सेक्स का विकास कैंसर कोशिकाओं के खिलाफ एक रक्षा प्रदान कर सकता था

क्यों जीवों ने यौन संबंध बनाना शुरू कर दिया, बजाय इसके कि केवल जीवन को अरबों वर्षों तक किया- और फिर भी एकल-कोशिका वाले जीवों और कुछ पौधों और कवक के मामले में, एक रहस्य का एक सा है। अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता और एक उपयुक्त साथी को खोजने की आवश्यकता की बाधा के बावजूद, लगभग एक अरब साल पहले या उससे अधिक समय में यौन प्रजनन विकसित हुआ। प्रचलित प्रचलित धारणाएं हैं कि अधिक आनुवांशिक विविधता के लाभों के कारण सेक्स प्रजनन का प्रमुख रूप बन गया है, जिससे संतान बदलते परिवेश के अनुकूल हो सकती है और माता-पिता को प्लेग करने के लिए विकसित होने वाले परजीवियों से एक कदम आगे रहती है।

लेकिन पीएलओएस बायोलॉजी में एक नए पेपर में, वैज्ञानिकों की एक टीम फ्रांस में मॉन्टपेलियर विश्वविद्यालय और ऑस्ट्रेलिया में डीकिन विश्वविद्यालय के नेतृत्व में एक और कारण बताती है कि जीवन शुरू हुआ और यौन संबंध बनाए रखा: संक्रामक, कैंसर फ्रीलायर्स का खतरा।

"हम सुझाव देते हैं कि यौन प्रजनन transmissible selfish neoplastic cheater cells द्वारा आक्रमण को रोकने के लिए विकसित होता है, इसलिए इसे transmissible cancer cells कहा जाता है, " Montpierier विश्वविद्यालय के एक विकासवादी जीवविज्ञानी और अध्ययन के प्रमुख लेखक, Frederic थॉमस, एक ईमेल में कहते हैं। "हमारे ज्ञान के लिए, जीवन के पेड़ के पार सेक्स के प्रारंभिक विकास के लिए यह चयनात्मक परिदृश्य उपन्यास है।"

कैंसर शुरुआती जीवन रूपों, प्रोकैरियोट्स या एकल-कोशिका वाले जीवों के लिए कोई समस्या नहीं थी, जिनमें सेल नाभिक की कमी होती है, जैसे कि बैक्टीरिया और आर्किया। ये जीव अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं, अपने विलक्षण गुणसूत्र की एक प्रति बनाते हैं और अनिवार्य रूप से खुद को क्लोन करते हैं।

लेकिन 2.5 अरब साल पहले यूकेरियोट्स के विकास के साथ चीजें बदल गईं। इन जीवों में क्रोमोसोम के एक सेट में उनके जीनोम को शामिल करने वाले केंद्रीय नाभिक होते हैं। यूकेरियोट्स के समूह पहले बहुकोशिकीय जीवों- पृथ्वी पर सभी जटिल जीवन के पूर्वजों, पौधों से लेकर कीटों और सरीसृपों में स्तनधारियों के रूप में शामिल हुए। जब ये जीव प्रजनन करते हैं, तो आनुवंशिक रूप से दो संतानों से आनुवंशिक सामग्री का योगदान होता है।

"लगता है कि सेक्स के साथ, सीधे पूर्ववर्ती या वास्तव में यूकेरियोटिक जीवन में संक्रमण को चिह्नित किया गया है, " यूनिवर्सिटी ऑफ आयोवा में जीवविज्ञान के एक एसोसिएट प्रोफेसर मौरिन नीमन कहते हैं, जो यौन प्रजनन का अध्ययन करते हैं लेकिन नए अध्ययन में शामिल नहीं थे। विकासवादी जीवविज्ञान में बड़ा सवाल, वह कहती है, ऐसा क्यों है।

सेक्स वास्तव में जटिल और अक्षम है। कई जीवों को ऐसे संसाधनों में जैविक संसाधनों का निवेश करना चाहिए जो एक साथी को आकर्षित करने का एकमात्र उद्देश्य है, जैसे कि मोर पंख। यहां तक ​​कि मैथुन का कार्य भी जोखिम वहन करता है। "जीव अक्सर सचमुच एक साथ फंस जाते हैं, और यह वास्तव में एक महान स्थिति नहीं है, " नीमन कहते हैं। यह विचार कि प्रजनन क्षमता तक पहुँचने के लिए पर्याप्त रूप से सफल होने वाला प्राणी आनुवंशिक सूत्र के साथ खिलवाड़ करना चाहेगा, वह भी अजीब है। “यदि आप बड़े हो गए हैं और सफल हो गए हैं तो आप एक निश्चित चीज़ हैं। तुम क्यों जाओगे और एक बच्चे को तुमसे अलग करोगे? ”

