Эволюция благоприятствует новым болезням «средней» тяжести
Новые эпидемические заболевания имеют эволюционное преимущество, если они «средней» тяжести.
Учёные проверили теорию о том, что патогены (организмы, вызывающие болезни), наносящие средний уровень вреда своему хозяину, являются наиболее эволюционно успешными.
Исследование, проведённое Университетом Эксетера, Университетом штата Аризона и Обернским университетом, показало, что естественный отбор благоприятствует патогенам средней вирулентности (степени вреда, причиняемого патогеном) в момент появления болезни у нового вида-хозяина.
Это происходит потому, что вирулентность и передача связаны: вирулентность возникает из-за необходимости патогенам использовать хозяев для выживания, размножения и передачи.
Слишком низкая вирулентность будет пагубной для патогенов, если они не смогут передаваться, но и слишком высокая вирулентность также будет недостатком, если инфекция убивает хозяев так быстро, что у патогена нет времени на передачу.
Со временем патогены, демонстрирующие средний уровень вирулентности, должны иметь эволюционное преимущество.
«Долгое время общепринятым мнением было, что новые болезни эволюционируют, чтобы стать безвредными», — говорит доктор Камиль Бонно из Центра экологии и охраны природы кампуса Пенрин в Корнуолле.
«Хотя теоретические разработки в эволюционной биологии в 1980-х годах показали, что это не обязательно так, такое убеждение всё ещё прочно, даже сегодня».
«Наше исследование было сосредоточено на гипотезе "компромисса между вирулентностью и передачей", которая позволяет делать прогнозы об эволюции патогенов».
«Экспериментальные доказательства этой теории редки, но мы смогли проверить её, используя более 50 вариантов инфекционного бактериального патогена Mycoplasma gallisepticum, который заражает американских чечёток».
В исследовании чечётки из популяций, никогда не сталкивавшихся с этой болезнью, подвергались воздействию одного из различных вариантов, моделируя условия вспышки эпидемии.
«Мы обнаружили, что более вирулентные варианты передавались быстрее, но наиболее эволюционно успешными были варианты средней вирулентности», — заявила доктор Бонно.
«Таким образом, наши результаты подтверждают использование гипотезы компромисса между вирулентностью и передачей в качестве основы для понимания и прогнозирования эволюции новых патогенов».
Однако, вопреки распространённым представлениям, варианты патогена, которые быстрее размножались во время инфекции и достигали более высокой плотности, не передавались лучше или быстрее, чем те, которые достигали более низкой плотности.
«Это говорит нам о том, что передача — не всегда игра в числа, и мы не можем использовать количество патогенов в качестве показателя их успеха».
Статья под названием «Экспериментальные доказательства стабилизирующего отбора по вирулентности у бактериального патогена» опубликована в журнале Evolution Letters.