Seksualinis parazitizmas - itin retas, bet įmanomas reiškinys, o dabar paaiškėjo ir kaip tai vyksta (Video)

Velniažuvės patinai, skirtingai nei labiau pažįstamų rūšių žuvys, neturi labai gausaus lytinių partnerių pasirinkimo – plūduriuoja sau vieni vandenyje, ne iki galo susiformavę fiziškai, be meilės ir be galimybės išsimaitinti, rašo „Science Alert“.

Ir vienintelis kelias jiems išgyventi – prikibti prie kokios stambesnės ponios. Prikibti taip, kad nuo jos niekada neatsikabintų: kai tik velniažuvės patinas tamsoje užuodžia potencialią porą, jis aštriais dantimis įsikanda į jos pilvą ir lieka prie savo „išrinktosios“ prikibęs iki pat mirties.

Kai į patelę tvirtai įsikandama, šie mažieji patinai – kartais mažesni nei centimetro ilgio – išskiria fermentą, kuris ištirpina ir patino, ir patelės odą ties įkandimo vieta ir žaizdai gyjant sujungia jųdviejų audinius, tokiu būdu susidarant bendrai kraujotakos sistemai.

Tokiu būdu patinėlis užmezga patogius monogamiškus santykius, kurie jam užtikrina nuolatinį prasimaitinimo šaltinį. Santykiai tokie patogūs, kad kartais patinas praranda ir kai kurias savo kūno dalis – akis, pelekus, vidaus organus.

Iš esmės toks patinas redukuojasi į lojalų ir mylintį patelės kūno prielipą su sėklidėmis. Jis tampa seksualiniu parazitu.

Kaip 1938 metais šį procesą aprašė vienas gamtininkas, „tai yra visiška fikcija, kuria neįmanoma patikėti tol, kol to nepamatote savomis akimis“.

O mokslininkai tai ne tik matė savo akimis, bet ir nufilmavo. Anot jų, neskaitant itin retų atvejų, kai gimsta identiški susijungę dvyniai, tai yra vienintelis žinomas atvejis, kai gamtoje natūraliai įvyksta seksualiniu parazitizmu grįsti santykiai.

Mokslininkai daugiau nei šimtą metų suko galvą, bandydami suprasti, kaip visa tai vyksta, ir panašu, kad galų gale ši mįslė buvo atskleista.

Net patiems geriausiems pasaulio chirurgams sujungti dviejų skirtingų organizmų audinius taip, kad susidarytų bendra kraujotaka, yra be galo sudėtinga – žmogaus organų transplantacija vis dar yra viena iš sudėtingiausių chirurginių intervencijų. Tokias operacijas patyrę pacientai būna priversti visą likusį gyvenimą vartoti imuninės sistemos aktyvumą ribojančius vaistus, nes mūsų imuninės sistemos sutvertos taip, kad atakuotų bet kokią svetimą mūsų kūne esančią biologinę medžiagą, nes ji atpažįstama kaip grėsmė.

Velniažuvės tokių „sunkumų“ neturi. Mokslininkai, išanalizavę dešimties skirtingų velniažuvių porūšių genomus, nustatė, kad jų imuninės sistemos turi kelis esminius skirtumus nuo kitų stuburinių gyvūnų imuninių sistemų.

Pavyzdžiui, kai kurios velniažuvės neturi geno, kuris koduoja signalinį antigeną, imuninei sistemai pranešantį apie įsibrovėlių aptikimą. Toks antigenas randamas somatinių ląstelių paviršiuose.

Jie yra vadinami MHC (Major HistoCompatibility) antigenais. Tai yra labai stipriai mūsų sveikatą saugantys baltymai, tačiau, kai reikia persodinti kokius nors organus ar kaulų čiulpus, jie kelia nemažų problemų – mums reikia, kad perkeltieji svetimi organai mūsų organizmuose „prigytų“, o MHC antigenai tuos organus norėtų sunaikinti.