आनुवांशिकी सम्मिश्रण करके, यौन प्रजनन जनसंख्या में अधिक आनुवंशिक विविधता पैदा करता है, जो आबादी में व्यक्तियों में कैंसर कोशिकाओं के संचरण को सीमित करता है। (थॉमस एट अल। / पीएलओएस जीवविज्ञान 10.1371)

एक प्रमुख सिद्धांत को रेड क्वीन परिकल्पना के रूप में जाना जाता है। यह विचार बताता है कि जैसा कि बहुकोशिकीय जीवन विकसित हुआ था, उसी तरह परजीवी और रोगजनकों ने भी इसका सामना किया। अनूठे आनुवंशिक लक्षणों के साथ संतान पैदा करने के लिए सेक्स का उपयोग करके, कुछ संतान उन बगों के प्रतिरोध को प्राप्त कर सकते हैं जो अन्यथा पूरी प्रजातियों को खतरे में डाल देंगे। यौन प्रजनन विकासवादी हथियारों की दौड़ से एक कदम आगे रहने का एक तरीका है। (परिकल्पना का नाम रेड क्वीन द्वारा एलिस द्वारा लुईस कैरोल के थ्रू द लुकिंग-ग्लास में एक बयान से आया है: "अब, यहाँ, आप देखते हैं, यह सभी रनिंग लेता है जो आप कर सकते हैं, उसी स्थान पर रखने के लिए।" )

नए अध्ययन से पता चलता है कि कैंसर कोशिकाओं को परजीवी का दूसरा रूप माना जा सकता है। चूंकि प्रारंभिक कोशिकाएं एकल, यूकेरियोटिक जीवों को बनाने के लिए एक साथ बंधी हुई थीं, इसलिए इन जीवों को सदस्य कोशिकाओं के खिलाफ रक्षा करने की आवश्यकता होगी, जिन्होंने खुद को पूरे आंतरिक आंतरिक कोशिकाओं, या कैंसर कोशिकाओं के अधीन करने से इनकार कर दिया था। प्रारंभिक बहुकोशिकीय जीवों को भी अन्य जीवों या घातक कैंसर से हमलावर कोशिकाओं के खिलाफ बचाव विकसित करने की आवश्यकता होगी।

इस तरह की प्रारंभिक प्रतिरक्षा प्रणाली में स्वस्थ कोशिकाओं और विकृतियों के बीच अंतर करने में आसान समय होता, अध्ययन का तर्क है, अगर यौन प्रजनन संतानों से उत्पन्न होता है जो आसपास के जीवों से आनुवंशिक रूप से अलग थे। कैंसर की कोशिकाओं को लक्षित करने से परजीवी और अन्य रोगजनकों के दबाव के समान, सेक्स को गले लगाने के लिए एक विकासवादी दबाव बनाया जा सकता है।

"घातक कोशिकाएं - कम से कम हमारी राय में - विकासवादी जीव विज्ञान और पारिस्थितिकी में गैर-परजीवी के समान महत्व है और इसलिए परजीवी और माइक्रोबायोटा के रूप में महत्वपूर्ण माना जाना चाहिए, " थॉमस कहते हैं। "कैंसर केवल एक बीमारी नहीं है, यह एक विकासवादी शक्ति है।"

स्टीव जॉन्सन के अनुसार, न्यू ऑरलियन्स विश्वविद्यालय में सेक्स और मेजबान-परजीवी बातचीत के विकास का अध्ययन करने वाले जीवविज्ञानी के अनुसार, यह विचार विकास के बारे में सोचने का एक शक्तिशाली नया तरीका हो सकता है। "जितना अधिक मैं इसके बारे में सोचता हूं, मुझे वास्तव में विश्वास है कि यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण नया दृष्टिकोण हो सकता है, " वे एक ईमेल में कहते हैं। "मैं विशेष रूप से रेड क्वीन मॉडलिंग को इस विचार के साथ जोड़ना पसंद करता हूं कि यौन प्रजनन एक अद्वितीय प्रकार के परजीवी को कम करता है।

"आप कैंसर के बारे में सोच सकते हैं क्योंकि यह स्वार्थी घटना है जो व्यक्ति के साथ मर जाती है, " नीमन कहते हैं। "लेकिन अगर यह नहीं हुआ तो क्या होगा?" यह विकासवादी परिदृश्य को कैसे बदलेगा? "

