Гипотеза бабушки
Внешний звук | |
---|---|
![]() | |
![]() |
Гипотеза бабушки — это гипотеза, объясняющая существование менопаузы в истории жизни человека путем определения адаптивной ценности расширенных родственных связей. Он основан на ранее постулированной « гипотезе матери », которая утверждает, что с возрастом матери затраты на воспроизводство становятся выше, и энергия, посвященная этой деятельности, будет лучше потрачена на помощь ее потомству в его репродуктивных усилиях. [1] Это предполагает, что, перенаправляя свою энергию на энергию своих потомков, бабушки могут лучше обеспечить выживание своих генов в более молодых поколениях. Обеспечивая питание и поддержку своим родственникам, бабушки не только обеспечивают соблюдение их генетических интересов, но и расширяют свои социальные сети, что может привести к более быстрому получению ресурсов. [2] [3] Этот эффект может распространиться на прошлых родственников на более крупные общественные сети и принести пользу более широкой групповой приспособленности . [4]
Фон
[ редактировать ]Одно из объяснений этому было предложено Г. К. Уильямсом, который первым предположил, что [5] что менопауза может быть адаптацией. Уильямс предположил, что в какой-то момент женщинам стало выгоднее перенаправить репродуктивные усилия на усиление поддержки существующего потомства. Поскольку зависимое потомство самки умрет, как только она умрет, утверждал он, пожилым матерям следует 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 дальнейшему выживанию нынешнего потомства. Эволюционные рассуждения, стоящие за этим, основаны на родственных теориях.
Родственный отбор
[ редактировать ]Родственный отбор обеспечивает основу для адаптивной стратегии, посредством которой альтруистическое поведение наделяется близкородственными людьми, поскольку существуют легко идентифицируемые маркеры, указывающие на то, что они могут ответить взаимностью. Родственный отбор подразумевается в теориях успешного распространения генетического материала посредством воспроизводства, поскольку помощь человеку с большей вероятностью поделиться своим генетическим материалом лучше обеспечит выживание хотя бы его части. Правило Гамильтона предполагает, что люди предпочитают помогать тем, кто более связан с ними, когда затраты для них минимальны. Математически это моделируется как . Таким образом, можно было бы ожидать, что бабушки откажутся от собственного воспроизводства, как только выгоды от помощи этим людям ( b ), умноженные на родство с этим человеком ( r ), перевесят затраты, связанные с отсутствием воспроизводства бабушки ( c ).
Появились доказательства родственного отбора, коррелирующие с климатическими изменениями, произошедшими около 1,8–1,7 миллиона лет назад, в практиках поиска пищи и совместного использования пищи самками. [6] Эти изменения усилили зависимость несовершеннолетних, вынудив матерей выбирать низкосортный, распространенный источник пищи ( клубни ), сбор и обработка которого требовали от взрослых навыков. [6] Такие требования ограничивали женские IBI (межродовые интервалы), тем самым предоставляя возможность выбора в пользу гипотезы бабушки.
Родительские инвестиции
[ редактировать ]Родительские инвестиции, первоначально предложенные Робертом Триверсом , определяются как любая выгода, которую родитель дает потомству за счет его способности инвестировать в другое место. [7] Эта теория служит для объяснения динамических половых различий в вкладе в потомство, наблюдаемых у большинства видов. В первую очередь это проявляется в размере гамет, поскольку яйцеклетки крупнее и гораздо более энергетически дороги, чем сперматозоиды. Самки также гораздо более уверены в своем генетическом родстве со своим потомством, поскольку рождение служит очень надежным маркером родства. Эта неуверенность в отцовстве, с которой сталкиваются самцы, делает их менее склонными к инвестированию, чем самки, поскольку для самцов было бы дорого обеспечивать пропитание потомству другого самца. Это отражается на поколении бабушек и дедушек, поскольку бабушки должны гораздо чаще, чем дедушки, вкладывать энергию в потомство своих детей, и в большей степени в потомство своих дочерей, чем сыновей.
