Դարվինի պարադոքսը. ինչպես է ժամանակակից գիտությունը բացատրում համասեռամոլության ֆենոմենը

2024 Հեղինակ: Malcolm Clapton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 03:59

Առանց երևույթի սոցիալական ասպեկտներին անդրադառնալու Lifehacker-ը և N + 1-ը պատմում են, թե ինչն է առաջացնում միասեռականությունը և ինչպես է այն բացատրվում էվոլյուցիայի տեսանկյունից։

Մարդկանց շրջանում համասեռամոլության օբյեկտիվ ուսումնասիրությունները դժվար է իրականացնել։ Չկան հուսալի չափորոշիչներ՝ որոշելու, թե իրականում որքանով է մարդուն գրավում միևնույն սեռի անդամները (բացի նեյրոնային ցանցի մասին վերջին զեկույցից, որը հիթերի բարձր տոկոսով սովորել է ճանաչել խորը նյարդային ցանցերը. ավելի ճշգրիտ, քան մարդիկ՝ նույնասեռական տղամարդկանց դեմքի պատկերներից սեռական կողմնորոշումը հայտնաբերելու հարցում, սակայն նույնիսկ նա սխալներ է թույլ տալիս):

Բոլոր ուսումնասիրությունները կատարվում են նմուշների վրա, որտեղ մասնակիցներն իրենք են հայտնում իրենց սեռական կողմնորոշման մասին: Այնուամենայնիվ, շատ հասարակություններում, հատկապես պահպանողական-կրոնական հասարակություններում, դեռևս դժվար և հաճախ կյանքին սպառնացող կարող է լինել սեփական ընտրությունն ընդունելը: Հետևաբար, համասեռամոլության կենսաբանական բնութագրերի ուսումնասիրության հարցում գիտնականները ստիպված են բավարարվել Եվրոպայում, ԱՄՆ-ում և Ավստրալիայում բնակվող մի քանի էթնիկ խմբերի ներկայացուցիչների համեմատաբար փոքր նմուշներով: Այս պայմաններում դժվար է հավաստի տվյալներ ստանալ։

Այնուամենայնիվ, տարիների ընթացքում հետազոտությունների ընթացքում բավականաչափ տեղեկատվություն է կուտակվել խոստովանելու համար, որ համասեռամոլներ են ծնվում, և այս երեւույթը տարածված է ոչ միայն մարդկանց, այլև այլ կենդանիների շրջանում։

Բնակչության մեջ համասեռամոլների թիվը գնահատելու առաջին փորձն արել է ամերիկացի կենսաբան և սեքսոլոգիայի ռահվիրա Ալֆրեդ Քինսին։ 1948-1953 թվականներին Քինսին հարցազրույց է անցկացրել 12000 տղամարդու և 8000 կնոջ հետ և գնահատել նրանց սեռական սովորությունները զրոյից (100% հետերոսեքսուալ) մինչև վեց (մաքուր միասեռական) սանդղակով: Նա գնահատում է, որ բնակչության տղամարդկանց մոտ տասը տոկոսը «քիչ թե շատ համասեռամոլներ» են։ Ավելի ուշ գործընկերներն ասացին, որ Քինսիի ընտրանքը կողմնակալ էր, և որ համասեռամոլների իրական տոկոսն ավելի հավանական է երեքից չորս տղամարդկանց և մեկ կամ երկու կանանց համար:

Արևմտյան երկրների բնակիչների ժամանակակից հարցումները, միջին հաշվով, հաստատում են այս թվերը։ 2013–2014 թվականներին Ավստրալիայում հարցված տղամարդկանց երկու տոկոսը հայտնել է իր համասեռամոլության մասին, Ֆրանսիայում՝ չորս, Բրազիլիայում՝ յոթ։ Կանանց շրջանում այդ արժեքները սովորաբար մեկուկես-երկու անգամ ավելի ցածր էին:

Կա՞ն արդյոք համասեռամոլության գեներ:

