Главная / Вокруг нас / Ювенилизация (неотения) «Назад в детство» / Что общего у голых землекопов и «голых обезьян»

Ювенилизация (неотения) «Назад в детство» / Что общего у голых землекопов и «голых обезьян»

ювенилизация (неотения) назад в детство / что общего у голых землекопов и «голых обезьян» важную роль в эволюции человека сыграла неотения, или ювенилизация, – задержка развития некоторых

Важную роль в эволюции человека сыграла неотения, или ювенилизация, – задержка развития некоторых признаков, ведущая к сохранению детских черт у взрослых животных. По форме черепа, структуре волосяного покрова, размеру челюстей и зубов человек больше похож на детенышей обезьян, чем на взрослых. Многие из нас надолго сохраняют любознательность и игривость – черты, свойственные большинству млекопитающих только в детстве, тогда как взрослые звери обычно угрюмы и нелюбопытны.

Способность переносить на других социальных партнеров стиль поведения, выработанный для общения с детьми, могла сыграть важную роль в эволюции человека. Не исключено, что ювенилизация облика и поведения взрослых гоминид поддерживалась отбором, потому что к таким особям, слегка похожим на детей, их брачные партнеры испытывали более нежные чувства. Это могло повысить их репродуктивный успех, если жены реже изменяли таким мужьям (которые, скорее всего, были при этом еще и менее агрессивными и более надежными), а мужья реже уходили от жен-девочек, весь вид которых говорил о том, как они нуждаются в защите и поддержке.

Антропологи обращают внимание на то, что искусственный отбор на пониженную агрессивность в ходе одомашнивания у некоторых млекопитающих привел к ювенилизации ряда признаков. В частности, они упоминают знаменитые эксперименты Д.К. Беляева и его коллег по одомашниванию лисиц. В этих экспериментах лисиц отбирали на пониженную агрессивность. В результате получились дружелюбные животные, у которых во взрослом состоянии сохранялись некоторые «детские» признаки, такие как вислоухость и укороченная морда. Похоже на то, что отбор на дружелюбие (у многих зверей это»детский» признак) может в качестве побочного эффекта приводить к ювенилизации некоторых других особенностей морфологии, мышления и поведения. Эти признаки могут быть взаимосвязаны – например, через гормональную регуляцию.

Снижение внутригрупповой агрессии сыграло важную роль на ранних этапах эволюции гоминид. Но есть так же не мало фактов указывающих на рост враждебности между группами охотников-собирателей. Это рассматривается как одна из причин развития внутригрупповой кооперации. Но в этом случае речь уже идет о поздних этапах эволюции и о межгрупповой агрессии. Так что гипотезы не противоречат друг другу.

Выдержки из книги Александра Маркова «Эволюция человека. Том I. Обезьяны, кости и гены.» Глава 2. «Назад в детство» стр. 98

Голые землекопы и люди отличаются от своих родственников (соответственно, грызунов и приматов) двумя редкими особенностями: высоко развитой социальностью и долголетием. Российские и германские биологи проанализировали факты, свидетельствующие о том, что у этих двух видов млекопитающих есть еще одна важная общая черта: ювенилизация (неотения), то есть задержка развития, ведущая к сохранению у взрослых особей ряда детских и даже эмбриональных признаков. Не исключено, что все три необычные особенности голых землекопов и «голых обезьян» — социальность, долголетие и неотения — тесно связаны между собой.

«Элементы» не раз рассказывали о голых землекопах — удивительных эусоциальных млекопитающих, существование которых было предсказано Ричардом Александером (Richard D. Alexander), специалистом по эволюции социальности (см.: R. Alexander, 1974. The evolution of social behavior), еще до того, как образ жизни этих грызунов стал известен науке.

Голые землекопы обладают целым рядом уникальных особенностей . По словам того же Александера (который всерьез занялся изучением голых землекопов, когда выяснилось, что предсказанные им эусоциальные роющие грызуны реально существуют), эти животные так же резко выделяются среди грызунов, как люди — среди приматов.

Одним из самых удивительных свойств голых землекопов является их долголетие. В лаборатории они могут жить до 30 лет и более. Предел до сих пор не установлен, поскольку голых землекопов не так давно начали содержать в неволе. Другие грызуны такого же размера (голый землекоп — зверек размером с мышь) живут раз в десять меньше. Неудивительно, что геронтологи, ищущие способы продления человеческой жизни, возлагают большие надежды на изучение голых землекопов .