Эффект бабушки
[ редактировать ]Эволюционная теория утверждает, что все организмы вкладывают значительные средства в размножение, чтобы воспроизвести свои гены. Согласно вкладам родителей, человеческие самки будут вкладывать значительные средства в своих детенышей, поскольку количество доступных им возможностей спаривания и количество потомков, которые они могут произвести за определенный промежуток времени, определяются биологией их пола. Этот интервал между родами (IBI) является ограничивающим фактором того, сколько детей может иметь женщина из-за длительного периода развития, который переживают человеческие дети. Продолжительное детство, как и увеличенная пострепродуктивная продолжительность жизни женщин, относительно уникально для человека. [8] Благодаря этой корреляции человеческие бабушки имеют все шансы обеспечить дополнительную родительскую заботу о детях своего потомства. Поскольку их внуки все еще несут часть их генов, в генетических интересах бабушки обеспечить, чтобы эти дети дожили до воспроизводства.
Репродуктивное старение
[ редактировать ]Несоответствие между скоростью деградации соматических клеток и гамет у женщин представляет собой неразрешимый парадокс. Соматические клетки разрушаются медленнее, и люди вкладывают больше средств в соматическое долголетие по сравнению с другими видами. [9] Поскольку естественный отбор оказывает гораздо более сильное влияние на молодые поколения, вредные мутации в более позднем возрасте становится труднее отобрать из популяции. [10]
В женских плацентах количество ооцитов яичников фиксируется во время эмбрионального развития, возможно, как адаптация, направленная на уменьшение накопления мутаций . [11] которые затем созревают или деградируют в течение жизни. При рождении обычно имеется один миллион яйцеклеток. Однако к моменту менопаузы созреет только около 400 яйцеклеток. [12] У людей частота фолликулярной атрезии увеличивается в более старшем возрасте (около 38–40 лет) по неизвестным причинам. [13] Недавние исследования показали, что у шимпанзе, наших ближайших генетических родственников, не являющихся людьми, возраст менопаузы у шимпанзе, содержащихся в неволе, составляет примерно 50 лет, что аналогично возрасту человеческих самок. [14] ), аналогичные результаты были отражены в исследовании сообщества диких шимпанзе в Нгого (Уганда), о котором сообщалось в октябре 2023 года ( [15] ). В отчете о последнем исследовании была поставлена под сомнение гипотеза бабушки, отмечая, что «...условия жизни шимпанзе совсем другие, чем у людей. детородный возраст». Ранее у шимпанзе и людей была установлена очень схожая скорость атрезии ооцитов до 40 лет, после чего у людей наблюдался гораздо более высокий уровень атрезии по сравнению с шимпанзе. [16]
Процесс старения у людей ставит дилемму, заключающуюся в том, что женщины переживают свою способность к размножению. Тогда перед исследователями-эволюционистами встает вопрос: почему человеческие тела так долго живут и так долго превосходят свой репродуктивный потенциал, и может ли быть адаптивная польза в отказе от собственных попыток воспроизводства ради помощи родственникам?
