: 28.01.2016
Альтруизм или эгоизм? Материнские и отцовские гены вступают в конфликт
Альтруистическое поведение, по мнению сторонников так называемой теории родственного отбора, возникло, как способ передавать гены следующему поколению. Под альтруизмом здесь понимается то, что индивидуум может пожертвовать собой или своими прямыми потомками в пользу других родственников, с которыми имеет общие гены, потому что важно не сколько выживание отдельного индивидуума, сколько то, что гены будут переданы потомкам. Исследования с использованием современных молекулярно-генетических подходов, проведенные на пчелах, подтвердили эту давнюю, но до сих пор горячо обсуждаемую теорию, а также показали, что гены, полученные от отца или от матери, могут соперничать между собой.
Ученые из университета штата Пенсильвании и Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) исследовали социальное поведение рабочих медоносных пчел-самок. В пчелином улье в норме все яйца откладывает пчелиная матка – королева, она единственная является полноценной самкой, а рабочие пчелы бесплодны, они ухаживают за маткой и помогают воспитывать потомство. Но когда королева умирает, одни рабочие пчелы остаются бесплодными и продолжают работать как раньше, то есть, ведут себя альтруистично, а другие ведут себя эгоистично и начинают сами откладывать яйца, из которых развиваются мужские особи – трутни.
Еще в 2003 г. была опубликована работа, в которой описывалась модель, построенная на основе теории родственного отбора, предсказывающая, что в отсутствие королевы у пчел альтруистичному поведению будут способствовать гены, унаследованные от матери, а эгоистичному поведению (откладыванию яиц) – гены, унаследованные от отца. Однако проверили эту модель экспериментально только сейчас.
Исследователи скрестили африканских пчел, имеющих более крупные яичники, и европейских пчел с более мелкими яичниками и содержали их без королевы, чтобы они могли откладывать яйца. Выяснилось, что пчелы, имеющие африканского отца и европейскую мать, имели большего размера яичники и в большем проценте случаев становились репродуктивно активными, чем пчелы, имеющие европейского отца, африканскую мать и яичники меньшего размера.
Далее ученые выяснили, какие именно участки ДНК и РНК у «гибридных» пчел достались им от матери или от отца, и определили их активность – экспрессию соответствующих генов. Действительно, у пчел, склонных вести себя эгоистично, были более активны участки генома, полученные ими от отца. Точные механизмы этого явления еще предстоит выяснить, но ясно, что ситуации, в которых происходит конфликт между материнскими и отцовскими генами действительно существуют, по крайней мере, у общественных насекомых.
Все рабочие пчелы в одном улье имеют один набор материнских генов, так как все они происходят от одной королевы. Однако королева спаривается со многими самцами, и отцы у пчел могут быть разными. Когда рабочая пчела ведет себя альтруистично, помогает воспитывать потомков своих сестер, гены материнского происхождения все равно гарантировано передаются потомкам – они одинаковы у всех особей. Но отцовские гены у них разные и они конкурируют между собой: если пчела ведет себя эгоистично и откладывает яйца, больше генов именно ее отца перейдет к следующему поколению, то есть, она ведет себя, как будто бы исполняя волю отца, который хочет сыновей. Конечно, сама пчела ничего такого не хочет – каким-то образом этого «хотят» ее гены, переданные ей с отцовской стороны.
Фото: https://commons.wikimedia.org; авторские права: https://creativecommons.org
Подготовила Мария Перепечаева
: 28.01.2016 
