Паразиты и их хозяева втянуты в непрекращающуюся «гонку вооружений», изучение разнообразных аспектов которой является одной из актуальных тем современной эволюционной биологии. И в этих условиях оружием может стать не только иммунитет хозяина или система его преодоления у паразита, а любое свойство организма. Например, некоторые паразиты могут влиять на выбор брачного партнера (а то и вовсе отменять половое размножение) хозяев. А генетическая структура популяций паразитов зависит от особенностей биологии их хозяев – например, темпов их расселения. А ведь именно это во многом определяет способности популяции к адаптации. Однако работ, изучающих влияние биологии хозяев на жизнь их паразитов, немного. В частности, практически неизучено воздействие социальной системы хозяев на генофонд паразитических популяций. Теоретическая популяционная генетика позволяет сделать обоснованные предположения – но их еще надо проверить на практике.
Группа ученых из Германии и Швейцарии нашла хорошую модель для такого исследования. Это два близкородственных вида летучих мышей-ночниц и паразитирующие на них клещи. Оба вида хозяев – большая (Myotis myotis) и длинноухая ночницы (Myotis bechsteinii) – схожи в основных чертах своей биологии: неперелетные, долгоживущие, а их самки приносят в помете только одного детеныша. А вот их социальная структура сильно различается. Материнские колонии большой ночницы гораздо крупнее (50-2000 против 10-50 особей), при этом самки этого вида регулярно перелетают между колониями (и могут даже образовывать смешанные колонии с остроухими ночницами), в отличие от самок длинноухой ночницы, верных своему виду и колонии. Осенью, в брачный период, самцы большой ночницы собирают гаремы, в которых самцы и самки часто контактируют друг с другом в течение нескольких дней. А вот у длинноухой встреча полов – дело непродолжительное. Зимуют длинноухие ночницы также обычно в одиночку. Кроме того, зимние и летние «квартиры» у большой ночницы часто удалены друг от друга более, чем на 50 км, в то время как у другого вида редко оказываются разделены и 30 км.
Два вида клещей, паразитирующих на крыловых мембранах этих летучих мышах – Spinturnix myotiи Spinturnix bechsteinii – близкие родственники с неразличимыми жизненными циклами, так что все различия в их генофондах придется списать на различия в социальной жизни их хозяев. Какие же различия можно ожидать? Популяция клещей с длинноухой ночницы должна быть более структурирована – генофонды клещей из разных колоний летучих мышей должны существенно различаться за счет практически отсутствующего обмена генами, а также генетического дрейфа – случайных изменений частот генных вариантов, активнее происходящих в малых популяциях.
Для проверки этих предположений авторы исследовали популяционные выборки клещей из нескольких колоний в Центральной Европе, при этом пробы из колоний собирались в течение нескольких лет. Результаты оказались в полном согласии с теоретическими ожиданиями. Клещи с большой ночницы отличаются не только большим генетическим разнообразием, но и отсутствием внутрипопуляционной структуры. А вот на основе генного анализа менее генетически разнообразных клещей с длинноухой ночницы можно понять, из какой колонии они взяты.
Таким образом, новые адаптации должны гораздо чаще возникать и проще распространяться у клещей большой ночницы, а вот их родственники с другого вида должны отличаться меньшим «эволюционным потенциалом». Значит, заключают авторы статьи, социальная жизнь хозяев влияет на их взаимодействие с паразитами не только в краткосрочной перспективе (что изучается обычной эпидемиологией, не предполагающей новых адаптаций), но и на ход их коэволюционной «гонки вооружений».
Статья принята к публикации в журнале BMC Evolutionary Biology
Материал подготовил Сергей Лысенков