Մարդկային սեռական կողմնորոշման վերաբերյալ հետազոտությունները ընտանիքների և զույգ զույգերի ժառանգական բաղադրիչն են, որոնք շարունակվում են 1980-ականների կեսերից, ցույց են տալիս, որ միասեռականությունն ունի ժառանգական բաղադրիչ: Այս թեմայի վերաբերյալ առաջամարտիկ վիճակագրական հետազոտություններից մեկում՝ Տղամարդու համասեռամոլության ընտանեկան բնույթի ապացույցը, որն անցկացրել է հոգեբույժ Ռիչարդ Փիլարդը (ով ինքն էլ նույնասեռական է), հավանականությունը, որ միասեռական տղամարդու եղբայրը նույնպես համասեռամոլ կլինի, կազմում էր 22 տոկոս: Պարզվել է, որ հետերոսեքսուալ տղամարդու եղբայրը գեյ է միայն չորս տոկոսով: Նմանատիպ այլ հարցումներ ցույց են տվել նման հավանականության գործակիցներ: Այնուամենայնիվ, նմանատիպ նախասիրություններ ունեցող եղբայրների առկայությունը պարտադիր չէ, որ ցույց տա այս հատկանիշի ժառանգականությունը։

Ավելի հավաստի տեղեկատվություն է տրվում միազիգոտ (միանման) երկվորյակների՝ նույն գեներով մարդկանց ուսումնասիրությունների արդյունքում, և նրանց համեմատությունը երկձիգոտ երկվորյակների, ինչպես նաև այլ քույրերի ու քույրերի և որդեգրված երեխաների հետ: Եթե հատկանիշն ունի զգալի գենետիկ բաղադրիչ, ապա այն միաժամանակ ավելի տարածված կլինի միանման երկվորյակների մոտ, քան ցանկացած այլ երեխայի:

Նույն Փիլարդն անցկացրեց արական սեռական կողմնորոշման գենետիկական ուսումնասիրությունը, որը ներառում էր 56 միաձույլ արու երկվորյակներ, 54 երկզիգոտ և 57 որդեգրված որդիներ, որոնցից եզրակացվեց, որ ժառանգականության ներդրումը միասեռականության մեջ կազմում է 31-ից 74 տոկոս:

Ավելի ուշ ուսումնասիրությունները, ներառյալ գենետիկական և շրջակա միջավայրի ազդեցությունը միասեռ սեռական վարքագծի վրա. գենետիկայի ներդրումը սեռական կողմնորոշման ձևավորման գործում կազմում է 30-40 տոկոս:

Հարցազրույցների արդյունքում Փիլարդը և որոշ այլ հետազոտողներ պարզել են, որ համասեռամոլների մեջ այլ համասեռամոլ հարազատների առկայությունը ավելի հաճախ համապատասխանում է մայրական ժառանգական գծին: Այստեղից եզրակացություն է արվել, որ «համասեռամոլության գենը» գտնվում է X քրոմոսոմում։ Առաջին մոլեկուլային գենետիկական փորձերը, վերլուծելով X քրոմոսոմի վրա մարկերների կապը, ցույց տվեցին, որ սեռական կողմնորոշման և Xq28 քրոմոսոմի միջև կապը տղամարդկանց մոտ, բայց ոչ կանանց մոտ Xq28 տեղանքի հետ, որպես հնարավոր ցանկալի տարր: Սակայն հետագա ուսումնասիրությունները չհաստատեցին այս կապը, ինչպես նաև չհաստատեցին համասեռամոլության ժառանգությունը մայրական գծով։

Սեռական քրոմոսոմի հետ փորձերին հաջորդել են կապի մարկերների գենոմի ամբողջ վերլուծությունը, որի արդյունքում տղամարդու սեռական կողմնորոշման գենոմային սկանավորումն առաջարկվել է, որ յոթերորդ, ութերորդ և տասներորդ քրոմոսոմների տեղանքները կապված են միասեռականության հետ:

Ամենամեծ նման վերլուծությունը, որն իրականացվել է գենոմի լայնածավալ սկանավորման միջոցով, ցույց է տալիս, որ համեմատաբար վերջերս Ալան Սանդերսի և Փիլարդի գործընկեր Մայքլ Բեյլիի կողմից արական սեռական կողմնորոշման զգալի կապ կա: Վերլուծության արդյունքում տեսադաշտում կրկին հայտնվեց Xq28 շրջանը, ինչպես նաև ութերորդ քրոմոսոմի ցենտրոմերին մոտ գտնվող գենետիկական տեղանքը (8p12):

Սանդերսն այնուհետև անցկացրեց տղամարդկանց սեռական կողմնորոշման գենոմի լայն ասոցիացիայի ուսումնասիրությունը, որը առաջին գենոմային հետազոտությունն էր միասեռականության ասոցիացիաների համար մեկ նուկլեոտիդային պոլիմորֆիզմով (SNPs) տղամարդկանց մոտ: Նման վերլուծությունը ավելի տեղեկատվական է, քանի որ պոլիմորֆիզմը կարող է մատնանշել կոնկրետ գեն, մինչդեռ կապի վերլուծությունը ցույց է տալիս քրոմոսոմի մի շրջան, որը կարող է ներառել հարյուրավոր գեներ:

Պարզվել է, որ Սանդերսի աշխատանքից երկու նշանավոր թեկնածուներ կապ չունեն նախորդ որոնումների հետ: Դրանցից առաջինը հայտնվել է 13-րդ քրոմոսոմում՝ SLITRK5 և SLITRK6 գեների միջև չկոդավորող շրջանում։ Այս խմբի գեների մեծ մասն արտահայտված է ուղեղում և կոդավորում է նեյրոնների աճի և սինապսների ձևավորման համար պատասխանատու սպիտակուցներ։ Երկրորդ տարբերակը հայտնաբերվել է 14-րդ քրոմոսոմի վրա՝ վահանաձև գեղձի խթանող հորմոնի ընկալիչի TSHR գենի ոչ կոդավորող շրջանում:

Վերոնշյալ հետազոտություններում ստացված հակասական տվյալները, հավանաբար, նշանակում են միայն, որ գոյություն ունեն «համասեռամոլության գեներ», բայց դրանք դեռ հուսալիորեն չեն հայտնաբերվել։

Թերևս այս հատկանիշն այնքան բազմագործոն է, որ այն կոդավորված է բազմաթիվ տարբերակներով, որոնցից յուրաքանչյուրի ներդրումը շատ փոքր է: Այնուամենայնիվ, կան նաև այլ վարկածներ, որոնք բացատրում են նույն սեռի մարդկանց բնածին գրավչությունը: Հիմնականներն են սեռական հորմոնների ազդեցությունը պտղի վրա, «փոքր եղբոր համախտանիշը» և էպիգենետիկայի ազդեցությունը։

Հորմոններ և ուղեղ

Պտղի ուղեղի զարգացումը «արական» կամ «իգական» օրինակով, ըստ երևույթին, ազդում է տեստոստերոնի ազդեցության տակ: Այս հորմոնի մեծ քանակությունը հղիության որոշակի ժամանակահատվածներում գործում է զարգացող ուղեղի բջիջների վրա և որոշում նրա կառուցվածքների զարգացումը: Ուղեղի կառուցվածքի տարբերությունը (օրինակ՝ որոշ տարածքների ծավալը) հետագա կյանքում որոշում է մարդու ուղեղի սեռական տարբերակումը գենդերային ինքնության և սեռական կողմնորոշման, վարքի գենդերային տարբերությունների, ներառյալ սեռական նախասիրությունների հետ կապված: Դրան նպաստում են հիպոթալամուսի և նախաճակատային կեղևի գլխուղեղի ուռուցք ունեցող մարդկանց սեռական կողմնորոշման փոփոխության դեպքերը:

Ուղեղի կառուցվածքների ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս հիպոթալամուսի միջուկների ծավալի տարբերություն հետերոսեքսուալ և համասեռամոլ տղամարդկանց մոտ:

