Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Внешний звук
значок аудио «Дело бабушек: некоторые удивительно противоречивые теории долголетия человека» , Институт истории науки

Гипотеза бабушки - это гипотеза, объясняющая существование менопаузы в истории жизни человека путем определения адаптивной ценности расширенных родственных связей. Он основан на ранее постулированной « материнской гипотезе », которая гласит, что с возрастом матери затраты на воспроизводство возрастают, и энергия, затрачиваемая на эту деятельность, будет лучше тратиться на помощь ее потомству в их репродуктивных усилиях. [1]Это предполагает, что, перенаправляя свою энергию на энергию своих потомков, бабушки могут лучше обеспечить выживание своих генов через более молодые поколения. Обеспечивая пропитание и поддержку своим родственникам, бабушки не только обеспечивают соблюдение их генетических интересов, но и укрепляют свои социальные сети, что может привести к более эффективному немедленному приобретению ресурсов. [2] [3] Этот эффект может распространить прошлых родственников на более крупные общественные сети и принести пользу более широкому групповому фитнесу . [4]

Фон [ править ]

Одно объяснение этому было представлено Дж. К. Уильямсом, который первым предположил [5], что менопауза может быть адаптацией. Уильямс предположила, что в какой-то момент женщинам стало выгоднее перенаправить репродуктивные усилия на усиление поддержки существующего потомства. Он утверждал, что поскольку зависимое потомство самки умрет так же быстро, как и она, старшие матери должны прекратить производить новое потомство и сосредоточиться на уже существующих. Поступая таким образом, они могли бы избежать возрастных рисков, связанных с воспроизводством, и тем самым устранить потенциальную угрозу для продолжения выживания нынешнего потомства. Эволюционная аргументация этого основана на связанных теориях.

Выбор родственников [ править ]

Основная статья: Выбор родственников

Родственный отбор обеспечивает основу для адаптивной стратегии, посредством которой альтруистическое поведение наделяется близкородственными людьми, поскольку существуют легко идентифицируемые маркеры, указывающие на их склонность к взаимному ответу. Родственный отбор подразумевается в теориях об успешном распространении генетического материала посредством воспроизводства, поскольку помощь человеку с большей вероятностью делиться своим генетическим материалом лучше обеспечит выживание по крайней мере его части. Правило Гамильтона предполагает, что люди предпочтительно помогают тем, кто больше с ними связан, когда затраты для них минимальны. Математически это моделируется как . Таким образом, ожидается, что бабушки откажутся от собственного воспроизводства, если выгода от помощи этим людям ( б ) умножится на родство с этим человеком (г ) перевесили затраты бабушки, не имеющей потомства ( в ).

Свидетельства родственного отбора оказались коррелированными с климатическими изменениями примерно 1,8–1,7 миллиона лет назад в практике сбора пищи самками и совместного использования пищи. [6] Эти изменения увеличили зависимость несовершеннолетних, вынуждая матерей выбирать низкоуровневый общий источник пищи ( клубни ), который требовал навыков взрослых для сбора урожая и обработки. [6] Такие требования ограничивали женские IBI, таким образом давая возможность для отбора в пользу гипотезы бабушки.

Родительские инвестиции [ править ]

Основная статья: Родительские инвестиции

Родительские инвестиции, первоначально предложенные Робертом Триверсом , определяются как любая выгода, которую родитель предоставляет потомству за счет его способности вкладывать средства в другое место. [7]Эта теория служит для объяснения динамических половых различий в инвестициях в потомство, наблюдаемых у большинства видов. В первую очередь это проявляется в размере гамет, поскольку яйцеклетки больше и энергетически более дороги, чем сперма. Самки также гораздо более уверены в своей генетической связи со своим потомством, поскольку рождение служит очень надежным маркером родства. Эта неуверенность в отцовстве, которую испытывают мужчины, делает их менее склонными, чем женщины, вкладывать средства, поскольку самцам будет дорого обеспечивать пропитание потомству другого самца. Это означает поколение бабушек и дедушек, поскольку бабушки с гораздо большей вероятностью, чем дедушки, будут вкладывать деньги в потомство своих детей, и больше в потомство своих дочерей, чем сыновей.

