С паразитами не обязательно бороться, к ним можно приспосабливаться

От вредоносных паразитов можно защищаться двумя способами. Во-первых, уничтожая паразитов в организме — это путь сопротивления. Во-вторых, позволяя паразитам жить в своем организме и снижая негативную реакцию организма — это путь устойчивости. Зоологи выяснили, что эти два пути противоположны друг другу.
Эта мышка выглядит вполне здоровой. Но кто знает: возможно, ее здоровье — результат высокой устойчивости организма, а не отсутствия болезнетворных микробов в ее организме. Фото с сайта www.newzoo.ru
Эта мышка выглядит вполне здоровой. Но кто знает: возможно, ее здоровье — результат высокой устойчивости организма, а не отсутствия болезнетворных микробов в ее организме. Фото с сайта www.newzoo.ru
Если животное хорошо сопротивляется паразитам, то оно мало устойчиво и, напротив, если устойчивость высокая, то сопротивляемость паразитам понижается. И тот и другой путь защиты определяются генетически.



Хорошо известно, что у любого организма есть два способа борьбы с паразитами. Во-первых, бросить все силы на уничтожение вредоносного агента. И во-вторых, попробовать с ним ужиться, то есть допустить его существование внутри организма, снизив свою негативную реакцию на его присутствие.

Первый способ называется сопротивляемостью, или резистентностью, а второй — устойчивостью. Сопротивляемость тому или иному паразиту имеет генетическую подоплеку и определяется нормой реакции, то есть варьирует в определенных пределах в зависимости от индивидуального набора генов. А вот про устойчивость, по крайней мере у животных, пока мало что известно.

Имеется ли у животных такая же генетически определенная норма реакции устойчивости, как и для сопротивляемости, или нет? Как связаны устойчивость и сопротивляемость? На эти вопросы смогли ответить швед Ларс Роберг (Lars Råberg) с факультета экологии животных Лундского университета и шотландцы Дерек Сим (Derek Sim) и Эндрю Рид (Andrew Read) из Института иммунологии и инфекционных болезней Эдинбургского университета.

Для этого они провели эксперименты с различными линиями мышей; каждая линия несла вполне определенный гомозиготный генотип, отличающийся от всех других линий. Мышей из каждой линии они заражали малярией (тот же вид, который поражает и человека — Plasmodium falciparum). Ученые предложили простой способ количественной оценки сопротивляемости и устойчивости, а затем рассмотрели, насколько эти показатели связаны с генотипом мышей.

На рисунке синим и красным цветом показаны два организма с разными генотипами. А — для синего и красного генотипов характерна одинаковая устойчивость (угол наклона одинаковый), но разная сопротивляемость: у красного сопротивляемость больше, так как в крови оказывается меньше паразитов. Б — сопротивляемость синего и красного одинаковая (примерно равное количество паразитов в крови), зато у синего выше устойчивость. В — у синего ниже сопротивляемость, зато выше устойчивость. Г — и сопротивляемость, и устойчивость организмов одинаковые, но у них различаются начальные показатели здоровья: синий здоровее красного. (Рис. из обсуждаемой статьи в Science)
На рисунке синим и красным цветом показаны два организма с разными генотипами. А — для синего и красного генотипов характерна одинаковая устойчивость (угол наклона одинаковый), но разная сопротивляемость: у красного сопротивляемость больше, так как в крови оказывается меньше паразитов. Б — сопротивляемость синего и красного одинаковая (примерно равное количество паразитов в крови), зато у синего выше устойчивость. В — у синего ниже сопротивляемость, зато выше устойчивость. Г — и сопротивляемость, и устойчивость организмов одинаковые, но у них различаются начальные показатели здоровья: синий здоровее красного. (Рис. из обсуждаемой статьи в Science)
Сопротивляемость оценивали по количеству паразитов в крови больного животного. Ясно, что чем выше сопротивляемость, тем меньше останется паразитов в крови. Поэтому сопротивляемость вычисляли как единицу, деленную на максимальную плотность паразитов. Устойчивость организма связана с числом паразитов иной зависимостью.