Как долго живут голые землекопы в природных условиях, точно не известно, но это, судя по всему, сильно зависит от их социального статуса. Размножающиеся особи (царица и ее мужья, которых обычно бывает от одного до трех) защищены от хищников (змей) и прочих невзгод стараниями неразмножающихся рабочих особей и могут жить очень долго. Чем дольше они проживут, тем больше потомков оставят. Что касается рабочих, то они часто погибают в кровавых схватках с рабочими из соседних колоний, и поэтому средняя продолжительность их жизни, по-видимому, невелика. Однако необходимо помнить, что у голых землекопов, в отличие от многих эусоциальных насекомых, рабочие особи сохраняют реальный шанс на участие в размножении. Например, рабочая самка может занять место умершей царицы (самки в таких случаях отчаянно дерутся за «право на престол», который в итоге достается сильнейшей). Таким образом, чтобы оставить потомство, нужно не только дождаться своего шанса, но и сохранить хорошую физическую форму к тому моменту, когда этот шанс появится. Поэтому не исключено, что голому землекопу «выгодно» (с точки зрения распространения своих генов) подольше не стареть, даже если он не царь и не царица, а простой рабочий. Выражаясь более корректно, социальный образ жизни голых землекопов мог способствовать отбору на замедленное старение.

Судя по всему, процесс старения у голых землекопов действительно замедлен. Они не просто долго живут: многие «старческие» болезни, частота которых резко растет с возрастом у мышей и других млекопитающих (включая рак, диабет, многие сердечно-сосудистые и неврологические патологии) редко встречаются у голых землекопов и еще реже становятся причиной смерти. В лабораторных условиях у них не только наблюдается очень низкая смертность, но и почти не выражен рост смертности с возрастом (который часто приравнивают к самому понятию «старение»). В лаборатории, как и в природе, рабочие особи погибают чаще всего в драках с сородичами.

Вопрос о том, что общего у голых землекопов и людей, на первый взгляд напоминает аналогичный вопрос про ворона и письменный стол. Но это только на первый взгляд. Люди выделяются среди приматов не только высоко развитой социальностью (см.: Найдено ключевое различие между человеческим и обезьяньим интеллектом), как голые землекопы — среди грызунов, но и долголетием. Согласно базе данных AnAge, рекордная продолжительность жизни шимпанзе — 59,4 лет, человека — 122,5 лет, то есть вдвое больше . Кроме того, у шимпанзе даже в идеальных условиях имеет место быстрый рост смертности с возрастом, тогда как у современных людей в развитых обществах смертность лет до 60 остается низкой и растет с возрастом очень медленно (правда, потом ее рост ускоряется).

В обзорной статье, опубликованной в журнале Physiological reviews, группа российских и германских биологов под руководством академика В. П. Скулачева проанализировала факты, свидетельствующие о том, что у голых землекопов и «голых обезьян» есть еще одна важная общая особенность. Она состоит в том, что у обоих видов во взрослом состоянии сохраняется множество черт, характерных для детенышей или даже эмбрионов близких видов.

Отдельные признаки неотении в широком смысле (ювенилизации, то есть замедления развития отдельных органов и систем организма) у голых землекопов ранее отмечались некоторыми авторами, начиная с Ричарда Александера. Новизна обсуждаемой работы состоит в том, что авторы попытались, во-первых, составить наиболее полный перечень неотенических признаков у голых землекопов, во-вторых — обсудить возможные причинно-следственные связи между неотенией, социальностью и долголетием.

1. Признаки неотении у голых землекопов. Некоторые ювенильные черты голых землекопов заметны сразу — например, мелкие (по сравнению с ближайшей родней) размеры и почти полное отсутствие волосяного покрова. Мышата тоже рождаются безволосыми, но голые землекопы остаются такими всю жизнь. Еще у голых землекопов полностью отсутствуют ушные раковины (у их родни они развиваются вскоре после рождения) и мошонка, которая у самцов крыс и мышей развивается к трехнедельному возрасту.

Другие «детские» черты обнаруживаются на молекулярном и клеточном уровнях. Например, нейроны головного мозга у голых землекопов весьма устойчивы к аноксии (кислородному голоданию). Такая устойчивость типична для новорожденных млекопитающих (она помогает не задохнуться во время родов), но с возрастом теряется. Голые землекопы сохраняют ее на всю жизнь. Устойчивость отчасти связана с повышенной экспрессией гена, кодирующего одну из субъединиц глутаматного рецептора (GluN2D). У мышей его экспрессия повышена у новорожденных и быстро снижается с возрастом, у голых землекопов — остается высокой всю жизнь.

В развитии и работе мозга голых землекопов обнаружено множество других эмбриональных и детских признаков (включая активное формирование новых нейронов — нейрогенез и сохранение высокого уровня пластичности), что свидетельствует об общей ювенилизации мозга и во многом объясняет устойчивость голых землекопов к «старческим» нейродегенеративным процессам (O. K. Penz et al., 2015. Protracted brain development in a rodent model of extreme longevity).