Аллородительство
[ редактировать ]Практика разделения родительских обязанностей между лицами, не являющимися родителями, дает женщинам большое преимущество, поскольку они могут направить больше усилий и энергии на рождение большего числа потомков. Хотя такая практика наблюдается у нескольких видов, [17] это была особенно успешная стратегия для людей , которые широко полагаются на социальные сети. Одно обсервационное исследование собирателей ака в Центральной Африке продемонстрировало, как материнские инвестиции в потомство увеличиваются именно в те периоды, когда увеличиваются инвестиции матери в средства к существованию и экономическую деятельность. [18]
Если бы эффект бабушки был правдой, женщины в постменопаузе должны были бы продолжать работать после прекращения фертильности и использовать полученные доходы преимущественно для обеспечения своих родственников. исследования женщин хадза Такие доказательства предоставили . Женщины хадза в постменопаузе, представляющие собой современную группу охотников-собирателей в Танзании, часто помогают своим внукам, добывая основные продукты питания, которые младшие дети не могут успешно добыть. [8] Поэтому детям требуется помощь взрослых, чтобы получить этот важнейший вариант существования. Однако часто матери скованы заботой о младших потомках и менее готовы помочь своим старшим детям 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, на долю которых приходится 96% среднесуточного потребления белка, игнорируется. [8] хотя авторы обращались к этой критике в многочисленных публикациях. [8] [19] [20] [21] Другие исследования также продемонстрировали сомнения относительно сходства поведения хадза и наших предков. [22]
Бабушки по материнской линии и бабушки по отцовской линии
[ редактировать ]Поскольку от бабушек следует ожидать, что они будут оказывать предпочтение 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 бабушки и дедушки влияют на то, получает ли внук помощь и если да, то в каком объеме, но также и на то, какого рода помощь. Бабушки по отцовской линии часто оказывали пагубное влияние на детскую смертность. [23] [24] Кроме того, бабушки по материнской линии концентрируются на выживании потомства, тогда как бабушки по отцовской линии повышают рождаемость. [25] Эти результаты согласуются с идеями родительского вклада и неопределенности отцовства. В равной степени бабушка может быть бабушкой как по материнской, так и по отцовской линии, и, таким образом, при разделении ресурсов следует отдавать предпочтение потомству дочери.
Другие исследования были сосредоточены на генетическом родстве между бабушками и внуками. Такие исследования показали, что влияние бабушек по материнской/отцовской линии на внуков/внучек может варьироваться в зависимости от степени генетического родства: бабушки по отцовской линии оказывают положительное влияние на внучек, но вредное воздействие на внуков. [26] и неопределенность отцовства может быть менее важной, чем хромосомное наследование. [27]
Критика и альтернативные гипотезы
[ редактировать ]Некоторые критики поставили под сомнение эту гипотезу, поскольку, хотя она и рассматривает вопрос о том, как забота бабушек и дедушек могла поддерживать более продолжительную продолжительность пострепродуктивной жизни женщин, она не дает объяснения тому, как она вообще могла бы развиваться. В некоторых версиях гипотезы бабушки утверждалось, что она помогает объяснить продолжительность жизни человека . Однако демографические данные показали, что исторически рост числа пожилых людей среди населения коррелирует с меньшим количеством молодых людей. [28] Это говорит о том, 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 при продолжающемся сперматогенезе у мужчин.
Другая проблема, связанная с гипотезой бабушки, заключается в том, что она требует истории женской филопатрии . Хотя некоторые исследования показывают, что общества охотников-собирателей патриархальны , [29] Все больше данных показывает, что место жительства среди охотников-собирателей непостоянно. [30] [31] женщины и что замужние женщины, по крайней мере, в одном отцовском обществе, посещают своих родственников в периоды, когда поддержка со стороны родственников может быть особенно полезна для репродуктивного успеха . [32] Однако одно исследование предполагает, что родственники по материнской линии были необходимы для того, чтобы сыновья могли стать отцами в патрилокальном обществе. [33]
Это также не может объяснить пагубные последствия потери фолликулярной активности яичников. Хотя в постменопаузе продолжающийся синтез эстрогена происходит в периферических тканях через надпочечники, [34] эти женщины, несомненно, сталкиваются с повышенным риском состояний, связанных с более низким уровнем эстрогена: остеопороза , остеоартрита , болезни Альцгеймера и ишемической болезни сердца . [35]
Однако межкультурные исследования менопаузы показали, что симптомы менопаузы весьма различаются среди разных групп населения и что некоторые группы женщин не распознают и могут даже не испытывать эти «симптомы». [36] Столь высокий уровень изменчивости симптомов менопаузы в разных популяциях ставит под сомнение возможность менопаузы как своего рода « агента отбраковки », позволяющего исключить нерепродуктивных самок из конкуренции с более молодыми и плодовитыми представителями вида. Перед этим также стоит задача объяснить парадокс между типичным возрастом наступления менопаузы и продолжительностью жизни женщин.
