Связный мир дает вирусам преимущество
Новое исследование показало, как связанность мира влияет на эволюцию вирулентности паразитов. Ученые выясняли, становятся ли паразиты более или менее агрессивными в зависимости от того, насколько тесно они связаны с хозяевами или рассеяны по изолированным кластерам.
Исследование провели математик Джефф Уайлд из Университета Западного Онтарио и его коллеги из Эдинбургского университета. Их статья будет опубликована на сайте Nature 27 мая.
Предыдущая гипотеза: Считалось, что сниженное расселение паразитов по изолированным кластерам хозяев способствует эволюции паразитов с более низкой вирулентностью (например, более мягких форм гриппа). Некоторые исследователи полагали, что это адаптация на групповом уровне — паразиты становятся «благоразумными», чтобы избежать чрезмерной эксплуатации и вымирания локальной популяции хозяев.
Новый подход: Уайлд и коллеги усомнились, что для объяснения этого феномена нужен отход от классического дарвинизма, основанного на максимизации индивидуальной приспособленности. Они создали формальную математическую модель, учитывающую размеры популяционных «пятен» и динамику популяций хозяев и паразитов.
Ключевой вывод модели: Сниженная вирулентность повышает индивидуальную приспособленность, если использовать её «инклюзивное» (включающее) понимание, принятое в биологии с 1960-х годов. Это понятие признает, что индивид заинтересован не только в собственном успехе, но и в успехе своих родственников (а не группы в целом).
«По сути, мы заменяем понятие личного интереса… понятием интереса себя и своей семьи. Разница между интересом себя-и-семьи и групповыми интересами тонка, но важна», — пояснил Джефф Уайлд.
Механизм: Сниженная вирулентность означает меньшую передачу болезни от хозяина к хозяину. Более вирулентный штамм паразита, легко перемещаясь, вредит не группе, а определённым её членам — особям того же штамма, своим родственникам.
Практическое значение:
- Исследование помогает понять важность расселения для эволюции паразитов.
- Вывод: По мере того как деятельность человека делает мир более связанным, естественный отбор будет благоприятствовать появлению более вирулентных и опасных паразитов.
Модельный подход, использованный учеными, позволяет расширить теорию вирулентности для изучения других важных биологических факторов.