развитие систем распознавания
А. В. Марков, A. М. Куликов. Историческое развитие систем распознавания "своего" и "чужого" и их роль в эволюции биоразнообразия // Успехи современной биологии, Том 126, Номер 2, 132-148 (2006).
Название
публикации
Авторы
Журнал
Издательство
ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ СИСТЕМ РАСПОЗНАВАНИЯ "СВОЕГО" И "ЧУЖОГО" И ИХ РОЛЬ В ЭВОЛЮЦИИ БИОРАЗНООБРАЗИЯ
Палеонтологический институт РАН, Москва
Инстшпут биологии развития РАН, Москва
Быстрое и детерминированное возникновение презиготической репродуктивной изоляции между дивергирующими популяциями в ходе их адаптации к контрастным стрессовым условиям, показанное в ряде экспериментов, может быть обеспечено механизмом "иммунологического" тестирования, основанного на сравнении генетического и биохимического статуса потенциального партнера со своим собственным. Иммунологический механизм формирования половых предпочтений имеет древнюю историю и берет начало от возникших еще на заре жизни систем распознавания "своих" и "чужих". У сложных организмов задача оценки собственного статуса сама по себе становится достаточно сложной и требует создания модели (образа) самого себя. У высших животных такой моделью является набор антител и рецепторов иммунной системы. В развитии высшей нервной деятельности, появлении человеческого самосознания и способности к рефлексии можно видеть продолжение эволюционных тенденций, связанных с совершенствованием систем различения "своего" и "чужого". Одним из ярких примеров участия систем распознания "своих" и "чужих" в видообразовании является "инфекционное видообразование", в ходе которого дивергенция видов животных-хозяев контролируется присутствующими в их клетках микроорганизмами. Выбор брачных партнеров по "иммунологическому" принципу придает эволюционному процессу черты детерминированности и направленности, трудно объяснимые с позиций классических моделей синтетической теории эволюции.
The rapid and deterministic development of prezygotic isolation between the diverging populations during their adaptation to contrasting stress conditions that was demonstrated in a series of experiments, can be explained by the mechanism of "immunological" testing based on the comparison of the potential mate's genetic and bio chemical status with one's own. The immunological mechanism of formation of sexual preferences originates from the systems of self/non-self recognition that appeared long ago. In complex organisms, the task of evalu ation of their own status determination becomes quite difficult and requires the development of a model for themselves. In higher animals, a set of antibodies and immune receptors represents such a model. In the devel opment of the higher nervous activity and appearance of human consciousness and reflection may be regarded as the further development of evolutionary trends related to the improvement of self/non-self recognition sys-! terns. An example of speciation controlled by self/non-self recognition systems is "infection speciation", an evolutionary process, in the course of which the divergence of animal species is directed by parasitic microor- { ganisms. A mate choice via the "immunological" mechanism may account for some deterministic features of the evolutionary process that are difficult to explain within the limits of classical neodarvinistic models.
Аннотация
Список
литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Галактионов В.Г. Очерки эволюционной иммунологии. М.: Наука, 1995. 256 с.
Горячева И.И.//Успехи соврем. биологии. 2004. Т. 124. № 3. С. 246.
Захаров И.А. II Природа. 1999. № 5. С. 28.
Макарчук Н.Е., Калуев А.В. Обоняние и поведение. Киев: КСФ, 2000. 134 с.
Марков А.В., Захаров И.А. II Онтогенез. 2005. Т. 36. №4. С. 280.
Марков А.В., Куликов A.M. II Палеонтол. журн. 2005. № 4. С. 3.
Марков А.В., Куликов A.M.//Успехи соврем. биологии. 2006. Т. 126. № 1. С. 10.
Палмер Д., Палмер Л. Эволюционная психология. СПб.: Прайм-Еврознак, 2003.384 с.