См. также
[ редактировать ]- «Как и почему» - пьеса, основанная на спорах вокруг гипотезы бабушки и эволюции человеческого воспроизводства.
- Послеродовые роды — мировая традиция, согласно которой бабушки заботятся о следующем поколении.
- Гипотеза патриарха
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Павар, Самуэль; Э. Меткалф, К. Джессика; Хейер, Эвелин (июнь 2008 г.). «Старение воспроизводства может объяснить адаптивную менопаузу у людей: проверка гипотезы« матери »». Американский журнал физической антропологии . 136 (2): 194–203. дои : 10.1002/ajpa.20794 . ПМИД 18322919 .
- ^ Докинз, Ричард (1976). Эгоистичный ген . Нью-Йорк : Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-286092-7 . [ нужна страница ]
- ^ Александр, Р.Д. (1974). «Эволюция социального поведения». Ежегодный обзор экологии и систематики . 5 : 325–83. doi : 10.1146/annurev.es.05.110174.001545 .
- ^ Кэмпбелл, Б. (1971). Эволюция человека: введение в адаптацию человека . Альдин. ISBN 0-202-02013-4 .
- ^ Уильямс, GC (1957). «Плейотропия, естественный отбор и эволюция старения». Эволюция . 11 (4): 398–411. дои : 10.2307/2406060 . JSTOR 2406060 .
- ^ Перейти обратно: а б О'Коннелл, Дж. Ф.; Хоукс, К.; Блуртон Джонс, Нью-Йорк (май 1999 г.). «Бабушка и эволюция Homo erectus ». Журнал эволюции человека . 36 (5): 461–485. Бибкод : 1999JHumE..36..461O . дои : 10.1006/jhev.1998.0285 . ПМИД 10222165 . S2CID 23632650 .
- ^ Триверс, Роберт (1972). «Родительские инвестиции и половой отбор». В Кэмпбелле, Бернард Грант (ред.). Половой отбор и происхождение человека, 1871–1971 гг . Хайнеманн Образовательный. стр. 136–178. ISBN 978-0-435-62157-5 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Хоукс, К.; О'Коннелл, Дж. Ф.; Блуртон Джонс, Нью-Йорк (август 1997 г.). «Распределение времени женщинами хадза, обеспечение потомства и эволюция продолжительности жизни в постменопаузе». Современная антропология . 38 (4): 551–577. дои : 10.1086/204646 . S2CID 55079065 .
- ^ Хоукс, К. (2003). «Бабушки и эволюция человеческого долголетия». Американский журнал биологии человека . 15 (3): 380–400. дои : 10.1002/ajhb.10156 . ПМИД 12704714 . S2CID 6132801 .
- ^ Крофт, Даррен П.; Брент, Лорен Дж. Н.; Фрэнкс, Дэниел В.; Кант, Майкл А. (июль 2015 г.). «Эволюция продления жизни после размножения» . Тенденции экологии и эволюции . 30 (7): 407–416. Бибкод : 2015TEcoE..30..407C . дои : 10.1016/j.tree.2015.04.011 . hdl : 10871/17311 . ПМИД 25982154 .
- ^ Эллисон, Питер Т. (2001). На благодатной почве: естественная история воспроизводства человека . Издательство Гарвардского университета. ISBN 978-0-674-00463-4 . [ нужна страница ]
- ^ Бейкер, Т.Г. (22 октября 1963 г.). «Количественное и цитологическое исследование половых клеток яичников человека». Труды Лондонского королевского общества. Серия Б. Биологические науки . 158 (972): 417–433. Бибкод : 1963РСПСБ.158..417Б . дои : 10.1098/rspb.1963.0055 . ПМИД 14070052 . S2CID 85248483 .
- ^ Хоукс, Кристен; Смит, Кен Р. (август 2010 г.). «Рано ли женщины прекращают работу? Сходства в снижении рождаемости у людей и шимпанзе» . Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1204 (1): 43–53. Бибкод : 2010NYASA1204...43H . дои : 10.1111/j.1749-6632.2010.05527.x . ПМК 4043631 . ПМИД 20738274 .