Эффект бабушки [ править ]

Эволюционная теория гласит, что все организмы вкладывают значительные средства в воспроизводство, чтобы воспроизвести свои гены. Согласно родительскому вкладу, человеческие женщины будут вкладывать значительные средства в свое потомство, потому что количество доступных им возможностей для спаривания и количество потомства, которое они могут произвести за определенный промежуток времени, определяется биологией их пола. Этот интервал между родами (IBI) является ограничивающим фактором того, сколько детей может иметь женщина, из-за длительного периода развития, который испытывают человеческие дети. Расширенное детство, как и увеличенная продолжительность пострепродуктивной жизни женщин, присуще только людям. [8]Из-за этой корреляции человеческие бабушки могут обеспечить дополнительную родительскую заботу о детях своих отпрысков. Поскольку их внуки по-прежнему несут часть своих генов, бабушка по-прежнему генетически заинтересована в том, чтобы гарантировать, что эти дети доживут до воспроизводства.

Репродуктивное старение [ править ]

Основная статья: Эволюция старения

Несоответствие между темпами деградации соматических клеток и гамет у женщин является неразрешенным парадоксом. Почему соматические клетки убывают медленнее и почему люди вкладывают больше средств в соматическое долголетие по сравнению с другими видами? [9] Поскольку естественный отбор имеет гораздо более сильное влияние на молодое поколение, вредные мутации в более позднем возрасте становится труднее выделить из популяции. [10]

У самок плацентарных , число овариальных ооцитов фиксируются во время эмбрионального развития, возможно , как приспособление для уменьшения накопления мутаций , [11] , которые затем созревают или ухудшать в течение жизни. При рождении обычно бывает один миллион яйцеклеток. Однако к менопаузе на самом деле созреют только около 400 яйцеклеток. [12] У людей частота атрезии фолликулов увеличивается в пожилом возрасте (около 38-40 лет) по неизвестным причинам. [13]У шимпанзе, наших ближайших генетических родственников, не относящихся к человеку, атрезия ооцитов очень схожа до 35 лет, когда люди испытывают гораздо более высокую скорость атрезии, чем шимпанзе. [14] Однако самки шимпанзе, в отличие от людей, обычно умирают, пока еще находятся в репродуктивной фазе. [2]

Процесс старения у людей оставляет дилемму в том, что самки живут за пределами своей способности к воспроизводству. Тогда перед исследователями-эволюционистами встает вопрос: почему человеческие тела живут так крепко и так долго превышают свой репродуктивный потенциал, и может ли быть адаптивным преимуществом отказ от собственных попыток воспроизводства для помощи родным?

Alloparenting [ править ]

Практика разделения родительских обязанностей между лицами, не являющимися родителями, дает женщинам большое преимущество, поскольку они могут направлять больше усилий и энергии на то, чтобы иметь большее количество потомков. Хотя такая практика наблюдается у нескольких видов [15], она оказалась особенно успешной стратегией для людей, которые широко используют социальные сети. Одно обсервационное исследование собирателей ака в Центральной Африке продемонстрировало, как все материнские вложения в потомство увеличивались именно в те времена, когда увеличивались вложения матери в пропитание и экономическую деятельность. [16]

Если эффект бабушки был верен, женщины в постменопаузе должны продолжать работать после прекращения фертильности и использовать вырученные средства для преимущественного обеспечения своих родственников. Такие доказательства предоставлены исследованиями женщин хадза . Постменопаузальные женщины хадза - это современная группа охотников-собирателей в Танзании, которая часто помогает своим внукам добывать основные продукты питания, которые дети младшего возраста не умеют успешно добывать. [8] Детям, таким образом, требуется помощь взрослого, чтобы обрести этот жизненно важный вид средств к существованию. Однако часто матери сдерживаются заботой о младшем потомстве и менее доступны, чтобы помочь своим детям старшего возраста добывать корм. [8] В этом отношении бабушки хадза становятся жизненно важными для ухода за существующими внуками и позволяют женщинам репродуктивного возраста перенаправлять энергию от существующего потомства на более молодое потомство или другие репродуктивные усилия.

