» » Чем объясняется ранняя смерть мужчин и как в этом замешаны женские хромосомы

Чем объясняется ранняя смерть мужчин и как в этом замешаны женские хромосомы

Чем объясняется ранняя смерть мужчин и как в этом замешаны женские хромосомы

Ученые Университета Нового Южного Уэльса в Австралии выяснили, почему мужчины умирают раньше женщин. Выяснилось, что одну из важных ролей в этом играют половые хромосомы, а не склонность к курению и употреблению алкоголя, более опасная работа или неприязнь к врачам. «Лента.ру» рассказывает об исследовании, которое раскрывает загадку короткой жизни представителей мужского пола.



Неравенство полов

Половой диморфизм — характерное для многих видов животных явление, которое выражается в различных внешних признаках и поведении у самцов и самок одного вида. Например, особи женского пола у глубоководного удильщика Ceratias holboelli намного крупнее самцов, которые выглядят как маленькие мешочки, прикрепляющиеся к телу самки. У многих птиц самцы имеют красивое многоцветное оперение. У насекомых отряда палочники самцы обладают более стройным телом и склонностью к полету.

Различия в морфологии, окраске и поведении между полами оказывают существенное влияние на взаимодействие организма с окружающей средой. Одной из таких особенностей является и продолжительность жизни. Например, у муравьев самцы умирают сразу после роения, а оплодотворенные самки становятся царицами в гнезде. Согласно одной из гипотез, на продолжительность жизни влияют хромосомы, которые определяют пол. Организмы, имеющие две идентичные половые хромосомы (например, XX у самок или ZZ у самцов), относят к гомогаметному полу, а организмы с различными половыми хромосомами (например, XY у людей мужского пола или ZW у птиц женского пола) — гетерогаметному полу.

Чем объясняется ранняя смерть мужчин и как в этом замешаны женские хромосомы

Половой диморфизм у львов
фото: Thomas Dressler / Globallookpress.com



Вредная хромосома

В новом исследовании биологи протестировали «гипотезу незащищенной Х» (англ. unguarded X hypothesis), согласно которой Y- и W-хромосома не способна в полной мере защитить организм с гетерогаметным полом от вредных мутаций в X- и Z-хромосоме соответственно. У самок млекопитающих имеются две X-хромосомы, то есть две копии половых генов, поэтому дефектная ДНК может компенсироваться наличием нормальной ДНК. В таком случае наличие мужской (или женской у птиц, рептилий и некоторых насекомых) хромосомы способствует большей вероятности генетических расстройств у всех гетерогаметных организмов и снижает продолжительность их жизни.

Ранее существовали эпизодические свидетельства в пользу «гипотезы незащищенной Х». Известно, что у самцов млекопитающих, имеющих гетерогаметный пол, продолжительность жизни в среднем меньше, чем у гомогаметных самок. У птиц, наоборот, самцы живут дольше самок. В соответствии с этой тенденцией было обнаружено, что у четвероногих животных отклонения в соотношении полов взрослых особей смещены в сторону гомогаметного пола. Однако некоторые исследователи подвергли сомнению имеющиеся доказательства, аргументируя это тем, что продолжительность жизни самцов и самок определяется не только генетически, но и зависит от вклада в потомство, уязвимости для хищников, половым отбором и другими биологическими факторами.

Чем объясняется ранняя смерть мужчин и как в этом замешаны женские хромосомы

Y- и X-хромосома
фото: sciencemag.org



Токсичная маскулинность

Наряду с «незащищенной Х» могут существовать и другие механизмы, сокращающие продолжительность жизни мужчин. Одним из них является «токсичная Y», которая найдена у плодовых мушек Drosophila. Y-хромосома у этих насекомых влияет на активность генов у других хромосом и способствует проявлению вредных мутаций.

