Роберт Мартин - Как мы делаем это. Эволюция и будущее репродуктивного поведения человека
Итак, хотя человеческие младенцы в основном соответствуют общепринятому определению зрелорождающихся млекопитающих, они отличаются от детенышей других приматов некоторыми необычными свойствами. В частности, они довольно беспомощны, то есть намного менее подвижны и намного больше нуждаются в родительской заботе, чем новорожденные детеныши большинства приматов. В отличие от детенышей других приматов, они не в состоянии ни за что хвататься ногами и поэтому не могут сами держаться за свою мать сразу после появления на свет. Причем зависимость от матери сохраняется у человеческих младенцев надолго. Наша уникальная способность ходить на двух ногах впервые проявляется лишь примерно через год после рождения. До этого младенец поначалу остается малоподвижным, а затем начинает ползать на четвереньках или перемещаться с места на место в сидячем положении. Мы единственные приматы, у которых маленькие дети передвигаются совсем не так, как взрослые. Все эти отличия сводятся к одной главной причине: человеческий мозг при появлении на свет недоразвит по сравнению с мозгом других приматов. В следующей главе мы обсудим это отличие подробно. Портман, разумеется, понимал, что человеческие младенцы отличаются в этом отношении от зрелорождающегося потомства других млекопитающих, и поэтому называл человеческих новорожденных «вторично незрелорождающимися».
Проанализировав ситуацию с размерами тела новорожденных, можно сделать дополнительные выводы о продолжительности беременности и типах развития. Поскольку объем матки ограничен, у нас есть все основания ожидать, что незрелорождающиеся детеныши будут сравнительно некрупными, а зрелорождающиеся – сравнительно крупными. Анализ с учетом различий в размерах тела между матерями показывает, что зрелорождающиеся детеныши действительно появляются на свет более крупными, чем незрелорождающиеся.
Между новорожденными детенышами представителей одних и тех же групп млекопитающих тоже наблюдаются различия, только более тонкие. В 1973 году антрополог Уолтер Лутенеггер первым опубликовал данные о том, что у долгопятов и высших приматов новорожденные детеныши отличаются бо́льшими размерами, чем у лемуров и лори и разница довольно существенна. У долгопятов и высших приматов отношение размеров тела новорожденного детеныша к размерам тела матери обычно примерно втрое выше, чем у лемуров и лори. Может показаться, будто такое соотношение подтверждает представления о большей эффективности инвазивной плаценты. Но не будет ли этот вывод еще одним примером ошибки, с которой мы уже сталкивались в случае с количеством аистов и числом новорожденных младенцев, то есть ошибки, связанной с неочевидными вмешивающимися факторами? Легко понять, что это можно проверить, обратившись к другим млекопитающим. Если неинвазивная плацента действительно неэффективна, то все млекопитающие, имеющие такую плаценту, должны рождать маленьких детенышей.
Как выясняется, сравнение с учетом разницы в размерах тела показывает, что у приматов, даже долгопятов и высших приматов, новорожденные детеныши в среднем меньше, чем у других млекопитающих, производящих на свет зрелое потомство. Самые крупные размеры новорожденного относительно размеров тела матери наблюдаются у копытных, китообразных, слонов и сирен. Однако ни одной из этих групп млекопитающих не свойственна высокоинвазивная плацента. У слонов и сирен плацента умеренно инвазивная, а у копытных и китообразных – вообще неинвазивная. Сравнение представителей разных групп млекопитающих показывает, что размеры новорожденных не связаны со степенью инвазивности плаценты, а значит, неинвазивную плаценту вовсе нельзя считать неэффективной.
Теперь мы можем вернуться к исходному вопросу о том, есть ли у нас основания считать, что неинвазивная плацента – примитивный для плацентарных млекопитающих признак. Как было показано выше, многочисленные данные указывают на то, что этот часто повторяемый вывод необоснован. Тип развития с незрелорождающимся потомством, по-видимому, действительно примитивен для млекопитающих, а тип развития со зрелорождающимся потомством – эволюционно продвинут. Если неинвазивная плацента примитивна и неэффективна, она должна быть связана с первым типом развития, но в действительности справедливо обратное. У млекопитающих с неинвазивной плацентой обычно рождаются зрелые детеныши, а незрелые рождаются почти исключительно у млекопитающих с умеренно или высокоинвазивной плацентой, хотя среди млекопитающих с инвазивной плацентой немало и таких, чьи детеныши появляются на свет зрелорожденными. Единственный однозначный вывод, который здесь можно сделать, состоит в том, что неинвазивная плацента почти никогда не связана с примитивным типом развития и незрелорождающимся потомством.