Например, паразитов может быть и много, а организм показывает слабый негативный эффект, то есть обладает высокой устойчивостью. Поэтому устойчивость оценивали по характеристикам прямой зависимости (угол наклона) здоровья от числа паразитов в крови. Если число паразитов растет, а здоровье остается на постоянном уровне, то устойчивость максимально высокая и равна 1. В качестве показателей здоровья были выбраны число эритроцитов в крови и вес мышки.

Соотношение устойчивости и сопротивляемости показывает следующая схема:

 

И как же связаны показатели устойчивости и сопротивляемости у реальных мышей с различным генотипом? Оказалось, простой обратной зависимостью. То есть чем выше сопротивляемость, тем ниже устойчивость, и наоборот: чем ниже сопротивляемость, тем выше устойчивость.

 

На рисунке показана зависимость устойчивости от сопротивляемости у различных генетических линий мышей. А — оценка устойчивости по числу эритроцитов в крови, Б — оценка устойчивости по потере веса после заражения. Схема из обсуждаемой статьи в Science
На рисунке показана зависимость устойчивости от сопротивляемости у различных генетических линий мышей. А — оценка устойчивости по числу эритроцитов в крови, Б — оценка устойчивости по потере веса после заражения. Схема из обсуждаемой статьи в Science
Таким образом, получилось, что устойчивость мало того что определяется генетически и имеет определенную вариабельность в популяции, так еще и противостоит сопротивляемости. Что это означает?

С точки зрения практиков-селекционеров, заинтересованных в выведении здоровых пород домашних животных, это означает иную точку приложения сил. Ведь можно вести отбор не по резистентности к тому или иному заболеванию, но и совсем наоборот — по устойчивости к заболеванию, то есть «приучить» животных к присутствию паразита. Таким образом перевести паразита из разряда вредных в разряд нейтральных.

С точки зрения ученого эволюциониста, данная зависимость показывает, как формировались взаимоотношения «хозяин–паразит». В грубой схеме естественного отбора в системе «хозяин–паразит» мы видим ускоряющуюся гонку вооружений: хозяин изобретает новую форму защиты от паразита, а паразит быстренько изобретает способ эту защиту обойти. Хозяин вынужден находить следующий, более изощренный способ борьбы с паразитом, таким образом отбирая и способного преодолеть эту защиту паразита и т. д.

Этот взаимный отбор может продолжаться до тех пор, пока генетическая и морфологическая стоимость специализации не станет слишком высокой, пока организм не вынужден будет из-за гнета паразита стать слишком, чрезмерно специализированным. И вот оказалось, что в эволюции «хозяин–паразит» есть более щадящий путь, не вынуждающий того и другого изобретать «абсолютное» оружие. Это путь, прямо противоположный наращиванию сопротивляемости, — увеличение устойчивости. Не сопротивляться, а попробовать уживаться.

Лично мне данный путь эволюции в системе «хозяин–паразит» видится более приемлемым, хотя бы потому, что любой организм представляет собой набор тысяч и тысяч различных по уровню организации организмов.

В этом сверхорганизме некоторые члены коммунальной квартиры выполняют полезные функции, некоторые взаимодействуют, другие — это нейтральные жильцы, третьи наносят слабый вред, не доводя при этом всю систему до смерти. Хозяин не может бороться с каждым вселенцем, эволюционная стоимость такой борьбы будет слишком высока.

Да и самим членам этого сверхорганизма выгоднее оставить своего хозяина — владельца коммуналки — живым, иначе погибнут все жильцы. Поэтому трудно представить себе эволюцию «подселения» нового квартиранта в организм хозяина иначе, как путем увеличения устойчивости.