„Be šios neįprastos MHC genų sudėties, nustatėme, kad T ląstelių žudikių funkcija, kuri paprastai skirta aktyviai naikinti infekuotas ląsteles arba atakuoti svetimus audinius organo atmetimo procese, taip pat buvo smarkiai prislopinta, jeigu ne visiškai išjungta. Šis atradimas nurodė, kad velniažuvių imuninė sistema labai skiriasi nuo dešimčių tūkstančių stubutinių gyvūnų rūšių“, – sakė Maxo Plancko instituto (Vokietija) imunobiologas Jeremy Swanas.

Dar keistesnis šių žuvų biologijos aspektas – jos neturi antikūnų, antros itin svarbios imuninės gynybos sistemos, kuri pažymi įsibrovėlius, kuriuos reikia naikinti.

Anot tyrimo autorių, jei tokią imuninę apsaugą prarastų žmonės, jie beveik neabejotinai mirtų.

„Tyrimai rodo, kad nepaisant kelių šimtų milijonų metų koevoliucinės partnerystės tarp įgimtųjų ir įgytųjų funkcijų, stuburiniai gyvūnai visgi sugebėtų išgyventi be įgytųjų imuninių gebėjimų, kurie anksčiau buvo vertinami kaip nepakeičiami. Darome prielaidą, kad kažkokios kol kas nežinomos evoliucinės jėgos iš pradžių paskatino imuninės sistemos pokyčius, kuriais pasinaudojus vėliau išsivystė ir seksualinio parazitizmo ypatumas“, – sakė kitas tyrimo vykdytojas, to paties instituto imunologas Thomasas Boehmas.

Tad anksčiau mokslininkus kamavęs klausimas, kaip velniažuvės evoliucionavo taip, kad galėtų susilieti, dabar tapo klausimu, kaip velniažuvės sugeba išgyventi be stuburiniams gyvūnams pačių būtiniausių imuninės sistemos elementų.

Akivaizdu, kad šios žuvys nėra visiškai neapsaugotos. Autoriai mano, jog su infekcijomis jos kovoja pasitelkdamos įgimto imuniteto savybes – ši imuninės sistemos dalis nesimoko atpažinti naujus patogenus ir su jais kovoti, ji tiesiog sunaikina viską, kas nepažįstama.

Ir jeigu toks spėjimas yra teisingas, jis kerta per vieną kertinę stuburinių evoliucijos prielaidą.

„Mūsų atradimai meta iššūkį požiūriui, kad prasidėjus įgimtos ir įgytos imuninės sistemos dalių koevoliucijai nė vienos iš šių dalių nebebuvo įmanoma pašalinti be labai neigiamų pasekmių“, – teigia tyrimo autoriai.

Pagal šio tyrimo duomenis, darosi panašu, kad velniažuvės vieną iš esminių imuninės sistemos aspektų prarado jau po to, kai daugumai stuburinių gyvūnų jis išsivystė maždaug prieš 500 mln. metų.

„Mus labai nustebino tai, kad šis neįprastas dauginimosi būdas šioje žuvų grupėje buvo išsivystęs net kelis kartus, nepriklausomai“, – sakė Vašingtono universiteto (JAV) evoliucinės biologijos ekspertas Theodore'as Pietschas.

Tarp visų ištirtų velniažuvių rūšių genomų autoriai sugebėjo aptikti keletą šios keistos evoliucijos atšakos etapų. Kuo silpnesnis fizinis ryšys susidarydavo tarp velniažuvės patino ir patelės, tuo tos žuvies rūšies imuninė sistema buvo panašesnė į kitų stuburinių.

Kol kas dar neįmanoma pateikti tikslaus atsakymo, kaip velniažuvėms išsivystė tokia neįprasta imuninė sistema, bet panašu, kad tai yra kažkaip susiję su reprodukcijos įpročiais. O šiuos veikiausiai kažkokiu būdu lėmė vieniša, tamsi aplinka.

Kai nebuvo jokios vilties išgyventi be meilės, šios žuvys, panašu, paaukojo beveik viską – pelekus, akis, imuninę sistemą ir vidaus organus, kad tik atrastų gyvenimo partnerę.

Tyrimą publikavo žurnalas „Science“.