Однако некоторые комментаторы считали, что роль мужчин хадза, которые вносят 96% среднесуточного потребления белка, игнорировалась; [17], хотя авторы обращаются к этой критике в многочисленных публикациях. [8] [18] [19] [20] Другие исследования также продемонстрировали сомнения относительно сходства поведения между хадза и нашими предками. [21]

Бабушки по материнской линии против бабушек по отцовской линии [ править ]

Поскольку следует ожидать, что бабушки будут оказывать предпочтительное отношение к потомкам, с которыми она наиболее уверена в своих отношениях, должны быть различия в помощи, которую она оказывает каждому внуку в зависимости от этих отношений. Исследования показали, что не только материнские или отцовские отношения между бабушкой и дедушкой влияют на то, получит ли внук помощь и в какой степени, но и на то, какой вид помощи. Бабушки по отцовской линии часто пагубно влияли на младенческую смертность. [22] [23] Кроме того, бабушки по материнской линии сосредоточены на выживании потомства, тогда как бабушки по отцовской линии увеличивают рождаемость. [24] Эти результаты согласуются с идеями родительского вклада и неопределенности отцовства. Точно так же бабушка может быть бабушкой по материнской и отцовской линии, и поэтому при разделении ресурсов следует отдавать предпочтение потомству дочери.

Другие исследования были сосредоточены на генетических отношениях между бабушками и внуками. Такие исследования показали, что влияние бабушек по материнской / отцовской линии на внуков / внучок может варьироваться в зависимости от степени генетического родства, при этом бабушки по отцовской линии оказывают положительное влияние на внучек, но пагубно влияют на внуков [25], а неопределенность отцовства может быть менее важной, чем хромосомное наследование. [26]

Критика и альтернативные гипотезы [ править ]

Некоторые критики подвергают сомнению эту гипотезу, потому что, хотя в ней рассматривается вопрос о том, как уход за бабушкой и дедушкой мог поддерживать более длительную пострепродуктивную продолжительность жизни женщин, он не дает объяснения того, как она развивалась в первую очередь. Некоторые версии гипотезы бабушки утверждали, что она помогает объяснить долголетие человеческого старения . Однако демографические данные показали, что исторически растущее число пожилых людей среди населения коррелирует с меньшим числом молодых людей. [27] Это предполагает, что в какой-то момент бабушки не помогли выживанию своих внуков, и не объясняет, почему первая бабушка отказалась от собственного воспроизводства, чтобы помочь своим потомкам и внукам.

Кроме того, все вариации эффекта матери или бабушки не могут объяснить долголетие продолжающимся сперматогенезом у мужчин.

Еще одна проблема, связанная с гипотезой бабушки, состоит в том, что она требует истории женской филопатрии . Хотя некоторые исследования показывают , что охотники-собиратели общество являются патриархальным , [28] монтаж данных показывают , что место жительство текуче среди охотников-собирателей [29] [30] и что замужних женщины , по крайней мере один патрилинейного общества посетить их родственник во времена , когда запечатлелся основанная на этом поддержка может быть особенно полезной для репродуктивного успеха женщины . [31] Одно исследование предполагает, однако, что родство по материнской линии было необходимо для того, чтобы сыновья стали отцами в патрилокальном обществе. [32]

Он также не может объяснить пагубные последствия потери фолликулярной активности яичников. Хотя непрерывный постменопаузальный синтез эстрогена происходит в периферических тканях через надпочечники [33], эти женщины, несомненно, сталкиваются с повышенным риском состояний, связанных с более низким уровнем эстрогена: остеопороза , остеоартрита , болезни Альцгеймера и ишемической болезни сердца . [34]