   
автор: Елена Наймарк
Кроме того...
Небо в алмазах
Знаете ли вы, где находится крупнейший из известных человечеству алмазов? Он располагается прямо над нами в направлении созвездия Центавра....
Курение приводит к слабоумию
У курильщиков гораздо чаще, чем у некурящих развиваются болезнь Альцгеймера и различные формы слабоумия, — к таким выводам пришли голландские...
По лезвию бритвы
По мнению многих представителей сильного пола, бритье — это тяжкий труд сродни сизифову. Ежедневный процесс удаления щетины, зачастую...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
НАТО испытывает новый камуфляж
НАТО испытывает новый камуфляж НАТО испытывает новый камуфляж
Команда специалистов НАТО в штате Аризона провела испытания 11 типов камуфляжной формы
Листоед вдохновил учёных на создание самой клейкой ленты
Листоед вдохновил учёных на создание самой клейкой ленты Листоед вдохновил учёных на создание самой клейкой ленты
Учёные из института Макса Планка (Max-Planck-Institut für Metallforschung — MPI) и американского университета Case Western Reserve создали структурированный материал
ПО, которое может блокировать идиотские и бессмысленные комментарии
ПО, которое может блокировать идиотские и бессмысленные комментарии ПО, которое может блокировать идиотские и бессмысленные комментарии
В США создано бесплатное программное обеспечение, призванное удалять идиотские комментарии из блогов и форумов
Синтетическая молекула вызывает самоубийство раковых клеток
Синтетическая молекула вызывает самоубийство раковых клеток Синтетическая молекула вызывает самоубийство раковых клеток
Сотрудники Медицинского института Говарда Хьюза разработали молекулу, которая способна вызывать самоуничтожение раковых клеток
DelFly II – летающий микро-шпион
DelFly II – летающий микро-шпион DelFly II – летающий микро-шпион
Это чудо инженерии под названием DelFly II – не просто очередное насекомое-игрушка на радиоуправлении
Робот-танк
Робот-танк Робот-танк
Сравнение танка с пилой, пусть даже очень мощной, кажется дурацким. Но ежели он носится на своих гусеницах как угорелый, да ещё и кромсает всё подряд на своём пути, то подобная метафора не такая уж и глупая. И главное
DeLighTable – красивый интерактивный столик
DeLighTable – красивый интерактивный столик DeLighTable – красивый интерактивный столик
В последнее время особой популярностью пользуются разного рода интерактивные столики, начиная от более сложных с поддержкой сенсорного интерфейса multi-touch и заканчивая более простыми столиками с LED-подсветкой
Медицинский зонд, дающий панорамное изображение
Медицинский зонд, дающий панорамное изображение Медицинский зонд, дающий панорамное изображение
Группа ученых из Университета Нью-Мексико и Тайваньского национального университета под руководством Цзинкуана Чена создали миниатюрный зонд
У Солнца появился двойник
У Солнца появился двойник У Солнца появился двойник
Астрономы обнаружили новую звезду, похожую по составу на наше Солнце
Микроорганизмы могут выживать в космосе
Микроорганизмы могут выживать в космосе Микроорганизмы могут выживать в космосе
Возможно, мы имеем инопланетные корни, говорят ученые, отправившие в космос окаменевшие образцы биологического материала
На Марсе обнаружили жизнь
На Марсе обнаружили жизнь На Марсе обнаружили жизнь
Европейское космическое агентство и НАСА выкладывают на своих официальных сайтах тысячи высококачественных снимков Марса. И тем самым позволяют всем желающим совершить увлекательное путешествие на другую планету
