Яд и спаривание регулируют популяции самцов круглых червей

У самцов круглых червей Caenorhabditis elegans обнаружены две отдельные причины ранней смерти: спаривание и феромоны, выделяемые другими самцами. Исследование Принстонского университета, опубликованное в eLife, проливает свет на естественную регуляцию старения, долголетия и численности популяции у разных видов и полов.

Два пути к смерти

  1. Смерть, вызванная спариванием — затрагивает оба пола и многие другие виды Caenorhabditis. После спаривания продолжительность жизни самцов сокращается примерно на 35% по сравнению с одинокими неспаривавшимися самцами. Аналогичное сокращение жизни наблюдается у гермафродитов.
  2. Убийство, зависящее от мужского феромона — специфично для самцов гермафродитных видов Caenorhabditis. Самцы в группах живут меньше, чем одиночки, и смертность растет с увеличением числа самцов. Эксперименты с самцами с дефицитом феромона показали, что именно мужской феромон является основной причиной гибели сгруппированных нормальных самцов.

Разные механизмы

Спаривание и мужские феромоны действуют через разные пути. Например, самцы, обработанные мужским феромоном, не демонстрируют уменьшения размера после спаривания.

  • Смерть от спаривания вызвана активацией генов (герминальной upregulation), которые самцы обычно не используют и которые в конечном итоге убивают их.
  • Смерть от феромона, по-видимому, является механизмом контроля популяции. Как отмечает старший автор Коулин Мёрфи: «Гермафродиты, по сути, нашли способ производить самцов, когда они нужны для генетического разнообразия, и снова избавляться от них, заставляя самцов травить самих себя».

Эволюционный контекст

Исследователи проводят параллели: корейские евнухи (кастрированные мужчины) жили долго, в то время как у особенно распутных китайских императоров продолжительность жизни сокращалась примерно на 35%. Это предполагает, что у многих организмов может существовать внутренний регулятор, который вознаграждает низкое размножение долгой жизнью и сокращает жизнь тех, чьи гены могут стать слишком распространенными.