Соколов Н.Н. Взаимодействие ядра и цитоплазмы при отдаленной гибридизации животных. М.: Изд-во АН СССР, 1959. 147 с.
Аbi-Rached L., McDermott M.F., Pontarotti P.//Immunological Reviews. 1999. V. 167. P. 33.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
Anthony K.G., Sherburne C.,Sherburne R., Frost L.S.//Mol. Microbiol. 1994. V. 13. № 6. P.939.
Azumi K., De Santis R., De Tomaso A., Rigoutsos I.,Yoshizaki F., Pinto M.R.,Marino R., Shida K., Ikeda M.,Ikeda M., Arai M., Inoue Y.,Shimizu Т., Satoh N. Rokhsar D.S., Du Pasquier L., Kasahara M., Satake M., Nonaka M.//Immunogenetics. 2003. V. 55. № 8. P. 570.
Barrett S.C.H.//Trends in Plant Science. 1998. V. 3. №9. P. 335.
Borroto A., Mallabiabarrena A., AIbar J.P., Martinez A C.,Alarcon B. II J. Biol. Chem. 1998. V. 273. № 21. P. 12807.
Breeuwer J.A.J., Werren J.H.//Nature. 1990. V. 346. P. 558.
Byrne R.W., Whiten A. eds. Machiavellian Intelligence: Social Expertise and the Evolution of Intellect in Monkeys, Apes, and Humans. N.Y.: Oxford University Press, 1988.
Call M.E., Pyrdol J., Wiedmann M., Wucherpfennig K.W. II Cell. 2002. V. 111. № 7. P. 967.
Carre D., Rouviere C., Sardet C. II Devel. biol. 1991. V. 147. P. 381.
Celotto A.M., Graveley D.R.//Genetics. 2001. V. 159. P. 599.
Christie P.J. II Mol. Microbiol. 2001. V. 40. № 2. P. 294.
Chu P., Pardo J., Zhao H., Li C.C. Pali E., Shen M.M., Qu K.,Yu S.X., Huang B.C., Yu P.,Masuda E.S., Molineaux S.M.,Kolbinger F., Aversa G., de Vries J., Payan D.G., Liao X.C.//J. Biol. 2003. V. 2. № 3. P. 21.
Coyne J. A.//Nature. 1992. V. 355. P. 511.
Cruzan M.B., Barrett S.C.H.//Am. Nat. 1996. V. 147. P. 576.
Danchin E., Vitiello V., Vienne A., Richard O., Gouret P.,McDermott M.F., Pontarotti P.II Immunological Reviews. 2004. V. 198. P. 216.
Dean J.L., Dobson S.L.//J. Med. Entomol. 2004. V. 41. №5. P. 894.
Delmotte F., Brillouet C.,Leclerc M., Luquet G., Kader J.C.//Eur. J. Immunol. 1986. V. 16. № 11. P. 1325.
Tomaso A.W., Saito Y.,Ishizuka K.J., Palmeri K.J.,Weissman L.L.//Genetics.1998. V. 149. № 1. P. 277.
Dhainaut A., Scaps P. II Can. J. Zool. Rev. Can. Zool. 2001. V. 79. №2. P. 233.
Dondero F., Cerasaro M.,Nicotra M., Coghi I.M.//Lancet.1978. V. 2. P. 313.
Dunbar R.I.M., Bever J.//Ethology. 1998. V. 104. P. 695.
Dunny G.M., Antiporta M.H.,Hirt H.//Peptides. 2001. V. 22. № 10. P. 1529.
Pasquier L. II С. R. Biol. 2004. V. 327. № 6. P. 591.
Pasquier L., Zucchetti I., De Santis R.//Immunological Reviews. 2004. V. 198. P. 233.
Eason D.D., Cannon J.P.,Haire R.N., Rast J.P., Ostrov D.A., Litman G.W.//Seminars in Immunology. 2004. V. 16. P. 215.
