Matt Ridley - The Red Queen / Мэт Ридли Красная королева: Chapter 3 (The Power Of Parasites) - Влияние паразитов

Действует несколько очень сильных факторов, гарантирующих, что большинство версий каждого гена выживет, и что ни одна версия сильно не изменится.

cosinus 03.10.11 в 17:46

Этот фактор - почти наверняка болезнь. Как только ген замка становится редким, становится редким и ген подходящего ключа паразита, поэтому замок получает преимущество. В случае, когда редкость в большом почете, преимущество всегда колеблется от одного гена к другому, и ни одному гену никогда не позволяет вымереть.

cosinus 03.10.11 в 17:56

Безусловно, есть другие механизмы, которые могут благоприятствовать полиморфизму: что-то, что дает редким генам селективное преимущество перед обычными генами. Хищники часто дают редким генам селективное преимущество, не замечая редкие формы и высматривая обычные формы.

cosinus 03.10.11 в 18:03

Дайте птице в клетке несколько замаскированных кусков пищи, большинство которых раскрашено красным, но некоторые раскрашены зеленым; она быстро поймет, что красные куски съедобны и сначала не заметит зеленые.

cosinus 03.10.11 в 18:09

Дж.Б.С.Холдейн был первым, кто понял, что паразитизм, даже больше чем хищничество, мог помогать поддерживать полиморфизм, особенно если возрастающая успешность паразита в нападении на новую разновидность хозяев сочетается с уменьшенной успешностью по отношению к старой разновидности - что вполне возможно с ключами и замками.
Метафора ключа и замка заслуживает более детального исследования. У льна, например, есть двадцать семь вариантов пяти различных генов, придающих резистентность к ржавчинному грибу: двадцать семь вариантов пяти замков.

cosinus 03.10.11 в 18:27

Каждый замок подходит к несколькими вариантам одного гена ключа у ржавчины.

cosinus 03.10.11 в 18:30

Болезнетворность атак ржавчинного гриба обусловлена тем, как хорошо его пять ключей подходят к пяти замкам льна.

cosinus 03.10.11 в 18:33

Это не совсем похоже на реальные ключи и замки, потому что соответствие неполное. Ржавчина не должна открыть все замки, прежде чем сможет заразить лен.

cosinus 03.10.11 в 18:38

Но чем больше замков она открывает, тем более опасно ее влияние.

cosinus 03.10.11 в 18:40

СХОЖЕСТЬ МЕЖДУ ПОЛОВЫМ ПРОЦЕССОМ И ВАКЦИНАЦИЕЙ
В этом месте проворные всезнайки среди Вас будут кипеть нетерпимостью к моему пренебрежению иммунной системой.

cosinus 03.10.11 в 18:47

Нормальный способ бороться с болезнью, можете заметить Вы, состоит не в том, чтобы всупать в половой акт, а чтобы производить антитела, благодаря вакцинации или чему бы то ни было.

cosinus 03.10.11 в 18:52

Иммунная система - довольно недавнее изобретение в геологическом исчислении.

cosinus 03.10.11 в 18:56

Она возникла у рептилий, возможно, 300 миллионов лет назад.

cosinus 03.10.11 в 18:58

У лягушек, рыб, насекомых, омаров, улиток, и водяных блох нет иммунных систем.

cosinus 03.10.11 в 18:59

Даже в этом случае, сейчас есть остроумная теория, которая сочетает иммунную систему с половой во всеобъемлющей гипотезе Красной Королевы.

cosinus 03.10.11 в 19:02

Hans Bremermann из Калифорнийского университета в Беркли автор этой теории, и он сделал замечательный вывод о взаимодействии этих двух систем: иммунная система, утверждает он, не функционировала бы без секса.

kostya91 03.10.11 в 22:06

Иммунная система состоит из примерно 10 миллионов различных типов белых кровяных клеток

kostya91 03.10.11 в 22:11

Каждый тип имеет белковый замок, называемый "антителом", который соответствует ключу - бактерии, называемой "антигеном". Если ключ входит в этот замок, белая клетка начинает яростно размножаться для того, чтобы произвести целую армию себеподобных, предназначенных для пожирания захватчиков носителей ключей, вирусов гриппа, туберкулезных бактерий или даже клеток пересаженного сердца

kostya91 03.10.11 в 22:45

И у тела появляются проблемы

kostya91 03.10.11 в 22:45

Оно не может удерживать армии антител-замков, готовых обезвредить все типы ключей, потому что просто нет места для миллиона разных типов, каждый из которых представлен миллионом разных клеток.

kostya91 05.10.11 в 18:34

Поэтому оно держит только несколько копий каждой белой клетки.

kostya91 05.10.11 в 18:34

Как только один тип белой клетки встречает антиген, соответствующий его замку, он начинает размножаться.

kostya91 05.10.11 в 18:36

Следовательно, искусственное лечение гриппа задерживает ответ на него иммунной системы.