США создали первое по-настоящему космическое оружие
США создали первое по-настоящему космическое оружие США создали первое по-настоящему космическое оружие
Американский конгресс принял решение выделить около 100 млн долл. на дальнейшую разработку программы Promt Global Strike, которая помимо прочего предполагает создание боевого бомбардировщика Falcon
Две функции сна. Необходимо и достаточно
Две функции сна. Необходимо и достаточно Две функции сна. Необходимо и достаточно
Заболевания «бессонница» не существует в природе. Сегодня в медицине больше принят термин «инсомния». Слово «бессонница» неверно по своей сути, так как человек без сна жить не может. Даже те люди, которые уверяют
Средневековые могилы раскрыли тайну иммунитета к СПИДу
Средневековые могилы раскрыли тайну иммунитета к СПИДу Средневековые могилы раскрыли тайну иммунитета к СПИДу
Генетическая мутация, помогающая некоторым людям, зараженным ВИЧ, сопротивляться смертоносному вирусу, возможно, напрямую связана с загадочным геном, делавшим их далеких предков невосприимчивыми к бубонной чуме
Страх, который всегда с тобой
Страх, который всегда с тобой Страх, который всегда с тобой
Древнейшая эмоция оказалась "зашитой" в самых глубинных структурах мозга
Австралийские ученые нашли центр голода
Австралийские ученые нашли центр голода Австралийские ученые нашли центр голода
Ученые Института Гарвана (Garvan Institute) в Сиднее, Австралия нашли способ контролировать чувство голода, воздействуя при помощи протеинов на отдельные участки мозга человека
Заживо погребенные
Заживо погребенные Заживо погребенные
Знакомьтесь: троглобиты, обитатели пещер. Эти загадочные существа процветают там, где никто, кроме них, жить не может. Перед вами — представители неизвестных науке видов, открытые совсем недавно
Можно ли нюхать под водой?
Можно ли нюхать под водой? Можно ли нюхать под водой?
Американский биолог Кеннет Катания из Университета Вандербильт (Нашвилл, Теннеси) открыл замечательный механизм обоняния у полуводных млекопитающих под водой - животные выпускают под воду пузырьки воздуха
Нигерская корова кормилась зубастым пылесосом
Нигерская корова кормилась зубастым пылесосом Нигерская корова кормилась зубастым пылесосом
Никакой фальшивой политкорректности — именно нигерзавр. Нашли его в Нигере, отсюда (точнее, оттуда) и название — ничего тут не перепишешь. История этого то ли существа, то ли прибора для уборки
С паразитами не обязательно бороться, к ним можно приспосабливаться
С паразитами не обязательно бороться, к ним можно приспосабливаться С паразитами не обязательно бороться, к ним можно приспосабливаться
От вредоносных паразитов можно защищаться двумя способами. Во-первых, уничтожая паразитов в организме — это путь сопротивления. Во-вторых
Ошибки, ставшие открытиями
Ошибки, ставшие открытиями Ошибки, ставшие открытиями
Десятки вещей, которыми мы пользуемся каждый день, появились благодаря простой случайности. Наиболее известным подобным открытием, безусловно, является открытие Америки Христофором Колумбом
Тысячелетние часы предлагают людям почувствовать смену эпох
Тысячелетние часы предлагают людям почувствовать смену эпох Тысячелетние часы предлагают людям почувствовать смену эпох
Ход времени многолик, от бега Солнца по небу до движения стрелок в часах. Однако очень большие промежутки времени — столетия, эпохи — мы, скорее, понимаем разумом, чем чувствуем сердцем

