Гипотеза бабушки
Гипо́теза ба́бушки (англ. Grandmother hypothesis) — гипотеза в эволюции человека, призванная объяснить происхождение менопаузы у женщин. Гипотеза постулирует, что с возрастом женщины её затраты на воспроизводство растут, и становится выгоднее направить свою энергию на помощь в воспроизводстве уже своему потомству[1]. Таким образом, помогая растить своих внуков, бабушки помогают сохранению своих генов в популяции. Кроме того, таким образом бабушки укрепляют свои социальные связи в роду, и это, вероятно, способствует улучшенному обеспечению жизненно необходимыми ресурсами[2][3]. Этот эффект может выходить за рамки родственных связей, и улучшать эволюционную приспособленность целых сообществ[4].
Предпосылки
Идея о том, что менопауза может являться эволюционной адаптацией, впервые была предложена Джорджем Уильямсом[5]. Он предположил, что поскольку зависимое от матери потомство погибнет вскоре после её гибели, с возрастом женщине выгоднее переставать воспроизводиться, а вместо этого сосредоточиться на помощи своему уже имеющемуся потомству. Таким образом удастся снизить связанные с возрастом матери риски для уже имеющегося потомства.
Родственный отбор
Родственный отбор описывает механизм, благодаря которому альтруистичное поведение по отношению к своим близким сородичам может способствовать распространению как минимум части генов индивида. Описывается формулой . Бабушки, таким образом, будут отказываться от собственного воспроизводства, когда выгода помощи своим сородичам (b), помноженная на родственную близость сородичей (r), перевесит потери, связанные с отказом от воспроизводства (c).
Свидетельства родственного отбора появились с изменениями в практиках добычи и распределениям пищи женщинами в результате изменения климата 1,7—1,8 млн лет назад[6]. Эти изменения увеличили зависимость молодого потомства от матери, поскольку матерям пришлось переключиться на другие источники пищи (клубни), требующие особых умений для добычи и обработки[6]. Эти изменения наложили ограничения на межродовые интервалы, поспособствовав возникновению эволюционного эффекта бабушки.
Родительский вклад
Родительский вклад описывает деятельность индивида, благоприятствующую своему потомству в ущерб собственным интересам[7]. Эта теория объясняет половые различия во вкладе родителей в заботу о своём потомстве. В частности, женщины более уверены в генетическом родстве со своим потомством, чем мужчины, т.к. процесс родов является надёжным маркером. В свою очередь, мужчинам менее выгодно вкладываться в потомство, т.к. вероятность содействовать чужому потомству выше. Это различие также транслируется на бабушек и дедушек, т.е. бабушки будут более склонны помогать внукам, чем дедушки, причём в большей степени потомству своих дочерей, нежели сыновей.
Эффект бабушки
Теория эволюции постулирует, что все организмы максимально вкладываются в свою репродукцию для распространения своих генов. Согласно теории родительского вклада, женщины сильно вкладываются в своё потомство, поскольку количество возможного потомства сильно ограничено биологией пола. Межродовой интервал ограничивает количество потомства женщины, поскольку каждый ребёнок требует длительной поддержки до тех пор, пока станет самостоятельным. Длительное детство, а также длительная продолжительность жизни женщины после окончания репродуктивного возраста среди приматов свойственны только человеку[8]. Из-за этих особенностей, бабушки хорошо подходят на роль помощников в воспитании внуков. Так как внуки несут часть генов бабушки, такая помощь в её интересах.
Репродуктивное старение
Различие в скорости деградации между соматическими и половыми клетками (гаметами) у женщин — неразрешённый парадокс. Почему соматические клетки деградируют медленнее, и почему человек свойственно большее соматическое долголетие, чем другим приматам[9]? Поскольку естественный отбор действует гораздо сильнее в молодом возрасте, отбраковка более поздних неблагоприятных мутаций сильно затруднена[10].