- ^ Херндон, Джеймс Г.; Паредес, Джеймспол; Уилсон, Марк Э.; Блусмит, Молли А.; Ченнаредди, Лакшми; Уокер, Маргарет Л. (октябрь 2012 г.). «У содержащихся в неволе шимпанзе (Pan troglodytes) менопауза наступает в позднем возрасте» . Возраст . 34 (5): 1145–1156. дои : 10.1007/s11357-011-9351-0 . ПМЦ 3448982 . ПМИД 22189910 .
- ^ «Исследователи нашли первые доказательства менопаузы у диких шимпанзе» . Новости Университета Аризоны . 26 октября 2023 г.
- ^ Клотье, Кристина Т.; Коксворт, Джеймс; Хоукс, Кристен (5 февраля 2015 г.). «Возрастное снижение количества фолликулов яичников различается у шампанзе (Pan troglodytes) и людей» . ВОЗРАСТ . 37 (1): 10. дои : 10.1007/s11357-015-9746-4 . ПМЦ 4317403 . ПМИД 25651885 .
- ^ Леггетт, Хелен К.; Эль Муден, Клэр Э; Уайлд, Джефф; Уэст, Стюарт (12 октября 2011 г.). «Беспорядочные связи и эволюция кооперативного разведения» . Труды Королевского общества Б. 279 (1732): 1405–1411. дои : 10.1098/rspb.2011.1627 . ПМЦ 3282361 . ПМИД 21993501 .
- ^ Михан, Кортни (16 сентября 2009 г.). «Распределение материнского времени в двух кооперативных обществах по воспитанию детей». Человеческая природа . 20 (4): 375–393. дои : 10.1007/s12110-009-9076-2 . S2CID 143942830 .
- ^ Хоукс, К.; О'Коннелл, Дж. Ф.; Блуртон Джонс, Нью-Йорк (март 2001 г.). «Раздача мяса хадза». Эволюция и поведение человека . 22 (2): 113–142. Бибкод : 2001EHumB..22..113H . дои : 10.1016/S1090-5138(00)00066-0 . ПМИД 11282309 .
- ^ Хоукс, К.; О'Коннелл, Дж. Ф.; Блуртон Джонс, Нью-Йорк (декабрь 2001 г.). «Охота и нуклеарные семьи: некоторые уроки хадза о мужской работе». Современная антропология . 42 (5): 681–709. дои : 10.1086/322559 . S2CID 146649034 .
- ^ Хоукс, Кристен; О'Коннелл, Джеймс Ф.; Коксворт, Джеймс Э. (апрель 2010 г.). «Обеспечение семьи - не единственная причина, по которой мужчины охотятся: комментарий о Гурвене и Хилле». Современная антропология . 51 (2): 259–264. дои : 10.1086/651074 . S2CID 17545995 .
- ^ Гиббонс, Энн (25 апреля 1997 г.). «Почему жизнь после менопаузы?». Наука . 276 (5312): 535. doi : 10.1126/science.276.5312.535b . S2CID 54142176 .
- ^ Воланд, Эккарт; Бейсе, Ян (ноябрь 2002 г.). «Противоположное влияние бабушек по материнской и отцовской линии на выживание младенцев в историческом Круммхёрне». Поведенческая экология и социобиология . 52 (6): 435–443. дои : 10.1007/s00265-002-0539-2 . JSTOR 4602165 . S2CID 24382325 .
- ^ Джеймисон, Шерил Соренсон; Корнелл, Лорел Л.; Джеймисон, Пол Л.; Накадзато, Хидеки (сентябрь 2002 г.). «Все ли бабушки равны? Обзор и предварительная проверка «бабушкиной гипотезы» в Токугава, Япония». Американский журнал физической антропологии . 119 (1): 67–76. дои : 10.1002/ajpa.10070 . ПМИД 12209574 .