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Страх, который всегда с тобойСтрах, который всегда с тобой
    Древнейшая эмоция оказалась "зашитой" в самых глубинных структурах мозга
  • Две функции сна. Необходимо и достаточноДве функции сна. Необходимо и достаточно
    Заболевания «бессонница» не существует в природе. Сегодня в медицине больше принят термин «инсомния». Слово «бессонница» неверно по своей сути, так как человек без сна жить не может. Даже те люди, которые уверяют
  • Австралийские ученые нашли центр голодаАвстралийские ученые нашли центр голода
    Ученые Института Гарвана (Garvan Institute) в Сиднее, Австралия нашли способ контролировать чувство голода, воздействуя при помощи протеинов на отдельные участки мозга человека
  • Средневековые могилы раскрыли тайну иммунитета к СПИДуСредневековые могилы раскрыли тайну иммунитета к СПИДу
    Генетическая мутация, помогающая некоторым людям, зараженным ВИЧ, сопротивляться смертоносному вирусу, возможно, напрямую связана с загадочным геном, делавшим их далеких предков невосприимчивыми к бубонной чуме
  • Планета Земля
  • Заживо погребенныеЗаживо погребенные
    Знакомьтесь: троглобиты, обитатели пещер. Эти загадочные существа процветают там, где никто, кроме них, жить не может. Перед вами — представители неизвестных науке видов, открытые совсем недавно
  • Можно ли нюхать под водой? Можно ли нюхать под водой?
    Американский биолог Кеннет Катания из Университета Вандербильт (Нашвилл, Теннеси) открыл замечательный механизм обоняния у полуводных млекопитающих под водой - животные выпускают под воду пузырьки воздуха
  • Нигерская корова кормилась зубастым пылесосомНигерская корова кормилась зубастым пылесосом
    Никакой фальшивой политкорректности — именно нигерзавр. Нашли его в Нигере, отсюда (точнее, оттуда) и название — ничего тут не перепишешь. История этого то ли существа, то ли прибора для уборки
  • С паразитами не обязательно бороться, к ним можно приспосабливатьсяС паразитами не обязательно бороться, к ним можно приспосабливаться
    От вредоносных паразитов можно защищаться двумя способами. Во-первых, уничтожая паразитов в организме — это путь сопротивления. Во-вторых
  • История изобретений
  • Ошибки, ставшие открытиямиОшибки, ставшие открытиями
    Десятки вещей, которыми мы пользуемся каждый день, появились благодаря простой случайности. Наиболее известным подобным открытием, безусловно, является открытие Америки Христофором Колумбом
  • Чёрный ящик
  • Воля случая
  • Технологии
  • Техника
  • Робот-танкРобот-танк
    Сравнение танка с пилой, пусть даже очень мощной, кажется дурацким. Но ежели он носится на своих гусеницах как угорелый, да ещё и кромсает всё подряд на своём пути, то подобная метафора не такая уж и глупая. И главное
  • DeLighTable – красивый интерактивный столик DeLighTable – красивый интерактивный столик
    В последнее время особой популярностью пользуются разного рода интерактивные столики, начиная от более сложных с поддержкой сенсорного интерфейса multi-touch и заканчивая более простыми столиками с LED-подсветкой
  • DelFly II – летающий микро-шпион DelFly II – летающий микро-шпион
    Это чудо инженерии под названием DelFly II – не просто очередное насекомое-игрушка на радиоуправлении
  • Медицинский зонд, дающий панорамное изображениеМедицинский зонд, дающий панорамное изображение
    Группа ученых из Университета Нью-Мексико и Тайваньского национального университета под руководством Цзинкуана Чена создали миниатюрный зонд
  • Космос
  • США создали первое по-настоящему космическое оружиеСША создали первое по-настоящему космическое оружие
    Американский конгресс принял решение выделить около 100 млн долл. на дальнейшую разработку программы Promt Global Strike, которая помимо прочего предполагает создание боевого бомбардировщика Falcon
  • На Марсе обнаружили жизньНа Марсе обнаружили жизнь
    Европейское космическое агентство и НАСА выкладывают на своих официальных сайтах тысячи высококачественных снимков Марса. И тем самым позволяют всем желающим совершить увлекательное путешествие на другую планету
  • Микроорганизмы могут выживать в космосеМикроорганизмы могут выживать в космосе
    Возможно, мы имеем инопланетные корни, говорят ученые, отправившие в космос окаменевшие образцы биологического материала
  • У Солнца появился двойникУ Солнца появился двойник
    Астрономы обнаружили новую звезду, похожую по составу на наше Солнце
073