У самок плацентарных количество ооцитов фиксируется во время эмбрионального развития, вероятно как эволюционная адаптация для минимизации количества мутаций[11]. При рождении у женской особи, как правило, около миллиона яйцеклеток. Однако, к наступлению менопаузы успевает созреть только около 400[12]. У людей темпы атрезии фолликулов[англ.] увеличиваются в возрасте 38-40 лет, по неизвестным причинам[13]. У шимпанзе, ближайших родственников человека среди приматов, наблюдаются схожие темпы атрезии фолликулов примерно до достижения 35-летнего возраста, после чего скорость гибели фолликулов у человека сильно возрастает в сравнении с шимпанзе[14]. Однако, самки шимпанзе, как правило, умирают в репродуктивном возрасте[2].
Аллопарентальная забота
Примечания
- ↑ Pavard, Samuel; Metcalf, C. Jessica E.; Heyer, Evelyne (5 March 2008). "Senescence of reproduction may explain adaptive menopause in humans: A test of the "mother" hypothesis". American Journal of Physical Anthropology. 136 (2): 194—203. doi:10.1002/ajpa.20794. PMID 18322919.
- ↑ 1 2 Dawkins, Richard. The Selfish Gene. — New York City : Oxford University Press, 1976. — ISBN 0-19-286092-5.
- ↑ Alexander, R.D. (1974). "The Evolution of Social Behaviour". Annual Review of Ecology and Systematics. 5: 325—83. doi:10.1146/annurev.es.05.110174.001545.
- ↑ Campbell, B. Human Evolution: An Introduction to Man's Adaptations. — Aldine, 1971. — ISBN 0-202-02013-4.
- ↑ Williams, GC (1957). "Pleiotropy, natural selection, and the evolution of senescence". Evolution. 11 (4): 398—411. doi:10.2307/2406060. JSTOR 2406060.
- ↑ 1 2 O’Connell, J.F.; Hawkes, K.; Blurton Jones, N.G. (1999). "Grandmothering and the evolution of Homo erectus". Journal of Human Evolution. 36 (5): 461—485. doi:10.1006/jhev.1998.0285. PMID 10222165.
- ↑ Trivers, Robert. Parental Investment and Sexual Selection. — Chicago : Aldine Publishing Company, 1972. — P. 139.
- ↑ Hawkes, K.; O’Connell, J.F.; Blurton Jones, N.G. (1997). "Hazda Women's Time Allocation, Offspring Provisioning, and the Evolution of Long Postmenopausal Life Spans". Current Anthropology. 38 (4): 551—577. doi:10.1086/204646.
- ↑ Hawkes, K. (2003). "Grandmothers and the evolution of human longevity". American Journal of Human Biology. 15 (3): 380—400. doi:10.1002/ajhb.10156. PMID 12704714.
- ↑ Croft, Darren P.; Brent, Lauren J.N.; Franks, Daniel W.; Cant, Michael A. (July 2015). "The evolution of prolonged life after reproduction". Trends in Ecology and Evolution. 30 (7): 407—416. doi:10.1016/j.tree.2015.04.011. PMID 25982154.
- ↑ Ellison, P.T. On Fertile Ground: Ecology, Evolution and Human Reproduction. — Harvard University Press, 2001.
- ↑ Baker, T.G. (1963). "A quantitative and cytological study of germ cells in human ovaries". Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 158 (972): 417—433. Bibcode:1963RSPSB.158..417B. doi:10.1098/rspb.1963.0055. PMID 14070052.
- ↑ Hawkes, Kristen; Smith, Ken R. (25 August 2010). "Do women stop early? Similarities in fertility decline in humans and chimpanzees". Annals of the New York Academy of Sciences. 1204 (1): 43—53. Bibcode:2010NYASA1204...43H. doi:10.1111/j.1749-6632.2010.05527.x. PMC 4043631. PMID 20738274.
- ↑ Cloutier, Christina T.; Coxworth, James; Hawkes, Kristen (5 February 2015). "Age-related decline in ovarian follicle stocks differ between champanzees (Pan troglodytes) and humans". AGE. 37 (1): 10. doi:10.1007/s11357-015-9746-4. PMC 4317403. PMID 25651885.