Կանանց մոտ առաջի հիպոթալամուսի միջուկի չափը միջինում ավելի փոքր է, քան տղամարդկանց մոտ: Միասեռականների ուղեղի մասնակի զարգացումը ըստ «իգական» տեսակի վկայում է նաև գլխուղեղի առաջային կպչունության համեմատելի չափը, որն ավելի մեծ է կանանց և համասեռամոլ տղամարդկանց մոտ։ Այնուամենայնիվ, համասեռամոլ տղամարդկանց մոտ մեծացել է նաև հիպոթալամուսի սուպրախիազմատիկ միջուկը, որի չափերը տղամարդկանց և կանանց մոտ չեն տարբերվում։Սա նշանակում է, որ համասեռամոլությունը չի բացատրվում միայն ուղեղի որոշ «կանացի» հատկությունների գերակշռությամբ, «միասեռական ուղեղն» ունի իր յուրահատուկ հատկանիշները։

Հակամարմիններ և ուղեղ

1996 թվականին հոգեբաններ Ռեյ Բլանչարդը և Էնթոնի Բոգերտը պարզեցին, որ գեյ տղամարդիկ հաճախ ավելի մեծ եղբայրներ ունեն, քան հետերոսեքսուալ տղամարդիկ: Այս երևույթը ստացել է սեռական կողմնորոշում, եղբայրական ծննդյան կարգ և մայրական իմունային հիպոթեզ.

Տարիների ընթացքում վիճակագրությունը բազմիցս հաստատվել է, այդ թվում՝ ոչ արևմտյան ծագում ունեցող բնակչության վերաբերյալ, ինչը ստիպել է դրա հեղինակներին ներկայացնել մի վարկած՝ որպես համասեռամոլության երևույթը բացատրող հիմնական վարկած: Այնուամենայնիվ, վարկածի քննադատները նշում են, որ իրականում այն բացատրում է միասեռականության միայն մեկ կամ երկու դեպք յոթից։

Ենթադրվում է, որ «փոքր եղբոր համախտանիշի» հիմքը մոր իմունային պատասխանն է Y-քրոմոսոմի հետ կապված սպիտակուցների նկատմամբ։ Հավանաբար, դրանք սպիտակուցներ են, որոնք սինթեզվում են ուղեղում հենց այն բաժիններում, որոնք կապված են սեռական կողմնորոշման ձևավորման հետ և վերը թվարկված են: Յուրաքանչյուր հաջորդ հղիության ընթացքում մոր օրգանիզմում ավելանում է այդ սպիտակուցների դեմ հակամարմինների քանակը։ Ուղեղի վրա հակամարմինների ազդեցությունը հանգեցնում է համապատասխան կառուցվածքների փոփոխության։

Գիտնականները վերլուծել են Y քրոմոսոմի գեները և հայտնաբերել պտղի դեմ մոր իմունիզացիայի համար պատասխանատու չորս հիմնական թեկնածու՝ SMCY, PCDH11Y, NLGN4Y և TBL1Y գեները: Բոլորովին վերջերս Բոգարտը և նրա գործընկերները փորձարկեցին համասեռամոլությունը և մայրական իմունային պատասխանը, որոնցից երկուսը փորձնականորեն (պրոտոկադերին PCDH11Y և նեյրոլիգին NLGN4Y): Մայրերը, որոնց կրտսեր որդին ունի միասեռական կողմնորոշում, իրականում ունեին իրենց արյան մեջ նեյրոլիգին 4-ի դեմ հակամարմինների ավելի բարձր կոնցենտրացիան: Այս սպիտակուցը տեղայնացված է հետսինապտիկ թաղանթում՝ միջնեյրոնային շփումների վայրերում և, հավանաբար, մասնակցում է դրանց ձևավորմանը:

Հորմոններ և էպիգենետիկա

Էպիգենետիկ պիտակները՝ ԴՆԹ-ի կամ դրա հետ կապված սպիտակուցների քիմիական մոդիֆիկացիան, կազմում են գենի արտահայտման պրոֆիլը և այդպիսով ստեղծում ժառանգական տեղեկատվության մի տեսակ «երկրորդ շերտ»: Այս փոփոխությունները կարող են հայտնվել շրջակա միջավայրի ազդեցության արդյունքում և նույնիսկ փոխանցվել սերունդներին մեկ կամ երկու սերունդների ընթացքում:

Այն միտքը, որ էպիգենետիկան էական դեր է խաղում միասեռական վարքագծի ձևավորման մեջ, դրդել է այն փաստը, որ նույնիսկ մոնոզիգոտ երկվորյակների դեպքում ամենաբարձր մակարդակը համընկնում է (հատկանիշի նույն դրսևորումը) ընդամենը 52 տոկոս: Միաժամանակ բազմաթիվ ուսումնասիրություններում չի արձանագրվել ծնվելուց հետո շրջակա միջավայրի պայմանների` դաստիարակության և այլ բաների ազդեցությունը համասեռամոլության ձևավորման վրա։ Սա նշանակում է, որ վարքագծի որոշակի տեսակների ձևավորման վրա ավելի շուտ ազդում են ներարգանդային զարգացման պայմանները։ Մենք արդեն նշել ենք այդ գործոններից երկուսը` տեստոստերոնը և մայրական հակամարմինները:

Էպիգենետիկ տեսությունը առաջարկում է մարդու սեռական կողմնորոշման կենսաբանական հիմքը. կա՞ արդյոք էպիգենետիկայի դերը: որ որոշ գործոնների, մասնավորապես՝ հորմոնների ազդեցությունը հանգեցնում է ուղեղի գենային արտահայտման պրոֆիլի փոփոխության՝ ԴՆԹ-ի փոփոխությունների պատճառով: Չնայած այն հանգամանքին, որ արգանդում գտնվող երկվորյակները պետք է հավասարապես ենթարկվեն արտաքին ազդանշանների, իրականում դա այդպես չէ: Օրինակ, երկվորյակների ԴՆԹ-ի մեթիլացման պրոֆիլները ծննդյան ժամանակ տարբերվում են Հիվանդության հետ կապված էպիգենետիկ փոփոխությունները մոնոզիգոտ երկվորյակների մոտ, որոնք անհամապատասխան են շիզոֆրենիայի և երկբևեռ խանգարման համար:

Էպիգենետիկ տեսության հաստատումներից մեկը, թեև անուղղակիորեն, եղել է համասեռամոլ տղամարդկանց մայրերի X քրոմոսոմի անակտիվացման ծայրահեղ շեղման տվյալները համասեռամոլ տղաների մայրերի մոտ X քրոմոսոմի ընտրովի ապաակտիվացման վերաբերյալ: Կանայք իրենց բջիջներում ունեն երկու X քրոմոսոմ, բայց դրանցից մեկը պատահականորեն անգործուն է հենց էպիգենետիկ փոփոխությունների պատճառով: Պարզվեց, որ որոշ դեպքերում դա տեղի է ունենում ուղղորդված կերպով՝ նույն քրոմոսոմը միշտ անակտիվացված է, և արտահայտվում են միայն դրա վրա ներկայացված գենետիկ տարբերակները։

Ուիլյամ Ռայսի և գործընկերների վարկածը ենթադրում է, որ համասեռամոլությունը որպես էպիգենետիկորեն կանալիզացված սեռական զարգացման հետևանք, որ համասեռամոլություն առաջացնող էպիգենետիկ մարկերները փոխանցվում են հոր կամ մոր սեռական բջիջների հետ միասին: Օրինակ, ԴՆԹ-ի որոշ փոփոխություններ, որոնք առկա են ձվի մեջ և որոշում են վարքի «կանացի» մոդելի զարգացումը, չգիտես ինչու, բեղմնավորման ընթացքում չեն ջնջվում և փոխանցվում են արական զիգոտին:Այս վարկածը փորձնականորեն դեռ չի հաստատվել, այնուամենայնիվ, հեղինակները պատրաստվում են այն փորձարկել ցողունային բջիջների վրա։