Fagan M.B., Weissman I.L. II Hereditas. 1997. V. 127. P. 25.
Frank S.A.//J.Theor. Biol.1998. V. 192.P.213.
Fry W.G. II 4th Europ. Mar. Biol. Symp./Ed. Crisp D.J. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1971. P. 155.
Gallup G.G., Jr. II Self-Awareness in Animals and Humans: Developmental Perspectives/Eds. Parker S.T., Mitchell R.W., Boccia M.L. N.Y.: Cambridge Univ. Press, 1994. P. 35.
Giordano R., Jackson J.J.,Robertson H.M.//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. № 21. P. 11439.
Halsall J.R., Milner M.J.,Casselton L.A.//Genetics.2000. V. 154. P. 1115.
Hellberg M. E., Moy G.W.,Vacquier V.D.//Mol. Biol. Evol.2000. V. 17. № 3b. P. 458.
Hidaka M. II Coral Reefs. 1985. V. 4. P. 111.
Hildemann W.H., Bigger С.H.,Johnston I.S., Jokiel P.L.//Transplantation. 1980. V. 30. P. 362.
Hurst G.D.D., Schilthuizen M.//Heredity. 1998. V. 80. P. 2.
Ilan M., Loya Y.//Biol. Bull.1990. V. 179. P. 279.
Irving P., Troxler L., Hertu С.II С. R. Biol. 2004. V. 327. P. 557.
Као Т.Н., МсСиbbiп A.G.//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P. 12059.
Kappes D.J., Alarcon В.,Regueiro J.R.//Curr. Opin. Immunol. 1995. V. 7. № 4. P. 441.
Kasahara M., Suzuki Т.,Pasquier L.D. II Trends Immunol. 2004. V. 25. № 2. P. 105.
Knowles L.L., Markow Т.А. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. V. 98. № 15. P. 8692.
Kovalchuk I., Kovalchuk O.,Kalck V., Boyko V., Filkowsky J., Heinlein M., Hohn B.//Nature. 2003. V. 423. P. 760.
Lanot R., Zachary D., Holder F., Meister M.//Dev. Biol.2001. V. 230. P. 243.
Mendoza H., Faye I. II Dev. Соmр. Immunol. 1999. V. 23. P. 359.
Lazzaro B.P.//Genetics. 2005. V. 169. P. 2023.
Leclerc V., Reicchart J.-M.//Immunological Reviews.2004. V. 198. P. 59.
Liman G.W., Anderson M.K.,Rast J.P.//Annu. Rev. Immunol. 1999. V. 17. P. 109.
Llosa M., Gomis-Ruth F.X., Coll M., de la Cruz F.//Mol. Microbiol. 2002. V. 45. P.1.
Llosa M., Zunzunegui S., de la Cruz F. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. P.10465.
Loker E.S., Adema С.М.,Zhang S.M., Kepler T.B.//Immunological Reviews.2004. V. 198. P. 10.
Lucht J.M., Mauch-Mani В.,Steiner H.Y., Metraux J.P.,Ryals J., Hohn B.//Nat. Genet. 2002. V. 30. P. 311.
Maqueda M., Quirants R.,Martin I., Galvez A., Martin-Bueno M., Valdivia E.//Microbiologia. 1997. V. 13. №1.P.23.
Markow Т.А.//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 7756.
Masui S., Sasaki Т., Ishikawa H.//J. Bacteriol. 2000. V. 182. №22. P. 6529.
McClure B. II The Plant Cell. 2004. V. 16. P. 2840.
Monti-Bloch L., Jennings-White C., Berliner D.L.//Olfaction and taste, Ann. N.Y. Acad. Sci. 1998. V. 855. P. 373.
Morrison D.A., Lee M.S.//Res. Microbiol. 2000. V. 151. № 6. P. 445.
Moscona A.A.//Dev. Biol.1968. V. 18. P. 250.
