Зачем микробу пьяный лось
В этом месяце наш научный журналист Борислав Козловский рассуждает о роли алкоголя в эволюции
Может ли бактерия сказать что-нибудь дельное более сложным существам – вроде лося или человека? Сразу вспоминаются микроорганизмы, в геноме которых биоинженеры зашифровывают послания потомкам. Например, в Гарварде в 2012 году записали в ДНК целую книгу объёмом 53 426 слов. Бактерия с таким багажом информации найдёт, что сообщить даже академику (если тот не поленится заняться расшифровкой).
Но и обычные микробы без какой-либо помощи людей в халатах давным-давно разработали свою систему знаков для коммуникации с другими животными и людьми. Одноклеточные конкурируют с нами за еду, и если они обнаружили её первыми, то прежде всего сигнализируют: «наше», «не трогай».
Коричневые пятна на испорченном яблоке и отталкивающий вкус подгнившего апельсина – пример таких сигналов. С помощью математической модели команда биологов из Великобритании, Германии и Канады доказала: микробы тратят массу усилий, чтобы захваченный ими продукт вызывал у всех остальных отвращение. В теории тухлое яйцо могло бы пахнуть фиалками. Но эволюционную гонку, как показывает модель, неслучайно выиграли те бактерии, которые выделяют зловонный сероводород.
Оказывается, один из самых мощных химических сигналов в арсенале у микробов – алкоголь из забродивших фруктов. Можно сказать, что в природе это его главная функция, которую на руку дрожжам (или бактериям). Пьяный лось, поевший пьяных вишен, - лёгкая добыча трезвого медведя. Гибель лося – желанный для микроорганизма результат: из популяции выбраковываются те лоси, которых спирт не отталкивает, а у остальных закрепляется привычка не отбирать у одноклеточных фрукт с подозрительным запахом.
Зоологам известны редкие исключения – животные, которые к алкоголю достаточно толерантны. Самый изученный пример – тупайя, похожий на крысу зверь из дождевых лесов Индокитая. В 2008 году стало ясно, что они поколение за поколением питаются ферментированным нектаром, содержание спирта в котором достигает 3,8 процента – это крепость среднестатистического пива. Согласно рабочей гипотезе, тупайи вторично приспособились к ситуации – стали употреблять в пищу то, что другие считали ядом.
Чем уникальна тупайя? Тем, что она как никто похожа на общего предка лемуров и обезьян (и, следовательно, людей) – древнего примата пургаториуса. Про это сходство хорошо знают медики, изучающие на тупайях методы лечения близорукости, гепатита и даже психосоциального стресса. Такие исследования предсказывают реакцию человеческого организма лучше, чем классические опыты на мышах и морских свинках, которые приходятся нам куда более дальними родственниками.
Поэтому гены, ответственные за тягу к алкоголю, имели все шансы достаться нам по наследству от древней прототупайи, придумавшей асимметричный ответ на хитрости дрожжей.
И каждый пьяный под забором – напоминание о том, что когда-то звери и микроорганизмы не поделили друг с другом яблоки.
GEO, 2014, № 5
В этом месяце наш научный журналист Борислав Козловский рассуждает о роли алкоголя в эволюции
Может ли бактерия сказать что-нибудь дельное более сложным существам – вроде лося или человека? Сразу вспоминаются микроорганизмы, в геноме которых биоинженеры зашифровывают послания потомкам. Например, в Гарварде в 2012 году записали в ДНК целую книгу объёмом 53 426 слов. Бактерия с таким багажом информации найдёт, что сообщить даже академику (если тот не поленится заняться расшифровкой).
Но и обычные микробы без какой-либо помощи людей в халатах давным-давно разработали свою систему знаков для коммуникации с другими животными и людьми. Одноклеточные конкурируют с нами за еду, и если они обнаружили её первыми, то прежде всего сигнализируют: «наше», «не трогай».
Коричневые пятна на испорченном яблоке и отталкивающий вкус подгнившего апельсина – пример таких сигналов. С помощью математической модели команда биологов из Великобритании, Германии и Канады доказала: микробы тратят массу усилий, чтобы захваченный ими продукт вызывал у всех остальных отвращение. В теории тухлое яйцо могло бы пахнуть фиалками. Но эволюционную гонку, как показывает модель, неслучайно выиграли те бактерии, которые выделяют зловонный сероводород.
Оказывается, один из самых мощных химических сигналов в арсенале у микробов – алкоголь из забродивших фруктов. Можно сказать, что в природе это его главная функция, которую на руку дрожжам (или бактериям). Пьяный лось, поевший пьяных вишен, - лёгкая добыча трезвого медведя. Гибель лося – желанный для микроорганизма результат: из популяции выбраковываются те лоси, которых спирт не отталкивает, а у остальных закрепляется привычка не отбирать у одноклеточных фрукт с подозрительным запахом.
Зоологам известны редкие исключения – животные, которые к алкоголю достаточно толерантны. Самый изученный пример – тупайя, похожий на крысу зверь из дождевых лесов Индокитая. В 2008 году стало ясно, что они поколение за поколением питаются ферментированным нектаром, содержание спирта в котором достигает 3,8 процента – это крепость среднестатистического пива. Согласно рабочей гипотезе, тупайи вторично приспособились к ситуации – стали употреблять в пищу то, что другие считали ядом.
Чем уникальна тупайя? Тем, что она как никто похожа на общего предка лемуров и обезьян (и, следовательно, людей) – древнего примата пургаториуса. Про это сходство хорошо знают медики, изучающие на тупайях методы лечения близорукости, гепатита и даже психосоциального стресса. Такие исследования предсказывают реакцию человеческого организма лучше, чем классические опыты на мышах и морских свинках, которые приходятся нам куда более дальними родственниками.
Поэтому гены, ответственные за тягу к алкоголю, имели все шансы достаться нам по наследству от древней прототупайи, придумавшей асимметричный ответ на хитрости дрожжей.
И каждый пьяный под забором – напоминание о том, что когда-то звери и микроорганизмы не поделили друг с другом яблоки.
GEO, 2014, № 5
