Многочисленные исследования показывают, что наследие лишений может передаваться из поколения в поколение. Хорошая новость заключается в том, что устойчивость может передаваться через поколения.
Это вывод из исследования червей C. elegans и их потомства, проведенного Университетом Дьюка. Исследователи обнаружили, что потомки матерей, которые потребляли меньше калорий во время беременности, лучше сами восстанавливались после голодания. Исследователи также показали, как червь-мать передает свои с трудом завоеванные способности справляться со следующим поколением: через изменения в передаче сигналов инсулина, которые передаются через ее яйца ее потомству и помогают им лучше восстанавливаться после голода.
Результаты были опубликованы 4 июля в журнале Current Biology.
С. elegans - безобидный червь миллиметровой длины, обитающий в почве и гниющей растительности, где он питается бактериями и другими микробами. «Жизнь в дикой природе - это пир или голод для червя», - сказал доцент кафедры биологии Дьюка Райан Боуг.
Команда под руководством Боуга и доктора философии. студент Джеймс Джордан исследовал, что происходит с двумя поколениями червей, когда пища в ограниченном количестве. Одна группа червей получала столько еды, сколько им хотелось. Черви из другой группы получали разбавленную диету.
Потомки обеих групп были затем полностью лишены пищи в течение первых восьми дней жизни, прежде чем вернуться к нормальному питанию, и оценивались после достижения ими совершеннолетия.
Исследователи обнаружили, что у потомства, которое голодало в раннем возрасте, позже развивались репродуктивные аномалии, несмотря на то, что они были сыты до конца своего взросления. Но удивительно, что гельминты с большей вероятностью избегали таких проблем со здоровьем и нормально развивались во взрослом возрасте, если их матери недокармливали во время беременности..
Исследователи определили гормоны, лежащие в основе защитного эффекта матери. Уменьшение запасов пищи у матери подавляет передачу сигналов инсулина, биохимический путь, который регулирует углеводный обмен как у червей, так и у позвоночных, таких как мы.
Эти изменения влияют на то, как она обеспечивает свои яйца. Она упаковывает их с более высокой концентрацией белка желтка, чтобы у ее личинок было что-то еще, на что можно положиться, когда еда, вероятно, будет в дефиците. Повышение содержания яичного желтка, в свою очередь, изменяет передачу сигналов инсулина у ее потомства, что защищает их от далеко идущих последствий раннего голодания для фертильности.
Исследователи признают, что не всегда безопасно предполагать, что будущее будет похоже на прошлое.«Животные могут ошибаться. Окружающая среда может измениться», - сказал Боуг. Но уровни пищи, которые испытывает мать во время беременности, являются достаточно надежным индикатором будущего ее потомства, объяснил он, если мать окажется червем.
«Мы говорим только о 12-16 часах с момента, когда она откладывает яйца, до момента, когда они фактически вылупляются», - сказал Боуг. Истощение запасов продовольствия, с которым она столкнулась, может быть предвестником «краха запасов продовольствия и голодающего населения».
Черви, по сути, сохраняют физиологическую «память» об опыте своей матери, которая помогает им предвидеть и адаптироваться к грядущим неурожайным временам, и все это без изменения последовательности их ДНК, объяснил Боуг.
«Это здорово, потому что это не идея наследственности, которой большинство из нас учили в детстве», - сказал Боуг. «Оказывается, помимо ДНК существует множество наследственных механизмов».