पेपर में, थॉमस और सहकर्मियों ने विकासवादी परिदृश्य में कुछ बदलाव किए, जो यह देखने की उम्मीद करेंगे कि उनकी परिकल्पना सही है या नहीं। संक्रामक कैंसर, उदाहरण के लिए, संभवतः यौन प्रजनन प्रजातियों में दुर्लभ होगा, और यह वास्तव में मामला है। केवल कुछ मुट्ठी भर उदाहरण मौजूद हैं, जैसे तस्मानियाई डैविल चेहरे के घावों और कुछ गुटों में ल्यूकेमिया।

टीम ने यह भी भविष्यवाणी की है कि ज्यादातर अलैंगिक प्रजनन वाली प्रजातियां या तो अपेक्षाकृत युवा होंगी या कैंसर का विरोध करने के लिए विशेष रूप से अनुकूलित होती हैं। और, वास्तव में, उन्होंने पाया कि ज्ञात अलैंगिक प्रजातियों में से लगभग आधे का अनुमान 500, 000 वर्ष से कम है। "शेष 50 प्रतिशत वंशावली विकासवादी रूप से निंदनीय है" जीवों को उत्परिवर्ती के प्रतिरोधी के रूप में जाना जाता है, नया पेपर कहता है। इस तरह के जीव, थॉमस कहते हैं, चिकित्सा उपयोग के लिए उनके एंटीकैंसर सुरक्षा के बारे में अधिक जानने के लिए अध्ययन करने लायक हो सकता है।

लेकिन वहाँ एक कारण है कि सेक्स की उत्पत्ति को विकासवादी जीव विज्ञान में एक कठिन समस्या माना जाता है। नीमन के अनुमान में, नए सिद्धांत के तत्व हैं जो काफी जोड़ नहीं देते हैं - कम से कम अभी तक नहीं। उदाहरण के लिए, आज प्राणियों में संक्रामक कैंसर की दुर्लभता इस नए सिद्धांत का समर्थन नहीं कर सकती है।

"ब्रह्मांड जिसमें कैंसर की व्याख्या की जा रही थी सेक्स की आवश्यकता होगी कि उन संक्रामक कैंसर वास्तव में काफी आम थे, " नीमन कहते हैं। वह सिद्धांत की केंद्रीय धारणाओं में से एक के बारे में भी आश्चर्यचकित करती है, कि माता-पिता और संतानों की आनुवंशिक विशिष्टता वास्तव में कैंसर के संक्रमण से सफलतापूर्वक लड़ने में एक कारक होगी। "मुझे यकीन नहीं है कि यह अच्छी तरह से परीक्षण किया गया है, और यह एक बहुत महत्वपूर्ण धारणा है।"

थॉमस मानते हैं कि उनकी टीम की परिकल्पना को प्रयोग के माध्यम से मान्य करने की आवश्यकता है, जो इस बिंदु पर है। "हम कागज में कई दिशाओं के लिए प्रस्ताव रखते हैं, सबसे सुरुचिपूर्ण एक जानवर का उपयोग अलैंगिक प्रजनन से जुड़े कैंसर सेल संचरण के जोखिम का मूल्यांकन करने के लिए होगा, " वे कहते हैं। यदि यौन प्रजनन का नया सिद्धांत सही है, तो यह संभावना कि माँ द्वारा अपनी संतानों को कैंसर की कोशिकाओं को पारित करने की संभावना अधिक होनी चाहिए, यदि भ्रूण आनुवांशिक रूप से अलग भ्रूण के बजाय माँ का प्रत्यारोपित क्लोन है।

टीम क्लोन हाइड्रा, समुद्री जीवों के साथ भी काम कर रही है जो पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर यौन और अलैंगिक दोनों तरह से प्रजनन कर सकते हैं। डीकिन विश्वविद्यालय के एक जीवन वैज्ञानिक और नए अध्ययन के सह-वैज्ञानिक थॉमस मैडसेन के अनुसार, लक्ष्य "कैंसर कोशिकाओं के साथ स्वस्थ क्लोनल हाइड्रेट्स को संक्रमित करने की कोशिश करना और उनकी विकासवादी प्रतिक्रिया की जांच करना है।" यदि सेक्स का नया सिद्धांत सही है। संक्रमित हाइड्रेट्स को अलैंगिक से अधिक यौन प्रजनन का चयन करना चाहिए।

लेकिन सेक्स की उत्पत्ति हमेशा गड़बड़ रही है, और नीमन का मानना ​​है कि यह इस तरह से रहेगा। "मुझे लगता है कि जीव विज्ञान की जटिलता और सिर्फ गड़बड़ यह अक्सर मांग करने वाली है कि हम बहुलवादी या कई स्पष्टीकरण कहते हैं, " वह कहती हैं। "मुझे नहीं लगता कि एक सामान्य, सुरुचिपूर्ण, एकल, सरल समाधान होने वाला है।"