Moshkin M., Gerlinskaya L.,Morozova O., Bakhvalova V.,Evsikov V.//Psychoneuroendocrinology.2002. V. 27. P. 603.
Mueller J.L., Ripoll D.R.,Aquadro C.F., Wolfner M.F.//Proc. Natl. Acad. Sci.2004. V. 101. № 37. P. 13542.
Muller W.E.G.//Int. Rev. Cytol.1982. V. 77. P. 129.
Nurminsky D.I., Nurminskaya M.V., Aguiar D.D.,Hartl D.L.//Nature. 1998. V. 396. P. 572.
Palumbi S.R. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. P. 12632.
Pancer Z. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. V. 97. P.13156.
Pancer Z., Amemiya С.Т.,Ehrhardt R.A., Ceitlin J.,Gartland G.L., Cooper M.D.//Nature. 2004. V. 430. P. 174.
Park M., Wolfner M.F.//Dev. Biol. 1995. V. 171. P. 694.
Paulsson K.M.//Cell. Mol. Life Sci. 2004. V. 61. № 19-20. P. 2446.
Reynolds B.D. II Biological Bulletin, Woods Hole. 1924. V.46. P. 106.
Rheins L.A., Karp R.D., Butz A.//Dev. Соmр. Immunol.1980. V. 4. № 3. P. 447.
Rinkevich B.//Hydrobiologia.2004. V. 530-531. № 1. P. 443.
Rinkevich B. II Immunological Reviews. 2004. V. 198. P. 25.
Rodriguez I.//Hormones and Behaviour. 2004. V. 46. P. 219.
Rudi K., Skulberg O.M.,Jakobsen K.S. II J. Bacteriol. 1998. V. 180. №13. P. 3453.
Schijfsma K.//Arch. Neerl. Zool. 1939. № 4. P. 93.
Smith L.C., Hildemann W.H.//Proc. R. Soc. Lond. B.1986. V. 226. P. 445.
Spehr M., Gisselmann G.,Poplawski A., Riffel J.A.,Wetzel C.H., Zimmer R.K., Hatt H.//Science. 2003. V. 299. №5615. P. 2054.
Stouthamer R., Breeuwer J.A.J., Hurst G.D.D.//Annu. Rev. Microbiol. 1999. V. 53. P. 71.
Swanson W.J., Clark A.G.Waldrip-Dail H.M.,Wolfner M.F., Aquadro C.F.//Proc. Natl. Acad. Sci USA. 2001. V. 98. № 13. P.7375.
Swanson W.J., Vacquier V.D.//Science. 1998. V. 281. P. 710.
Tatsura H., Nagao H., Tamada A., Sasaki S., Kohri K.,Mori K.//FEBS Lett. 2001. V. 488. № 3. P.139.
Tsaur S.C., Ting C.T., Wu C.I.II Mol. Biol. Evol. 2001. V. 1. P. 22.
Vaillancourt L.J., Raudaskoski M., Specht C.A., Raper C.A.//Genetics. 1997. V. 146. P. 541.
Vala F., Egas M., Breeuwer J. A., Sabelis M.W.//J. Evol. Biol.2004. V. 17. № 3. P. 692.
Vogel C., Teichmann S.A.,Chothia С.//Development.2003. V. 130. P. 6317.
Wedekind C., Chapuisat M.,Macas E., Rulicke T.//Heredity.1996. V. 77. P. 400.
Wolfner M.F. II Insect Biochem. Mol.Biol. 1997. V. 27. №3.P. 179.
Zeh J.A., Zeh D.W.//Proc. R. Soc. Lond. B. 1997. V. 264. № 1378. P. 69.
Zhang S.M., Adema С.М.,Kepler T.B., Loker E.S.//Science. 2004. V. 305. № 5681. P. 251.
Ziegler A., Dohr G., Uchanska-Ziegler B.//Am. J. Reprod. Immunol. 2002. V. 48. P. 34. 86.