С другой стороны, изнуряющие симптомы, которые обычно сопровождают менопаузу в западных культурах, можно рассматривать как естественную отбраковку нерепродуктивных представителей вида. Приливы жара, потеря кратковременной памяти, снижение способности к концентрации и трудности в обучении новым задачам в дикой природе подвергали бы пострадавшего большему риску от хищников и топографических опасностей, таких как падение с высоты. Эта естественная отбраковка оставит больше еды, обычно в относительно небольшом количестве, для репродуктивных представителей вида, чья молодость менее опытна в ее поиске [ цитата необходима ] .

Однако кросс-культурные исследования менопаузы показали, что симптомы менопаузы весьма различны среди разных групп населения, и что некоторые группы женщин не распознают и могут даже не испытывать эти «симптомы». [35] Такой высокий уровень вариабельности симптомов менопаузы в разных популяциях ставит под сомнение правдоподобие менопаузы как своего рода « отбраковывающего агента», исключающего непродуктивных самок из конкуренции с более молодыми, плодовитыми представителями этого вида. Это также сталкивается с задачей объяснения парадокса между типичным возрастом начала менопаузы и продолжительностью жизни женщин.

См. Также [ править ]

  • «Как и почему» - пьеса, основанная на споре вокруг гипотезы бабушки и эволюции репродукции человека.
  • Послеродовые роды - всемирная традиция, по которой бабушки заботятся о следующем поколении.
  • Гипотеза патриарха

Ссылки [ править ]

