak aktywnie spożywali pożywienie, a nie od liczby samolubnych osobników. To wyjaśnia obserwacje brytyjskich naukowców i sugeruje, że takie poświęcenie się może powstać w sposób ewolucyjny.
„Należy rozumieć, że taki program samopoświęcenia może działać tylko w bardzo specyficznych warunkach, kiedy populacje osobników niezwiązanych ze sobą nie wchodzą ze sobą w interakcje. Dlatego też naszych ustaleń nie można wykorzystać do wyjaśnienia starzenia się ludzi, ale dobrze opisują one zachowanie populacji wielu mikrobów kolonialnych”- podsumował Gems.