Экологическая цена обхода кооперации у простых многоклеточных организмов
Исследователи из Университета Нью-Брансуика провели эксперимент, чтобы лучше понять эволюцию кооперации в группах живых существ. В своей статье в журнале Biology Letters они описали генетическую модификацию зеленых водорослей, позволившую им обойти кооперацию.
Ученые давно задаются вопросом о факторах, приведших к эволюции кооперации — от простых клеток до животных и человека. Поскольку точный механизм неизвестен, возникли конкурирующие теории. В новой работе исследователи предположили, что «обман» в кооперативных группах должен иметь какую-то «плату», чтобы не стать доминирующим поведением.
Для проверки идеи они использовали простые зеленые водоросли, у которых есть два основных типа клеток:
- репродуктивные (размножаются)
- соматические (формируют нерепродуктивные части тела)
Чтобы заставить часть соматических клеток «обмануть» систему, ученые отредактировали их ДНК, позволив им размножаться, и оставили водоросли развиваться.
Результаты эксперимента:
- Как и ожидалось, количество и доля модифицированных соматических клеток начала расти по сравнению с обычными репродуктивными.
- При помещении водорослей в суровые условия (жара, чередование света и темноты) погибло около половины естественных репродуктивных клеток.
- Все генетически модифицированные клетки-«обманщики» погибли.
Исследователи считают, что этот результат подтверждает их теорию: «обманщики» в группе заплатили штраф за свою способность — они стали более чувствительны к изменяющимся условиям среды, погибли и не смогли передать свои гены.
Ученые предполагают, что подобные компромиссы, вероятно, существуют и в других кооперативных группах. Такая кооперация, по их мнению, могла сыграть роль в эволюции многоклеточности у ранних форм жизни.