  1. ^ Павард, Сэмюэл; Metcalf, C. Jessica E .; Хейер, Эвелин (5 марта 2008 г.). «Старение размножения может объяснить адаптивную менопаузу у людей: проверка гипотезы« матери »». Американский журнал физической антропологии . 136 (2): 194–203. DOI : 10.1002 / ajpa.20794 . PMID  18322919 .
  2. ^ a b Докинз, Ричард (1976). Эгоистичный ген . Нью-Йорк : Издательство Оксфордского университета . ISBN 0-19-286092-5.
  3. ^ Александр, RD (1974). «Эволюция социального поведения». Ежегодный обзор экологии и систематики . 5 : 325–83. DOI : 10.1146 / annurev.es.05.110174.001545 .
  4. ^ Кэмпбелл, Б. (1971). Эволюция человека: введение в адаптации человека . Алдина. ISBN 0-202-02013-4.
  5. ^ Уильямс, GC (1957). «Плейотропия, естественный отбор и эволюция старения». Эволюция . 11 (4): 398–411. DOI : 10.2307 / 2406060 . JSTOR 2406060 . 
  6. ^ а б О'Коннелл, JF; Hawkes, K .; Блуртон Джонс, Н.Г. (1999). «Бабушка и эволюция Homo erectus». Журнал эволюции человека . 36 (5): 461–485. DOI : 10,1006 / jhev.1998.0285 . PMID 10222165 . S2CID 23632650 .  
  7. ^ Триверс, Роберт (1972). Родительские инвестиции и половой отбор . Чикаго: Издательство Aldine. п. 139.
  8. ^ a b c d Hawkes, K .; О'Коннелл, Дж. Ф.; Блуртон Джонс, Н.Г. (1997). «Распределение времени женщин Hazda, обеспечение потомства и эволюция продолжительной жизни в постменопаузе». Современная антропология . 38 (4): 551–577. DOI : 10.1086 / 204646 . S2CID 55079065 . 
  9. Перейти ↑ Hawkes, K. (2003). «Бабушки и эволюция человеческого долголетия». Американский журнал биологии человека . 15 (3): 380–400. DOI : 10.1002 / ajhb.10156 . PMID 12704714 . 
  10. ^ Крофт, Даррен П .; Брент, Лорен Дж. Н.; Franks, Daniel W .; Кант, Майкл А. (июль 2015 г.). «Эволюция продленной жизни после размножения» . Тенденции в экологии и эволюции . 30 (7): 407–416. DOI : 10.1016 / j.tree.2015.04.011 . PMID 25982154 . 
  11. Перейти ↑ Ellison, PT (2001). На плодородной земле: экология, эволюция и воспроизводство человека . Издательство Гарвардского университета.
  12. Перейти ↑ Baker, TG (1963). «Количественное и цитологическое исследование половых клеток в яичниках человека». Труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки . 158 (972): 417–433. Bibcode : 1963RSPSB.158..417B . DOI : 10,1098 / rspb.1963.0055 . PMID 14070052 . 
  13. ^ Хоукс, Кристен; Смит, Кен Р. (25 августа 2010 г.). «Женщины останавливаются рано? Сходства в снижении фертильности у людей и шимпанзе» . Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1204 (1): 43–53. Bibcode : 2010NYASA1204 ... 43H . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2010.05527.x . PMC 4043631 . PMID 20738274 .  
  14. ^ Клотье, Кристина Т .; Коксворт, Джеймс; Хоукс, Кристен (5 февраля 2015 г.). «Связанное с возрастом уменьшение количества фолликулов яичников у шампанизированных (Pan troglodytes) и людей различается» . ВОЗРАСТ . 37 (1): 10. DOI : 10.1007 / s11357-015-9746-4 . PMC 4317403 . PMID 25651885 .  
  15. ^ Леггетт, Хелен С .; Эль Моден, Клэр Э; Уайлд, Джефф; Запад, Стюарт (12 октября 2011 г.). «Беспорядочные половые связи и эволюция кооперативного разведения» . Труды Королевского общества B . 279 (1732): 1405–1411. DOI : 10.1098 / rspb.2011.1627 . PMC 3282361 . PMID 21993501 .  
  16. ^ Михан, Courtney (16 сентября 2009). «Материнское распределение времени в двух кооперативных детских обществах». Человеческая природа . 20 (4): 375–393. DOI : 10.1007 / s12110-009-9076-2 .
  17. ^ Гурвен, М .; Хилл, К. (1997). «Комментарии к« Распределению времени женщин Хазды, обеспечению потомства и эволюции длительной жизни в постменопаузе » ». Современная антропология . 38 (4): 566–567. DOI : 10.1086 / 204646 . S2CID 55079065 . 
  18. ^ Хоукс, К .; О'Коннелл, Дж. Ф.; Блуртон Джонс Н.Г. (2001). «Хадза Мясорубка». Эволюция и поведение человека . 22 (2): 113–142. DOI : 10.1016 / S1090-5138 (00) 00066-0 . PMID 11282309 . 
