пятница, 12 июля 2013 г.

Звери выбирают пол детей, чтобы получить больше внуков

Источник: ЕСОпортал
Самки благородного оленя первыми из зверей продемонстрировали зоологам свою способность влиять на пол потомства. (Фото Andrew Parkinson.)
Самки благородного оленя первыми из зверей продемонстрировали зоологам свою способность влиять на пол потомства. (Фото Andrew Parkinson.)

Исследователи из Медицинской школы Стэнфорда (США) обнаружили, что млекопитающие могут сами выбирать пол своего потомства, подобно тому как это происходит у некоторых насекомых. Работа была долгой и кропотливой: пришлось проанализировать генеалогию трёх поколений зверей, живущих в зоопарке Сан-Диего, и таких генеалогических деревьев, каждое из которых начинало «расти» 90 лет назад, в итоге набралось 2 300.

Мы привыкли думать, что пол у млекопитающих определяется случайно при оплодотворении, что оба родителя в равной степени участвуют в этом процессе. Однако в 1973 году была выдвинута гипотеза о том, что звери-родители могут активно влиять на частоту «мальчиков» и «девочек» в следующем поколении. Влияя на будущее таким образом, животные повышают
репродуктивный успех, увеличивают частоту своих генов. По этой теории, здоровые доминантные животные предпочитали иметь сыновей, которые смогли бы использовать гены здоровья и социальной доминантности в своих брачных делах, и с их помощью оставить много потомства. То есть через сыновей здоровая доминантная особь надеялась приобрести много внуков. С другой стороны, если животное болеет (или у него просто не удалась жизнь), то в его потомстве больше дочерей, продуктивность которых физиологически ограничена.
То, что эта гипотеза имеет право на существование, стало ясно в 1984 году, когда исследователи из Кембриджа (Великобритания) обнаружили, что самки благородного оленя, занимающие высокое социальное положение, производят на свет больше самцов. Однако это исследование охватывало всего два поколения животных и не отвечало на вопрос, действительно ли сыновья таких олених радовали своих матерей множеством внуков (как предполагала гипотеза).

Это попробовали проверить исследователи из Стэнфорда под руководством Джозефа Гарнера. Как уже сказано, зоологи использовали «семейные истории» обитателей зоопарка Сан-Диего; при этом учёным пришлось переработать данные, касающиеся 38 000 особей, которые относились к 678 видам. В результате было отобрано 1 627 «бабушек» и 703 «дедушки», у которых можно было восстановить точную численность и половую принадлежность потомства на протяжении трёх поколений. Среди них были все основные группы млекопитающих, от хищников до приматов.

В журнале PLoS ONE авторы пишут, что у самок, в потомстве которых преобладали самцы, было в 2,7 больше внуков, нежели у тех, кто произвёл на свет поровну самцов и самок. А большее число внуков, как было сказано, означает больший репродуктивный успех: гены «бабушки» с усиленной частотой представлены в этом поколении. Такую же закономерность обнаружили и для «дедушек»: если у самца в потомстве преобладали самцы, то в будущем у него оказывалось в 2,4 раза больше внуков, чем у остальных. Но при этом исследователи подчёркивают, что ставка на сыновей сопряжена с повышенным риском. Если у вас родилась дочь, то она в любом случае принесёт потомство, если же сын, то его продуктивность зависит от того, как сложится его судьба, сумеет ли он занять высокое положение в социальной иерархии. (Например, у павианов размножаться имеет право лишь альфа-самец, и если потомок попал в бета-самцы, что более чем вероятно, то выводка внуков от него ждать не стоит.)

Впрочем, конкретный механизм, с помощью которого звери могли бы управлять соотношением полов среди детей, пока не раскрыт. По одной из гипотез, «мужские» сперматозоиды отличаются от «женских» по форме и подвижности, и при движении по половым путям самки они проходят их с разной скоростью. Скажем, сперматозоид, который несёт женскую половую хромосому, может по каким-то причинам двигаться медленнее, а потому уступает сперматозоиду с мужской хромосомой, если самка, которую только что оплодотворили, полностью здорова, сыта и относится к социальной верхушке. У некоторых насекомых самки могут напрямую манипулировать образцами спермы, собранными от разных самцов, а вот насчёт зверей наука пока не уверена, есть ли у них какие-то инструменты для подобных манипуляций.
Любопытно, что эта связь между социальным положением женской особи и полом её детей нашла подтверждение в антропологических исследованиях. Известно, например, что в полигамных сообществах первая жена в гареме рожает больше сыновей, чем её «коллеги». (И сыновья первой жены потом берут в свои руки управление делами семьи, то есть опять-таки занимают репродуктивно выгодную позицию.) Стоит также заметить, что генетическое здоровье женщины не обязательно играет решающую роль: так, в одной из работ, посвящённых этому вопросу, удалось доказать, что женщины с наследственными нарушениями речи рожают больше сыновей, чем дочерей. Социальный — и репродуктивный — успех у женщин в большей степени, чем у мужчин, зависит от гладкости речи, поэтому в расчёте на множество внуков женщине с речевым дефектом выгоднее иметь больше сыновей.

Итак, учёным наконец-то удалось доказать в целом, что млекопитающие могут манипулировать полом своих детей в надежде получить в следующем поколении как можно больше внуков. Можно было бы придраться и сказать, что исследование проводилось с животными, обитающими в зоопарке, однако это тот самый случай, когда такими возражениями можно пренебречь: если дело касается эволюционно-генетических выгод от размножения, то в неволе, как оказалось, действуют те же силы, что и в дикой природе.

Подготовлено по материалам Медицинской школы Стэнфордского университета.
Источник Компьюлента