Еще один подход, который может быть полезен наряду с вышеописанным, предполагает анализ распределения разных типов плаценты по основанному на данных о ДНК эволюционному древу плацентарных млекопитающих. В эволюционных исследованиях широко применяется одно общее правило – так называемый принцип парсимонии, состоящий в том, что, когда приходится выбирать между двумя альтернативными реконструкциями, правильной, скорее всего, окажется та из них, которая предполагает меньше всего изменений. Мы начнем со сравнения трех альтернативных эволюционных деревьев плацентарных, каждое из которых предполагает, что исходным для этой группы млекопитающих был один из трех известных типов плаценты, а затем подсчитаем минимальное число изменений, требуемых каждым из трех вариантов в свете распределения разных типов плаценты среди современных млекопитающих. Этот метод был применен авторами четырех исследований (одно из которых было проведено автором этой книги), независимо друг от друга пришедших к выводу том, что исходной для плацентарных млекопитающих была, по-видимому, плацента инвазивного типа. Однако выводы разных авторов разошлись относительно того, была ли эта примитивная плацента умеренно или высокоинвазивной. Мой собственный вывод состоит в том, что плацента предка всех плацентарных млекопитающих была умеренно инвазивной. Согласно этим представлениям, эволюция приматов должна была пойти в двух разных направлениях. У общего предка лемуров и лори должен был произойти сдвиг в сторону менее инвазивной плаценты, который привел к ее нынешнему неинвазивному состоянию, а у общего предка долгопятов и обезьян плацента, напротив, должна была стать более инвазивной.
Так или иначе, ход эволюции плаценты должен был включать неинвазивный этап, при котором зародыш развивался в матке, но имел лишь поверхностный контакт с ее внутренней оболочкой. Это исходное неинвазивное состояние плаценты предположительно существовало еще задолго до появления общего предка всех современных плацентарных млекопитающих. Напомню, что эволюционные ветви сумчатых и плацентарных разошлись не меньше 125 млн лет назад. При этом последний общий предок всех современных плацентарных жил позже – по-видимому, лишь около 100 млн лет назад. Таким образом, у его предков было не меньше 25 млн лет на формирование умеренно инвазивной плаценты.
Читатель уже, возможно, думает: «Ну и что? Какое отношение имеет эволюция плаценты у млекопитающих в целом к нынешнему положению дел с плацентой у человека?» Мне представляется, что самое прямое. Давнее убеждение, согласно которому высокоинвазивная человеческая плацента, во-первых, исключительно эволюционно продвинута, а во-вторых, исключительно эффективна, как мы теперь знаем, ошибочно. Сравнение разных плацентарных млекопитающих свидетельствует о том, что неинвазивая плацента может ничуть не менее эффективно, чем инвазивная, передавать материнские ресурсы зародышу. Но если тип плаценты не связан с эффективностью передачи материнских ресурсов, то какое он имеет значение?
Весьма вероятно, что тип плаценты определяется компромиссом между иммунологическими факторами. Как уже отмечалось в начале этой главы, зародыш, развивающийся в утробе матери, синтезирует множество чужеродных белков, кодируемых отцовскими генами. Поэтому необходимы особые механизмы, чтобы не дать материнской иммунной системе отторгнуть развивающееся в утробе потомство. Но чем инвазивнее плацента, тем эта задача сложнее. Так что вопрос на самом деле состоит в том, почему плацента вообще бывает инвазивной, если ресурсы материнского организма можно не менее эффективно передавать зародышу через неинвазивную плаценту? Видимо, у инвазивной плаценты есть не только недостатки, но и преимущества, связанные с работой иммунной системы. Исследователям следует отбросить сданную в архив идею о том, что высокоинвазивная плацента должна быть более эффективной, и сосредоточиться на изучении роли иммунной системы в работе плаценты.
