Половой отбор по «хорошему иммунитету» может идти на уровне яйцеклетка-сперматозоид
Трехиглые колюшки (Gasterosteus aculeatus). Художник А. Ф. Лайдон (1836–1917)
От правильного выбора полового партнера зависит не просто семейное счастье, но и здоровье потомства, т.е., в конечном итоге, эволюционный успех. Оказывается, что в некоторых случаях процесс выбора не заканчивается даже после полового акта – окончательное решение, «подойдет» ли будущему потомку генетический материал конкретного сперматозоида, принимает сама яйцеклетка. По крайней мере, так это происходит у трехиглой колюшки – мелкой колючей рыбки, самцы которой известны своей трепетной заботой о детях
Хорошо работающая иммунная система – важнейший фактор выживания как отдельной особи, так и вида в целом. А поскольку детям передается половина генов от каждого из родителей, есть смысл выбрать партнера так, чтобы гены, кодирующие иммунные белки, дополняли друг друга. В этом случае иммунная система потомства будет наиболее адекватно реагировать на всевозможные патогены.
Гены, о которых идет речь, кодируют белки так называемого главного комплекса гистосовместимости. Расположенные на мембранах клеток, эти белки распознают чужеродные или «дефектные» клетки (микроорганизмов, раковые и т.п.) и «представляют» их иммунным клеткам организма, вызывая и координируя иммунный ответ. Гены главного комплекса гистосовместимости очень изменчивы, поэтому каждый человек имеет свой, достаточно индивидуальный набор соответствующих белков. (Кстати сказать, именно этот факт приводит к трудностям при пересадке органов, вызывая реакцию отторжения трансплантата.)
Но как оценить с этой точки зрения иммунную систему потенциального полового партнера? Считается, что белки главного комплекса гистосовместимости каким-то образом участвуют в формировании запаха, и при выборе партнера животные могут руководствоваться тем, насколько «приятно» тот пахнет. Этот механизм должен работать и у людей, хотя эксперименты не всегда дают однозначные результаты.
Но такой метод в любом случае не даст стопроцентной гарантии, так как нельзя предугадать, в какую комбинацию сложатся у потомка материнские и отцовские гены. Ведь любая яйцеклетка или сперматозоид несет лишь половинный набор родительского генома, и может случиться так, что у конкретного потомка гены главного комплекса гистосовместимости будут сочетаться друг с другом не самым удачным образом.
Ученые из Института эволюционной биологии им. Макса Планка (Германия) изучили в условиях эксперимента, как в этом смысле идет процесс оплодотворения у трехиглых колюшек (Gasterosteus aculeatus). Исследователи оплодотворяли икру сперматозоидами, которые несли разные варианты генов главного комплекса гистосовместимости, и наблюдали, какие из них добивались успеха. Выяснилось, что чаще всего удавалось оплодотворить икринки сперматозоидам, у которых гены главного комплекса гистосовместимости отличались от соответствующих генов яйцеклетки. При этом уровень различий был не максимально возможным, а средним, т.е. таким, который и обеспечивает оптимальную иммунную защиту. Как именно яйцеклетка делает свой выбор, ученые надеются выяснить в ходе дальнейших исследований.
Большинство рыб «практикует» внешнее оплодотворение: самка выметывает икру в воду, а самец поливает ее молоками. В таких условиях речь о выборе полового партнера зачастую вообще не идет, а в размножении могут одновременно участвовать много особей, поэтому способность яйцеклетки самой выбрать «правильный» набор генов может оказаться особенно важной. Кстати сказать, у нашей колюшки главная роль в выборе пары вообще остается за самцом, который приводит партнерш в тщательно подготовленное гнездо.
Что касается млекопитающих, включая человека, то хотя процесс размножения у этих позвоночных радикально отличается, нельзя исключить, что и у них яйцеклетки умеют каким-то образом отличить нужный сперматозоид. Ведь хорошая работа иммунитета нужна всем!
