Разбились по парам: найдены гены семьянина Биологи нашли генетические истоки моногамии

Моногамия — это отношения между полами, при которых самец и самка на протяжении определенного срока спариваются только друг с другом и, как правило, вместе заботятся о потомстве, если оно появляется. Моногамия наблюдается у большинства птиц, среди млекопитающих обезьяны и волки образуют пары на несколько лет или больше; песцы, лисицы, барсуки, горностаи, бобры — редко более чем на один сезон.

Однако, если у людей моно- и полигамия зачастую обусловлены социальными факторами (многоженство и многомужество наблюдается в большинстве человеческих сообществ), ее причины у остальных позвоночных не были известны до конца. Исследователи из Техасского университета в Остине выяснили — в ее основе могут лежать и генетические аспекты. Работа была опубликована в журнале PNAS.

Ученые проанализировали мозг самцов 10 видов животных — по пять близких друг другу моногамных и полигамных. Млекопитающие были представлены хомяками и полевками, рыбы — моногамными и немоногамными цихлидами, земноводные — несколькими видами лягушек.

Исследователям удалось выделить 24 гена, связанных с моногамной стратегией спаривания у животных.

Их наличие не зависело от того, было ли животное млекопитающим, рыбой или земноводным.

«Наше исследование охватывает 450 млн лет эволюции, так как давным-давно все эти виды имели общего предка», — подчеркивает ведущий автор исследования биолог-эволюционист Ребекка Янг.

Но что насчет людей? Могут ли и нашими сексуальными предпочтениями управлять гены?

«Мы этого не знаем, — говорит биолог Ханс Хоффман. — Но мы, конечно, можем предположить, что такая экспрессия генов может проявиться и у людей».

Определить это предстоит в будущих исследованиях, как и то, насколько этот генетический шаблон универсален.

Исследователи отмечают, что у моногамных видов гены, связанные с когнитивными функциями, развитием нервной системы, синаптической активности и памяти демонстрировали повышенную экспрессию. В то же время гены, определяющие транскрипцию генов (перенос генетической информации с ДНК на РНК), были подавлены.

«Эти различия могут указывать на повышенную нейронную пластичность в условиях более строгой регуляции транскрипции у моногамных самцов», — пишут исследователи.

При этом моногамия создает животным немало проблем, отмечают ученые.

«Им приходится терпеть рядом другое животное в течение долгого периода времени, а это нелегко, — указывает Хоффман. — Они могут отобрать еду, выгнать из укрытия, заразить болезнью или причинить другой вред».

Кроме того, забота о потомстве тоже осложняет жизнь.

«Потомки — паразиты, — говорит Хоффман. — Вы их кормите, они отбирают ваши ресурсы, они делают вашу жизнь опаснее, потому что хищнику легче вас найти».

Тем не менее, моногамия того стоит, считает он.

«То, что сформировала эволюция — блестяще, — утверждает Хоффман. — Когда мы вступаем в парную связь или у нас появляется потомство, о котором мы должны заботиться, это стимулирует систему вознаграждения в мозге. Она как бы говорит нам — эй, мне это нравится».

Ученым даже пришла в голову идея разработки генетического теста на моногамию, хотя с этим могут возникнуть большие трудности.

«Моногамия — сложная черта, в которую вовлечено множество генов, — поясняет Янг. — Между людьми есть различия, и тест должен быть очень индивидуальным, чтобы быть эффективным. Но я не говорю, что это невозможно».

Также она подчеркивает, что не стоит приравнивать моногамию к верности.

Биолог Дэвид Уэстнит отмечает, что есть интересные особенности, связанные с переключением между моногамным и немоногамным поведением. Одна из них состоит в том, что эти изменения чувствительны к экологии. Иными словами, поясняет он, «можно взять рассмотренные в исследовании виды и заставить их вести себя по-другому, изменяя экологические условия, в которых они живут».

Стоит заметить, что повышение или понижение активности генов, характерное для моногамных видов, регистрировалось по тканям мозга в целом. Поэтому полученные результаты не позволяют сказать, в каких именно областях и какие именно гены при этом задействуются сильнее или слабее. Неясно вообще, как именно связаны изменения генетической активности с изменениями в поведении и стратегии размножения.

