Почему потомство старых матерей менее приспособлено к долгой и успешной жизни?

Потомство, рожденное от матерей старшего возраста, менее здорово, живет меньше или имеет меньше собственного потомства по сравнению с потомством молодых матерей. Это наблюдается у людей и многих других видов. Долгое время оставалось загадкой, почему эволюция сохраняет этот материнский эффект, если такие поздние потомки менее приспособлены к выживанию и размножению.

Ученые проверили эволюционную приспособленность потомства старых матерей у коловраток (микроскопических беспозвоночных) в нескольких реальных и смоделированных условиях: в комфортных лабораторных культурах, под угрозой хищничества в дикой природе и при ограниченном питании. Они подтвердили, что этот эффект старения матери (материнский эффект сенесценции) действительно снижает эволюционную приспособленность потомства во всех средах, в основном за счет снижения фертильности в пиковый репродуктивный период. Также предложен возможный эволюционный механизм этого явления. Исследование под руководством Кристин Гриббл из Marine Biological Laboratory и Кристины Эрнандес из Woods Hole Oceanographic Institution опубликовано на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Для решения вопроса Эрнандес и коллеги впервые построили математические модели, чтобы рассчитать силу давления естественного отбора на выживаемость и фертильность популяций потомства в зависимости от возраста их матерей. Они обнаружили, что это давление, называемое градиентом отбора, снижается с возрастом матери.

Ключевой вывод: Поскольку давление отбора ослабевает с возрастом матери, его может быть недостаточно, чтобы удалить менее приспособленное потомство из популяции. Из-за этого материнский эффект сенесценции сохраняется и продолжает эволюционировать в популяции, даже несмотря на снижение приспособленности.

Разработанные командой модели могут быть применены к широкому кругу видов для оценки влияния материнского эффекта сенесценции на приспособленность. Для этого необходимы экспериментальные данные о продолжительности жизни и плодовитости потомства от матерей разного возраста.