О замедлении развития свидетельствуют и такие признаки, как долгая беременность (66–84 дней против 20 дней у мыши) и позднее наступление полового созревания. Самки мышей начинают плодиться в полуторамесячном возрасте, а самки голых землекопов — самое раннее в 7,5 месяцев, а обычно позже (вплоть до 16 лет) — в зависимости от того, когда им удастся занять место «царицы». Плодовитость у большинства млекопитающих максимальна в начале взрослой жизни и с возрастом снижается, а у голых землекопов — растет.

Уровень важнейшего антиоксидантного фермента митохондрий, супероксиддисмутазы 2, у мышей снижается с возрастом, а у голых землекопов — нет. Это справедливо и для других ферментов с подобными функциями (супероксиддисмутаза 1, каталаза). Более того, у голых землекопов, в отличие от других млекопитающих, с возрастом не растет уровень свободных радикалов в митохондриях. Клетки голых землекопов более устойчивы к оксидантам, таким как H2O2. Все это может быть напрямую связано с задержкой старения (см.: Free-radical theory of aging).

Еще одна ювенильная черта голых землекопов — слабая способность к поддержанию постоянной температуры тела, что характерно для новорожденных млекопитающих. Признаки ювенилизации и замедленного развития (включая замедленное старение) отмечены также в строении легких, костей, кровеносных сосудов, митохондрий скелетных мышц, в работе влияющих на продолжительность жизни сигнальных систем с участием инсулина и инсулиноподобного фактора роста и т. д. Приведенный в статье список неотенических черт голых землекопов насчитывает в общей сложности 43 пункта. Эти данные хорошо согласуются с предположением о том, что голые землекопы — неотенические животные, у которых, по сравнению с другими грызунами, замедлены многие онтогенетические процессы, включая старение.

2. Признаки неотении у человека. Давно замечено, что по целому ряду признаков люди больше похожи на детенышей обезьян, чем на взрослых. По-видимому, в ходе антропогенеза у наших предков произошла ювенилизация, затронувшая не только многие морфологические признаки (рис. 2), но и особенности мозга и поведения. В частности, предполагается, что отбор на пониженную внутригрупповую агрессию («детский» признак у многих млекопитающих), происходивший на ранних этапах антропогенеза (см.: Семейные отношения — ключ к пониманию эволюции человека), мог попутно привести к ювенилизации ряда других признаков, подобно тому, как это произошло с одомашненными лисицами в знаменитом опыте Д. К. Беляева .

Социальность, неотения и долголетие: есть ли между ними связь Итак, голых землекопов и людей объединяют, помимо долголетия и исключительно высоко развитой социальности, также и многочисленные неотенические черты. Что это — случайное совпадение Или между этими тремя особенностями действительно существует связь

Корреляция между неотенией и долгой жизнью представляется довольно естественной. Хотя мы пока еще мало знаем о генетических механизмах регуляции темпов развития (в частности, неясно, существуют ли некие единые «онтогенетические часы» или скорость развития контролируется разными молекулярными системами на разных этапах), более или менее очевидно, что тайминг развития разных подсистем организма и этапов онтогенеза — если не всех, то хотя бы некоторых — может быть взаимосвязан. Поэтому замедление одних процессов может автоматически повлечь за собой замедление других. Например, отбор на замедленное старение может привести, в качестве побочного эффекта, к задержке развития неокортекса и волосяного покрова. Или наоборот: отбор на замедленное развитие какого-то органа может привести к общему замедлению онтогенеза и продлению жизни. Ведь старение — закономерный этап жизненного цикла, зависящий от генов и «запрограммированный» в геноме точно так же, как и другие онтогенетические процессы (независимо от того, является ли старение адаптацией, поддерживаемой отбором, или побочным эффектом ослабления отбора с возрастом). Кроме того, можно предположить, что если отбор одновременно поддерживает замедление сразу нескольких онтогенетических процессов (например, замедленное развитие мозга — чтобы дети не рождались со слишком большими головами и лучше обучались в детстве, а замедленное старение — из-за возросшей роли бабушек и дедушек в заботе о потомстве), то в такой ситуации вероятность формирования целого комплекса неотенических изменений повышается. Таким образом, не исключено, что неотения и долголетие были приобретены голыми землекопами и людьми в едином комплексе, как два взаимосвязанных признака.

Какое из этих объяснений ближе к реальности, покажут будущие исследования.

Читать еще:

Пирамида Кукулькана.

Пирамиду в Чичен-Ице называют большим солнечным календарем. В ее основании лежит квадрат со стороной 55,5 …

Добавить комментарий