Моногамия — это отношения между полами, при которых самец и самка на протяжении определенного срока спариваются только друг с другом и, как правило, вместе заботятся о потомстве, если оно появляется. Моногамия наблюдается у большинства птиц, среди млекопитающих обезьяны и волки образуют пары на несколько лет или больше; песцы, лисицы, барсуки, горностаи, бобры — редко более чем на один сезон.

Однако, если у людей моно- и полигамия зачастую обусловлены социальными факторами (многоженство и многомужество наблюдается в большинстве человеческих сообществ), ее причины у остальных позвоночных не были известны до конца. Исследователи из Техасского университета в Остине выяснили — в ее основе могут лежать и генетические аспекты. Работа была опубликована в журнале PNAS.

Ученые проанализировали мозг самцов 10 видов животных — по пять близких друг другу моногамных и полигамных. Млекопитающие были представлены хомяками и полевками, рыбы — моногамными и немоногамными цихлидами, земноводные — несколькими видами лягушек.

Исследователям удалось выделить 24 гена, связанных с моногамной стратегией спаривания у животных.

Их наличие не зависело от того, было ли животное млекопитающим, рыбой или земноводным.

«Наше исследование охватывает 450 млн лет эволюции, так как давным-давно все эти виды имели общего предка», — подчеркивает ведущий автор исследования биолог-эволюционист Ребекка Янг.

Но что насчет людей? Могут ли и нашими сексуальными предпочтениями управлять гены?

«Мы этого не знаем, — говорит биолог Ханс Хоффман. — Но мы, конечно, можем предположить, что такая экспрессия генов может проявиться и у людей».

Определить это предстоит в будущих исследованиях, как и то, насколько этот генетический шаблон универсален.

Исследователи отмечают, что у моногамных видов гены, связанные с когнитивными функциями, развитием нервной системы, синаптической активности и памяти демонстрировали повышенную экспрессию. В то же время гены, определяющие транскрипцию генов (перенос генетической информации с ДНК на РНК), были подавлены.

«Эти различия могут указывать на повышенную нейронную пластичность в условиях более строгой регуляции транскрипции у моногамных самцов», — пишут исследователи.

При этом моногамия создает животным немало проблем, отмечают ученые.

«Им приходится терпеть рядом другое животное в течение долгого периода времени, а это нелегко, — указывает Хоффман. — Они могут отобрать еду, выгнать из укрытия, заразить болезнью или причинить другой вред».

Кроме того, забота о потомстве тоже осложняет жизнь.

«Потомки — паразиты, — говорит Хоффман. — Вы их кормите, они отбирают ваши ресурсы, они делают вашу жизнь опаснее, потому что хищнику легче вас найти».

Тем не менее, моногамия того стоит, считает он.

«То, что сформировала эволюция — блестяще, — утверждает Хоффман. — Когда мы вступаем в парную связь или у нас появляется потомство, о котором мы должны заботиться, это стимулирует систему вознаграждения в мозге. Она как бы говорит нам — эй, мне это нравится».

Ученым даже пришла в голову идея разработки генетического теста на моногамию, хотя с этим могут возникнуть большие трудности.

«Моногамия — сложная черта, в которую вовлечено множество генов, — поясняет Янг. — Между людьми есть различия, и тест должен быть очень индивидуальным, чтобы быть эффективным. Но я не говорю, что это невозможно».

Также она подчеркивает, что не стоит приравнивать моногамию к верности.

Биолог Дэвид Уэстнит отмечает, что есть интересные особенности, связанные с переключением между моногамным и немоногамным поведением. Одна из них состоит в том, что эти изменения чувствительны к экологии. Иными словами, поясняет он, «можно взять рассмотренные в исследовании виды и заставить их вести себя по-другому, изменяя экологические условия, в которых они живут».

Стоит заметить, что повышение или понижение активности генов, характерное для моногамных видов, регистрировалось по тканям мозга в целом. Поэтому полученные результаты не позволяют сказать, в каких именно областях и какие именно гены при этом задействуются сильнее или слабее. Неясно вообще, как именно связаны изменения генетической активности с изменениями в поведении и стратегии размножения.