Обладают ли обманщики эволюционным преимуществом? Амёбы-обманщики раскрывают ключ к успешным обществам

Учёные исследуют социальный обман на примере социальной амёбы Dictyostelium discoideum. На определённом этапе жизни тысячи одиночных амёб собираются, чтобы сформировать многоклеточный слизень, а затем плодовое тело со стеблем и спорами наверху. Некоторые амёбы становятся клетками стебля и погибают, а другие образуют споры, передающие гены следующему поколению. Когда неродственные амёбы формируют плодовое тело, некоторые штаммы могут вносить больший вклад в споры и меньший — в стебель. Это и есть обманщики.

С помощью недорогого секвенирования генома учёные проанализировали генетические вариации в 140 «социальных генах», связанных с таким поведением. Исследование, описанное в выпуске Current Biology от 4 июня, провели учёные из Вашингтонского университета, Хьюстонского университета и Медицинского колледжа Бейлора.

Гонка вооружений или позиционная война?

Учёные секвенировали 20 штаммов Dictyostelium, выделенных из почвы на востоке США, и сравнили вариации в социальных генах с остальной частью генома.

«Геномные сигнатуры, которые мы обнаружили, предполагают, что ни варианты генов, делающие амёб обманщиками, ни варианты, делающие их кооператорами, не смогли захватить популяции. Варианты сражались до паттовой ситуации», — сказал Дэвид К. Келлер, доктор философии.

«Пат сохраняется только в сложной среде, где неясно, какая стратегия победит», — добавила Джоан Страссманн, доктор философии. Выгода от обмана меняется в зависимости от его частоты в популяции. Обманщики могут преуспевать, только когда они редки, и терпеть неудачу, когда их становится слишком много.

Исследователи ожидали увидеть в ДНК признаки «гонки вооружений» — серии селективных скрещиваний, которые проявлялись бы как отсутствие вариаций в социальных генах. Вместо этого они обнаружили больше вариаций в социальных генах, чем в среднем по геному, что соответствует затяжному патту.

Дополнительным доказательством патта стало сравнение штаммов из двух географически разделённых популяций — в Техасе и Вирджинии. В случае гонки вооружений популяции различались бы сильнее в социальных генах. Однако они оказались менее различны именно в этих локусах, что указывает на действие силы отбора, поддерживающей одни и те же варианты социальных генов в обеих популяциях.

«Мы не наблюдали генетических признаков простой гонки вооружений: снижения генетического разнообразия и долгосрочного расхождения популяций. Скорее, генетические сигнатуры предполагают, что вокруг вариантов социальных генов идёт позиционная война, и ни обманщики, ни кооператоры не могут получить преимущество», — сказала первый автор статьи Элизабет Островски, доктор философии.

Остаются ключевые вопросы: что ограничивает распространение обманщиков? Подавляются ли они лучшими обманщиками или устойчивой популяцией? И что ограничивает кооператоров? Почему они не подавляют обманщиков полностью?