Scisne?

Размножение с точки зрения женского мозга

Вячеслав Дубынин

Комментарии: 0

Физиолог Вячеслав Дубынин о половом и бесполом размножении, функции эстрогенов и моногамных отношениях.

Размножаться можно по-разному. Существует бесполое размножение, когда организмы отрывают от себя кусок, из которого растет копия и становится самостоятельной. Так размножаются гидры, плоские черви или растения. А человек устроен сложно, поэтому история про Мальчика-с-пальчик, который вырос к утру, — это чистая фантастика.

Половое размножение возникает для того, чтобы перемешать гены двух организмов и создать потомка, отличающегося от родителей. Исходно нет самцов и самок, даже нет сперматозоидов, яйцеклеток, а есть две клетки с одинарным набором хромосом. В мире, который все время меняется, размножаться бесполым путем — значит меняться слишком медленно, только за счет мутаций. При половом размножении перемешиваются гены двух родителей, подключается комбинативная изменчивость и получается гораздо эффективнее.

Изначально гаметы, половые клетки, одинаковы и больше напоминают сперматозоиды. Но дальше, если вы хотите позаботиться о потомстве, чтобы оно выжило, неплохо бы одну из гамет нагрузить питательными веществами. Любой родитель знает: лучший способ позаботиться о ребенке — его накормить. Если одну из гамет нагрузить питательными веществами, получится яйцеклетка. Вторая половая клетка пусть остается такой же быстрой и подвижной — это сперматозоид. То есть разделение на два пола появляется не на уровне организма, а на уровне половых клеток.

На этой стадии мы встречаем чаще организмы-гермафродиты, которые одновременно делают и яйцеклетки, и сперматозоиды, и дальше при встрече идет перекрестное оплодотворение. Это довольно удобно, потому что если вы дождевой червяк и полгода грызете почву, а затем наконец встречаете другого дождевого червяка, то было бы обидно, если бы он оказался одного с вами пола.

Эволюция делает следующий шаг и создает два пола, они повторяют свойства половых клеток. То есть возникают мелкие шустрые самцы, которые быстро распространяют сперматозоиды. Более крупные, иногда почти стационарно установленные самки делают яйцеклетки. Создание яйцеклетки — это проблема. Вы должны нагрузить ее питательными веществами, а это недешевое занятие, поэтому каждая яйцеклетка имеет большую ценность. В этот момент появляются самцы, самки, и половое размножение начинается в более привычном виде, когда самец пытается добиться самки и ввести в ее тело свои сперматозоиды, а самка принимает половые клетки.

На первом этапе все достаточно просто: лучшим считается тот самец, который так же, как сперматозоид, добежал первым. О его качестве говорит то, что у него большая скорость, он настойчивый и первый учуял овулирующую самку. Но дальше оказывается, что имеет смысл подключать половой отбор и выбирать из нескольких самцов. Организмы заинтересованы в том, чтобы качество потомства было наилучшим. И получается, что первый попавшийся самец может быть и не очень подходящим вариантом. Неплохо бы создать некую паузу между встречей и спариванием, чтобы самец показал свои положительные качества. И если самцов несколько, из них можно будет выбирать. Половой отбор начинает усложняться. Мы видим, что в мозге самок появляются «флажки», показывающие самцов с лучшими генами, с которыми потомство выживет с максимальной вероятностью. Для самки это очень важно, потому что она передает свои гены только в том случае, если потомство выжило, и важно, чтобы и гены самца были оптимальны.

Есть два основных варианта полового отбора. Первый — турниры самцов, когда они собираются, соревнуются и побеждает самый сильный. Тогда самка считает, что победитель лучше всех. Второй вариант можно назвать ухаживанием, когда самец должен что-то продемонстрировать самке. Это может быть яркое оперение, изысканная песня, а кроме того, самец может накормить самку, свить гнездо и показать свою территорию. Хорошо исполненная программа также означает, что у самца качественные гены. Яркое оперение или сложная песня означают, что самец прожил достаточно долгую жизнь, он хорошо питается, обладает хорошим иммунитетом.

Все эти признаки попадают в передний гипоталамус мозга самок млекопитающих и собственно самок птиц. В переднем гипоталамусе находятся не только центры, например, родительского поведения, но и центр полового поведения. Они тесно сцеплены и взаимодействуют. Даже гормональные основы их функционирования частично пересекаются. Как известно, самыми главными женскими половыми гормонами являются эстрогены, которые усиливают и половое поведение, либидо, и родительское поведение. То есть на фоне более высокой концентрации эстрогенов материнская забота проявляется более эффективно.

