Размножение без самцов сокращает продолжительность жизни

У нематод рода Pristionchus существует два варианта: большинство видов состоят из типичных самцов и самок, но у нескольких видов самки эволюционировали и получили способность производить и использовать собственную сперму для размножения. Учёные из Института биологии развития Общества Макса Планка (Тюбинген, Германия) обнаружили, что у этих так называемых гермафродитов продолжительность жизни короче: самки часто живут более чем в два раза дольше, чем близкородственные гермафродиты.

Взаимодействие самцов и самок влияет на многие биологические процессы, включая эволюцию таких важных признаков, как продолжительность жизни и скорость старения. Хотя система спаривания самец-самка характерна для большинства позвоночных и всех млекопитающих, многие виды животных используют альтернативные варианты. Исследователи хотели выяснить, будут ли самооплодотворяющиеся гермафродитные нематоды эволюционировать в сторону более долгой и здоровой жизни или же у них разовьются более короткие жизненные циклы, характеризующиеся быстрыми всплесками размножения с последующим старческим упадком.

Учёные измерили продолжительность жизни взрослых особей самок и гермафродитов у одиннадцати различных видов нематод Pristionchus. Они обнаружили, что гермафродиты, которые оплодотворяют собственные яйцеклетки собственной спермой, живут значительно меньше, чем их родственницы-самки. Важно, что продолжительность жизни не коррелировала с количеством потомства, что указывает на то, что различия в продолжительности жизни между самками и гермафродитами — не просто результат компромисса между долголетием и вложением в размножение.

Существуют различные возможные причины различий в продолжительности жизни. Гермафродиты начинают размножаться раньше, так как производят сперму ещё до взросления, в то время как самкам нужно время, чтобы найти самцов для спаривания. Другая причина связана с затратами на спаривание: самцы могут травмировать самок во время спаривания, и самкам, возможно, необходимо быть особенно выносливыми, чтобы это выдерживать, что приводит к эволюции самок, способных жить долго. Наконец, сокращение продолжительности жизни у гермафродитов может быть следствием инбридинга, который может препятствовать естественному отбору и приводить к накоплению вредных мутаций. Эти механизмы не исключают друг друга, и ключевой задачей будущих работ будет определить относительный вклад каждого процесса.

«Мы хотим исследовать связь между выживанием и системой спаривания. Наши результаты закладывают основу для будущей работы по изучению генетической основы различий в продолжительности жизни», — говорит учёный. Помимо нематод Pristionchus, связь между самооплодотворением и продолжительностью жизни до сих пор исследовалась только у растений. Сравнение с другими видами может помочь в идентификации генов, связанных с эволюцией продолжительности жизни.