- ^ Мейс, Р.; Сир, Р. (2005). «Являются ли люди заводчиками-кооперативами?». Воланд, Э; Хасиотис, А; Шифенхувел, В. (ред.). Бабушка: эволюционное значение второй половины женской жизни . Издательство Университета Рутгерса. стр. 143–159. ISBN 978-0-8135-3609-5 .
- ^ Фокс, Молли; Сир, Ребекка; Бейсе, Ян; Рэгсдейл, Джиллиан; Воланд, Эккарт; Кнапп, Лесли А. (22 февраля 2010 г.). «Бабушка играет в фаворитов: родство с Х-хромосомой и детская смертность в зависимости от пола» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 277 (1681): 567–573. дои : 10.1098/rspb.2009.1660 . ПМЦ 2842695 . ПМИД 19864288 .
- ^ Фокс, Молли; Джохау, Йоханнес; Кнапп, Лесли А. (15 марта 2011 г.). «Эгоистичный ген бабушки: роль Х-хромосомы и неопределенности отцовства в эволюции бабушкиного поведения и долголетия» . Международный журнал эволюционной биологии . 2011 : 1–9. дои : 10.4061/2011/165919 . ПМК 3118636 . ПМИД 21716697 .
- ^ Хоукс, Кристен (11 марта 2004 г.). «Долголетие человека: эффект бабушки» . Природа . 428 (6979): 128–129. Бибкод : 2004Natur.428..128H . дои : 10.1038/428128a . ПМИД 15014476 . S2CID 4342536 .
- ^ Печчеи, Дж.С. (2001). «Критика бабушкиных гипотез: старое и новое» . Американский журнал биологии человека . 13 (4): 434–452. дои : 10.1002/ajhb.1076 . ПМИД 11400215 . S2CID 23875936 .
- ^ Альварес, Хелен Перич (2004). «Группы проживания среди охотников-собирателей: взгляд на утверждения и доказательства существования патрилокальных групп». Родство и поведение у приматов . стр. 420–442. дои : 10.1093/oso/9780195148893.003.0018 . ISBN 978-0-19-514889-3 .
- ^ Марлоу, Ф (2004). «Супружеская резиденция среди собирателей». Современная антропология . 45 (2): 277–284. дои : 10.1086/382256 . JSTOR 10.1086/382256 . S2CID 145129698 .
- ^ Ссельца, Б. (2011). «Женская мобильность и постбрачный доступ к родственникам в патрилокальном обществе». Человеческая природа . 22 (4): 377–393. дои : 10.1007/s12110-011-9125-5 . ПМИД 22388944 . S2CID 23279976 .
- ^ Страйер, Карен Б .; Чавес, Пауло Б.; Мендес, Серджио Л.; Фагундес, Валерия; Ди Фиоре, Энтони (22 ноября 2011 г.). «Низкий перекос отцовства и влияние родственников по материнской линии у эгалитарного, патрилокального примата» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (47): 18915–9. дои : 10.1073/pnas.1116737108 . ПМЦ 3223441 . ПМИД 22065786 .
- ^ Лабри, Ф. (2010). «ДГЭА, важный источник половых стероидов у мужчин и даже больше у женщин». Нейроэндокринология – Патологические ситуации и заболевания . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 182. стр. 97–148. дои : 10.1016/S0079-6123(10)82004-7 . ISBN 9780444536167 . ПМИД 20541662 .
- ^ Массарт, Франческо; Реджинстер, Жан Ив; Брэнди, Мария Луиза (ноябрь 2001 г.). «Генетика заболеваний, связанных с менопаузой». Матуритас . 40 (2): 103–116. дои : 10.1016/S0378-5122(01)00283-3 . ПМИД 11716989 .
- ^ Мелби, Мелисса К. (2005). «Распространенность вазомоторных симптомов и язык менопаузы в Японии». Менопауза . 12 (3): 250–257. дои : 10.1097/01.gme.0000146108.27840.d9? . ПМИД 15879913 . S2CID 209655128 .