С деятельностью эстрогенов связано большое количество функций организма самки. Основным источником эстрогена являются яичники, некоторое количество выделяется еще надпочечниками. От влияния эстрогенов зависит развитие сначала половой системы, а потом формирование вторичных половых признаков, когда наступает пубертат — половое созревание. В случае человека список женских вторичных половых признаков общеизвестен: развитие молочных желез, определенные пропорции скелета, отложения запасов жира в определенных зонах, разное развитие мышц в разных частях тела. И большинство наших органов имеют различия у мужчин и женщин. Половые гормоны — андрогены у мужчин и эстрогены у женщин — модулируют интенсивность обмена веществ и метаболические процессы и в почках, и в печени, и кишечнике, и в мозге.

Наиболее серьезные скачки концентрации половых гормонов связаны с процессом овуляции. Ситуация такова, что человекообразные обезьяны и Homo sapiens относятся к уникальной группе, в которой идет постоянная овуляция и нет явного сезона размножения. В этом смысле мы отличаемся от большинства млекопитающих. Для большинства наших ближайших родственников характерна сезонность, мы видим, что раз в год случается сезон размножения, тогда очень интенсивно реализуется половое поведение. С поправкой на беременность все это очень четко приурочено к каким-то сезонам. Олененок должен появиться на свет в апреле, чтобы впереди было лето, много мягкой травы, солнце. Значит, с учетом беременности сезон размножения должен случиться в сентябре. В этот момент идет овуляция, активация полового поведения самцов. Представить, что человеческая цивилизация была бы так устроена, довольно интересно, и некоторые писатели-фантасты это делают, но наша природа иная. Человек — это млекопитающее с круглогодичной высокой половой активностью и постоянным циклом овуляции.

Антропологи говорят, что это связано с более высокой ролью и статусом самки в стае, если она беременна, с маленьким детенышем или если она овулирует. Невыгодно и нецелесообразно овулировать раз в год, а лучше это делать по мере окончания кормления детеныша и не устраивать серьезных пауз. В итоге возникает постоянная овуляция и постоянная высокая концентрация половых гормонов, которая характерна для самцов и для самок, для мужчин и для женщин. Это сыграло довольно позитивную роль в нашей биологической эволюции, потому что у большинства млекопитающих уровень половых гормонов то мал, то зашкаливает, как у подростков. А если у вас постоянно довольно высокая концентрация половых гормонов, но не запредельная, то ваш мозг работает оптимальным образом и лучше учится. От устойчиво высокой концентрации половых гормонов есть много разных бонусов.

Очень важно еще то, что у Homo sapiens, в отличие от практически всех млекопитающих, скрытая овуляция. В большинстве случаев с овуляцией связано выделение феромонов, характерное призывное поведение самок, но у Homo sapiens это не проявляется. И феромональная сфера, и явные изменения внешности отсутствуют. Судя по всему, это связано с базовым моногамным поведением человека. Если вы формируете устойчивую пару даже внутри стаи, сообщества, то в этой ситуации явная манифестирующая овуляция никому не нужна. И сохранять моногамные отношения гораздо проще и правильнее, если овуляция скрывается.

Помимо эстрогенов, на интенсивность полового поведения влияют и другие гормоны, связанные с гипоталамо-гипофизарной осью. На активность яичников влияют гонадотропные гормоны, а на них — люлиберин. Этот гормон вырабатывается гипоталамусом и влияет на переднюю долю гипофиза. Гонадотропные гормоны влияют на яичники. Выделение люлиберина является фактором, важным для регулярной овуляции. Этот гормон подвержен воздействию лептина, связанного с жировой тканью. И если в женском организме слишком мало жировой ткани, то может снизиться выделение лептина, и овуляция остановится, потому что организм решает, что все равно детеныша не выносить, зачем же он будет производить очередную половую клетку?

Сам половой акт — это непростое событие, потому что большинство животных являются индивидуалистами, а чтобы заняться таким странным делом, как половое размножение, нужны особенные сигналы. Здесь не обойтись без гормонов. Кроме того, существуют специфические сенсорные сигналы, связанные с обликом потенциального полового партнера, сигналы, которые опознаются мозгом врожденно или появляются в результате обучения. Для полового поведения весьма значимым компонентом является импринтинг, то есть запись в мозг некоего облика потенциального полового партнера. Импринтинг формируется во время полового созревания.

Вторая фаза полового импринтинга может быть связана с первой физической близостью. В этот момент в мозге тоже прописывается сенсорный образ, связанный и со зрительными сигналами, со слуховыми сигналами, отдельно обонятельные сигналы, которые показывают иммунный статус партнера. Данные сигналы близки к феромонам, но на самом деле связаны с особыми белками главного комплекса гистосовместимости. Обломки этих белков, выделяясь через половые железы, говорят, насколько хорошо совместима ваша иммунная система и иммунная система вашего партнера. А в конечном итоге это будет отражаться на качестве потомства и на том, насколько ваши дети будут устойчивы к разным инфекционным заболеваниям.

Вячеслав Дубынин — доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, специалист в области физиологии мозга.
ПостНаука
Комментарии: 0