  19. ^ Хоукс, К .; О'Коннелл, Дж. Ф.; Блуртон Джонс Н.Г. (2001). «Охота и нуклеарные семьи: некоторые уроки хадзы о мужском труде». Современная антропология . 42 (5): 681–709. DOI : 10.1086 / 322559 .
  20. ^ Хоукс, К .; О'Коннелл, Дж. Ф.; Коксворт, Дж. Э. (2010). «Продовольствие - не единственная причина, по которой мужчины охотятся». Современная антропология . 51 (2): 259–264. DOI : 10.1086 / 651074 . S2CID 17545995 . 
  21. ↑ Гиббонс, А. (1997). «Почему жизнь после менопаузы?». Наука . 276 (5312): 535. DOI : 10.1126 / science.276.5312.535b .
  22. ^ Voland, E .; Бейсе, Дж. (2002). «Противоположные эффекты бабушек по материнской и отцовской линии на выживаемость младенцев в историческом Круммерне». Mpidr Wp 2001-026 .
  23. ^ Джеймисон, CS; Корнелл, LL; Jamison PL; Наказато Х. (2002). «Все ли бабушки равны? Обзор и предварительная проверка гипотезы бабушки в Токугаве, Япония». Американский журнал физической антропологии . 119 (1): 67–76. DOI : 10.1002 / ajpa.10070 . PMID 12209574 . 
  24. ^ Mace, R .; Сир, Р. (2004). "Люди - общинные заводчики?". In Voland, E .; Chasiotis, A .; Schiefenhoevel, W. (ред.). Бабушка - эволюционное значение второй половины женской жизни . Издательство Университета Рутгерса.
  25. ^ Фокс, М; Sear R; Beise J; Ragsdale G; Voland E; Кнапп Л.А. (2010). «Бабушка любит фаворитов: родство Х-хромосомы и детская смертность по полу» . Труды Королевского общества B . 277 (1681): 567–573. DOI : 10.1098 / rspb.2009.1660 . PMC 2842695 . PMID 19864288 .  
  26. ^ Фокс, М; Johow J; Кнапп Л.А. (2011). «Эгоистичный ген бабушки: роль X-хромосомы и неопределенность отцовства в эволюции бабушкиного поведения и долголетия» . Международный журнал эволюционной биологии . 1 : 1–9. DOI : 10.4061 / 2011/165919 . PMC 3118636 . PMID 21716697 .  
  27. ↑ Хоукс, Кристен (11 марта 2004 г.). «Человеческое долголетие: эффект бабушки». Природа . 428 (6979): 128–129. Bibcode : 2004Natur.428..128H . DOI : 10.1038 / 428128a . PMID 15014476 . 
  28. ^ Печчеи, JS (2001). «Критика гипотез бабушки: старое и новое». Американский журнал биологии человека . 13 (4): 434–452. DOI : 10.1002 / ajhb.1076 . PMID 11400215 . 
  29. ^ Альварес, Х. (2004). «Резиденция группы среди охотников-собирателей: взгляд на заявления и свидетельства патрилокальных банд». In Chapais, B .; Берман, С. (ред.). Родство и поведение приматов . Оксфорд: Оксфордский университет. С. 420–442.
  30. Перейти ↑ Marlowe, F (2004). «Брачная резиденция среди фуражиров». Современная антропология . 45 (2): 277–284. DOI : 10.1086 / 382256 . JSTOR 10.1086 / 382256 . 
  31. ^ Scelza, B. (2011). «Подвижность женщин и доступ к родству после брака в патрилокальном обществе». Человеческая природа . 22 (4): 377–393. DOI : 10.1007 / s12110-011-9125-5 . PMID 22388944 . 
  32. ^ Стриер, Карен Б .; Чавес, Пауло Б.; Mendes, Sergio L .; Фагундес, Валерия; Ди Фьоре, Энтони (22 ноября 2011 г.). «Низкий перекос отцовства и влияние родства по материнской линии у эгалитарного патрилокального приматы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (47): 18915–9. DOI : 10.1073 / pnas.1116737108 . PMC 3223441 . PMID 22065786 .  
  33. ^ Лабри, Ф. (2010). «ДГЭА, важный источник половых стероидов для мужчин и даже женщин». Нейроэндокринология: патологические ситуации и заболевания . Прогресс в исследованиях мозга. 182 : 97–148. DOI : 10.1016 / S0079-6123 (10) 82004-7 . ISBN 9780444536167. PMID  20541662 .
  34. ^ Massart, F .; Регинстер, JY; Брэнди, ML (2001). "Генетика заболеваний, связанных с менопаузой". Maturitas . 40 (2): 103–116. DOI : 10.1016 / S0378-5122 (01) 00283-3 . PMID 11716989 . 
  35. ^ Мелби, Мелисса К. (2005). «Распространенность вазомоторных симптомов и язык менопаузы в Японии». Менопауза . 12 (3): 250–257. DOI : 10.1097 / 01.gme.0000146108.27840.d9? . PMID 15879913 .