Համասեռամոլություն և էվոլյուցիա

Ինչպես տեսնում ենք հոդվածի սկզբում տրված վիճակագրությունից, միասեռականների որոշակի տոկոսը մշտապես առկա է տարբեր պոպուլյացիաներում: Ընդ որում, նույնասեռական վարքագիծ է գրանցվել կենդանիների մեկուկես հազար տեսակի նկատմամբ։ Իրականում իսկական միասեռականությունը, այսինքն՝ կայուն միասեռ զույգեր կազմելու միտումը, նկատվում է շատ ավելի փոքր թվով կենդանիների մոտ։ Լավ ուսումնասիրված կաթնասուն մոդելը ոչխարն է: Արու ոչխարների մոտ ութ տոկոսը խոյերի մոտ արական կողմնորոշված վարքագծի ձևավորման մեջ ներգրավված է միասեռական հարաբերությունների մեջ և հետաքրքրություն չի ցուցաբերում էգերի նկատմամբ:

Շատ տեսակների մեջ միասեռական սեռը կատարում է որոշակի սոցիալական գործառույթներ, օրինակ՝ ծառայում է գերիշխող դիրք հաստատելուն (սակայն որոշ խմբերի մարդկանց մոտ ծառայում է նույն նպատակին)։ Նմանապես, մարդկային հասարակություններում նույն սեռի ներկայացուցիչների հետ սեռական հարաբերությունների դրվագները պարտադիր չէ, որ վկայեն համասեռամոլության մասին: Հարցումները ցույց են տալիս, որ շատ մարդիկ, ովքեր իրենց կյանքում ունեցել են նմանատիպ դրվագներ, իրենց համարում են հետերոսեքսուալ և ներառված չեն վիճակագրության մեջ։

Ինչու՞ վարքագծի այս տեսակը պահպանվեց էվոլյուցիայի գործընթացում:

Քանի որ համասեռամոլությունն ունի գենետիկ հիմք, որոշ գենետիկ տարբերակներ շարունակում են փոխանցվել սերնդեսերունդ՝ առանց բնական ընտրության կողմից մերժվելու:

Դրա շնորհիվ համասեռամոլության ֆենոմենը կոչվեց «դարվինյան պարադոքս»։ Այս երեւույթը բացատրելու համար հետազոտողները հակված են կարծելու, որ նման ֆենոտիպը սեռական անտագոնիզմի, այլ կերպ ասած՝ «սեռերի պատերազմի» հետեւանք է։

«Սեռերի պատերազմը» ենթադրում է, որ նույն տեսակի ներսում տարբեր սեռերի ներկայացուցիչներ օգտագործում են հակադիր ռազմավարություններ՝ ուղղված վերարտադրողական հաջողության բարձրացմանը։ Օրինակ, արուների համար հաճախ ավելի ձեռնտու է էգերի հետ որքան հնարավոր է զուգավորվել, մինչդեռ էգերի համար դա չափազանց թանկ և նույնիսկ վտանգավոր ռազմավարություն է: Հետևաբար, էվոլյուցիան կարող է ընտրել այն գենետիկ տարբերակները, որոնք որոշակի փոխզիջում են ապահովում երկու ռազմավարությունների միջև:

Անտագոնիստական ընտրության տեսությունը զարգացնում է սեռական անտագոնիզմի վարկածը։ Դա ենթադրում է, որ մի սեռի համար անբարենպաստ տարբերակները կարող են այնքան շահավետ լինել մյուսի համար, որ դեռևս պահպանվել են բնակչության շրջանում:

Օրինակ՝ տղամարդկանց շրջանում համասեռամոլների տոկոսի աճն ուղեկցվում է կանանց պտղաբերության աճով։ Նման տվյալներ են ստացվել բազմաթիվ տեսակների համար (օրինակ, N + 1-ը խոսում էր բզեզների վրա փորձերի մասին)։ Տեսությունը կիրառելի է նաև մարդկանց համար. իտալացի գիտնականները հաշվարկել են սեքսուալ անտագոնիստական ընտրությունը տղամարդկանց արական համասեռամոլության մեջ, որ բոլոր առկա տվյալները գենետիկական աճող սեռի որոշ անդամների արական համասեռամոլության փոխհատուցման վերաբերյալ կբացատրվեն միայն երկու գենետիկ տեղանքների ժառանգությամբ: որոնցից մեկը պետք է գտնվի X քրոմոսոմում: