Млекопитающие могут «выбирать» пол потомства, показало исследование
Новое исследование под руководством учёных из Стэнфордского университета показывает, что виды млекопитающих могут «выбирать» пол своего потомства, чтобы получить эволюционное преимущество и произвести больше внуков.
Анализируя 90 лет племенных записей из зоопарка Сан-Диего, исследователи впервые доказали фундаментальную теорию эволюционной биологии: млекопитающие используют неизвестный физиологический механизм для манипуляции соотношением полов потомства как часть высокоадаптивной эволюционной стратегии.
«Это один из священных граалей современной эволюционной биологии — найти данные, которые окончательно показывают, что когда самки выбирают пол своего потомства, они делают это стратегически, чтобы произвести больше внуков», — сказал Джозеф Гарнер, PhD, старший автор исследования, опубликованного 10 июля в PLOS ONE. Результаты применимы к 198 различным видам.
Учёные собрали трёхпоколенные родословные более чем 2300 животных и обнаружили, что бабушки и дедушки могли стратегически выбирать рождение сыновей, если те сыновья оказывались высококачественными и, в свою очередь, давали им больше внуков. Процесс, как полагают, в значительной степени контролируется самками.
«Вы можете думать об этом как о силе девушек, работающей в царстве животных», — сказал Гарнер. — «Самки принимают очень стратегические решения о своём размножении, основанные на окружающей среде, их состоянии и качестве партнёра. Удивительно, но самка каким-то образом выбирает сперматозоид, который произведёт пол, который будет служить её интересам больше всего».
Исследование основано на классической теории, впервые предложенной в 1973 году Робертом Трайверсом и Дэном Уиллардом. Они бросили вызов общепринятому мнению, что определение пола у млекопитающих случайно. Вместо этого они предположили, что млекопитающие — эгоистичные существа, манипулирующие полом потомства, чтобы максимизировать свой собственный репродуктивный успех. Таким образом, родители в хорошем состоянии (здоровье, размер, доминирование) будут больше инвестировать в производство сыновей, чьи унаследованные сила и размер могут помочь им лучше конкурировать. Напротив, матери в плохом состоянии, скорее всего, будут перестраховываться, производя больше дочерей.
Ключевые результаты исследования:
- Когда самки производили в основном сыновей, у этих сыновей было в 2.7 раза больше детей на душу населения, чем у сыновей матерей, родивших равное количество потомков мужского и женского пола.
- То же самое было верно и для дедушек: когда дедушки производили в основном сыновей, у этих сыновей в среднем было в 2.4 раза больше детей на душу населения.
Гарнер сравнил эту стратегию с азартной игрой. Производство дочерей — это «безопасная ставка», в то время как сыновья — это «ставка с высоким риском и высокой наградой». Если животное производит фертильного, высококачественного сына (например, альфа-самца льва или павиана), оно фактически сорвало генетический джекпот.
Механизм выбора пола до конца не известен. Одна из теорий предполагает, что самки могут контролировать «мужскую» и «женскую» сперму (которая имеет разную форму), когда она движется по слизи репродуктивного тракта, избирательно замедляя или ускоряя нужные сперматозоиды.
Исследование также указывает на возможные параллели с людьми. Некоторые исследования показывают, что люди могут корректировать соотношение полов в ответ на социальные сигналы (например, в полигамных обществах или среди миллиардеров).
Важность данных зоопарков и последствия
Исследование подчёркивает огромный исследовательский потенциал данных зоопарков. Условия содержания в неволе (управляемое разведение, отсутствие естественных экологических сигналов) должны были скрыть результат, но его обнаружение делает выводы ещё более убедительными.
Однако это также вызывает обеспокоенность: непропорциональный репродуктивный успех определённых особей в неволе означает, что генетическая изменчивость теряется из популяции быстрее, чем ожидалось. Это может способствовать проблемам со здоровьем, связанным с инбридингом, и общей уязвимости популяции к болезням. Лучшее понимание манипуляции соотношением полов у животных в неволе может помочь разработать меры для сохранения видов.