Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Гипотезы относительно адаптивных эволюционных изменений у человека перед лицом ВИЧ-1-инфекции являются искусственными построениями, сделанными в предположении, что сражение с пандемическим вирусом будет разыгрываться только в наших генах и генах вируса, – обычный бизнес, как у Черной Королевы. Хорошо установлено, что полиморфизм рецепторного белка CCR5, известный, как мутация CCR5A32, обнаруживается у 10 % представителей белой расы в США. Индивиды, гомозиготные по этой аллели, невосприимчивы к ВИЧ и не заболевают (Dean et al., 1996). У этих людей отсутствует способность синтезировать определенный белок клеточной поверхности, представляющий собой важный корецептор, который распознается и связывается ВИЧ для проникновения в клетку. Отсутствие белка не сказывается на состоянии здоровья редких носителей этой аномалии. Де факто это генетический признак, определяющий устойчивость в отношении ВИЧ. Возможно ли, что этот благотворный полиморфизм распространится в человеческой популяции и сделает нас нечувствительными к ВИЧ-1-инфекции? Представьте себе компьютерную модель человеческой популяции, в которой мужчины и женщины случайным образом скрещиваются друг с другом, а вся популяция находится под сильным селективным давлением ВИЧ-инфекции. Можно ожидать, что мутировавший ген устойчивости к инфекции будет постепенно, в форме полиморфизма распространяться в популяции, обеспечивая преимущество тем потомкам, которые будут иметь в генотипе две аллели устойчивости к ВИЧ. Выживание самых приспособленных приведет к преобладанию этих аллелей в нашей воображаемой популяции. Такой ход событий может в принципе привести к появлению вида, устойчивого к этому заболеванию. Конечно, на скорость, с какой это будет происходить, повлияют мириады факторов; устойчивые аллели будут распространяться быстрее, если индивиды, обладающие одним мутантным геном, будут иметь некоторое фенотипическое преимущество (действительно, гетерозиготность по CCR5A32 связывают с более медленным прогрессированием болезни). Возможно также, что аллель будет связана с каким-то непредвиденным отрицательным свойством, и в этом случае ее распространение замедлится (или вообще прекратится). В любом случае, как показывает эта компьютерная игра, по ходу выполнения программы скрещивания и естественного отбора перед лицом эпидемии ВИЧ население непременно сильно сократится. Существенная часть индивидов с диким генотипом, некогда бывших подавляющей частью населения, вымрет от болезни, прежде чем успеет воспроизвести себе подобных. Повышение частоты устойчивой аллели будет связано с появлением в популяции узкого бутылочного горлышка, прежде чем сможет возобладать более приспособленный генотип. Если вы обладаете хорошими знаниями в области популяционной генетики, то простите эту вульгаризацию науки. Я сознательно проигнорировал многие факторы, чтобы упростить аргументацию; одним из таких факторов является воздействие частотно-зависимого отбора на устойчивые аллели и определенность того, что вирус тоже будет эволюционировать. Тем не менее я думаю, что все читатели прекрасно поняли, что я имею в виду. Дело в том, что если вид адаптивно эволюционирует перед лицом вызова, брошенного его приспособленности, например перед лицом смертельного заболевания, то этой адаптивной эволюции будет предшествовать сильное сокращение численности популяции.