kostya91 05.10.11 в 18:50

Каждый замок генерируется разновидностью механизма случайной сборки, который старается поддерживать настолько богатую библиотеку замков, насколько возможно, даже если некоторые из ключей ещё не были найдены у паразитов. Дело в том, что паразиты постоянно изменяют свои ключи, чтобы найти такие, которые бы подходили к изменяющимся замкам хозяина, и таким образом иммунная система к этому готовится.

wormball 06.10.11 в 11:15

Но эта случайность означает, что хозяин неизбежно будет среди прочих производить лейкоциты, атакующие собственные клетки.

wormball 06.10.11 в 11:24

Чтобы обойти это, собственные клетки хозяина снабжены паролем, известным как главный комплекс гистосовместимости.

wormball 06.10.11 в 11:27

Он останавливает атаку.

wormball 06.10.11 в 11:27

Прошу извинить меня за смешанную метафору - ключей, замков и паролей; она не будет более смешиваться.

wormball 06.10.11 в 11:29

Чтобы победить, паразит должен делать что-либо из следующего: заразить кого-либо ещё прежде, чем наступит иммунный ответ (как грипп), спрятаться внутри клеток хозяина (как СПИД), часто менять свои ключи (как малярия), или попытаться имитировать пароль, который позволяет клеткам хозяина избегать внимания иммунной системы.

wormball 06.10.11 в 11:36

Бильгарция, например, захватывает молекулы пароля с клеток хозяина и развешивает их по всему телу, дабы скрыть себя от проходящих лейкоцитов.

wormball 06.10.11 в 11:38

Трипаносомы, вызывающие сонную болезнь, меняют свои ключи путём последовательного включения нескольких генов.

wormball 06.10.11 в 11:41

Вирус СПИДа - самый коварный из всех.

cosinus 06.10.11 в 16:08

Согласно одной теории, он, кажется, продолжает мутировать, чтобы у каждого поколения были различные ключи.

cosinus 06.10.11 в 16:09

Раз за разом хозяин получает замки, которые соответствуют ключам, и подавляет вирус.

cosinus 06.10.11 в 16:12

Но, в конечном счете, возможно, лет через десять, случайная мутация вируса наталкивается на ключ, для которого у хозяина нет замка.

cosinus 06.10.11 в 16:18

В этот момент вирус победил.

cosinus 06.10.11 в 16:19

Он нашел брешь в ассортименте замков иммунной системы и вышел из-под контроля.

cosinus 06.10.11 в 16:22

В основном, согласно этой теории, вирус СПИДа эволюционирует, пока не находит брешь в имунных доспехах тела.

cosinus 06.10.11 в 16:24

Другие паразиты пытаются подделывать пароли, которые содержит хозяин. Давление отбора действует на все болезнетворные организмы, чтобы подделывать пароли их хозяев.

cosinus 06.10.11 в 16:42

Давление отбора действует на всех хозяев, чтобы те продолжали изменять пароль.

cosinus 06.10.11 в 16:43

Согласно Бреммерману, здесь в дело вступает половой процесс.
Гены гистосовместимости, которые определяют пароли, но сами ответственны за восприимчивость к болезни, очень полиморфны.

cosinus 06.10.11 в 16:55

Существует более ста версий каждого гена гистосовместимости в типичной популяции мышей, и еще больше у людей.

cosinus 06.10.11 в 17:00

Каждая особь несет уникальную комбинацию, что является причиной, почему пересадки между людьми, кроме однояйцовых близнецов, отторгаются, если не принимать специальные препараты.

cosinus 06.10.11 в 17:04

И без полового аутбритинга невозможно поддерживать этот полиморфизм.

cosinus 06.10.11 в 17:05

Это предположение, или есть доказательства? В 1991 году Адриан Хилл и его коллеги в Оксфордском университете представили первые достоверные доказательства, что изменчивость генов гистосовместимости обусловлена болезнью. Они обнаружили, что одна разновидность гена гистосовместимости, HLA-Bw53, часто встречается там, где распространена малярия, и очень редка в других местах.

cosinus 06.10.11 в 17:24

Кроме того, у детей, больных малярией, обычно нет HLA-Bw53.

cosinus 06.10.11 в 17:25

И в выдающемся открытии, сделанном Уэйном Поттсом из Флоридского университета в Гейнсвилле, домашняя мышь, кажется, выбирает в партнеры только тех домашних мышей, у которых гены гистосовместимости отличаются от их собственных.

cosinus 06.10.11 в 17:41

Они делают это по запаху.

cosinus 06.10.11 в 17:44

Это предпочтение максимизирует разнообразие генов у мышей и делает молодых мышей более устойчивыми к болезням.

cosinus 06.10.11 в 17:45

УИЛЬЯМ ГАМИЛЬТОН И ВЛИЯНИЕ ПАРАЗИТОВ
У идеи, что половой процесс, полиморфизм и паразиты не обходятся друг без друга, много отцов.

cosinus 06.10.11 в 17:54