Есть еще клеточный мозаицизм, выражающийся в том, что клетки из-за мутаций могут иметь различные генотипы. С возрастом некоторые клетки организма теряют целые хромосомы, приобретают лишние. Кроме того, хромосомы могут сильно перестраиваться. По мере старения мозаицизм увеличивается, что затрагивает и половые клетки — гаметы. Однако у женщин существует механизм дозовой компенсации, когда одна из Х-хромосом инактивируется. Дозовая компенсация позволяет смягчить последствия потери Х-хромосомы, однако у мужчин потеря любой половой хромосомы способна привести к большим проблемам, в том числе проявлению вредных мутаций и уменьшению продолжительности жизни.



Каждой твари по паре

Чтобы исключить влияние отдельных генетических механизмов, существующих у отдельных групп животных, специалисты проанализировали данные о продолжительности жизни не только у приматов, других млекопитающих и птиц, но и у рептилий, рыб, амфибий, паукообразных, тараканов, кузнечиков, жуков, бабочек и мотыльков. В то же время, подчеркивают авторы работы, они провели корреляционное исследование, не способное установить строгую причинно-следственную связь.

Ученые проанализировали данные о половых хромосомах, исключив виды, у которых нет мужского или женского гетерогаметного пола, в том числе гермафродитов, способных менять пол организмы и виды, чей пол определяет влияние окружающей среды. Была собрана информация о продолжительности жизни каждого из 229 видов животных из 99 семейств, 38 отрядов и 8 классов.

Чем объясняется ранняя смерть мужчин и как в этом замешаны женские хромосомы

Определение пола у птиц и двукрылых насекомых
Изображение: Wikipedia

Оказалось, что особи с гетерогаметным полом склонны умирать в среднем на 17,6 процента раньше гомогаметных животных. В то же время исследователи обнаружили аномалию, которую пока не способны объяснить. Хотя у животных с мужским гетерогаметным полом самки живут на 21 процент дольше самцов, у животных с женским гетерогаметным полом (птицы и насекомые) самцы обгоняют самок лишь на 7 процентов. Причиной этого могут быть такие факторы, как побочные эффекты полового отбора, степень деградации Y-хромосомы и динамика теломер.

Возможно, что Y-хромосома у мужских гетерогаметных видов может иметь тенденцию к большей деградации, чем W-хромосома у женских гетерогаметных видов. Существуют также доказательства того, что относительная длина хромосом W и Z может сильно варьироваться в пределах групп животных (птицы или змеи). Что касается теломер, то женские половые гормоны эстрогены могут способствовать их восстановлению. Укорочение теломер связано с прогрессированием старения и меньшей продолжительностью жизни.

Самцы испытывают также большую конкуренцию, чем самки. Как правило, женские особи не так эффективны в размножении, они вносят больший вклад в развитие своего потомства, чем отцы, и поэтому, по прогнозам, они испытывают меньший риск.

***

По словам ученых, результаты продемонстрировали, что половые хромосомы, по-видимому, играют существенную роль в жизненном цикле организма. Выявленная разница в 17,6 процента должна иметь серьезные экологические и эволюционные последствия. Однако гетерогаметность охватывает большое количество различных явлений: от полного отсутствия второй половой хромосомы (X0 или Z0) до сильно редуцированной второй половой хромосомы (Y у людей) и половых хромосом равной длины (X и Y, Z и W). Не все гетерогаметные виды имеют деградировавшую половую хромосому, поэтому исследование представляет собой предварительный тест «гипотезы незащищенной Х».

В будущем необходимо проверить предположение, что разница в продолжительности жизни между полами пропорциональна разнице в длине хромосом между полами. Если вторая хромосома отсутствует или сильно редуцирована, это должно сильнее отражаться на продолжительности жизни особи гетерогаметного пола.

14 март 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Вставка генома вольбахии может приводить к развитию новой половой хромосомы у ее хозяев

Наземные ракообразные мокрицы-броненосцы Armadillidium vulgare, зараженные бактерией вольбахией, утратили женскую W-хромосому. Однако впоследствии в результате крупной вставки из генома вольбахий в

Птенцы старых амадин рождаются с укороченными теломерами, развиваются быстро, умирают рано

Длина теломер определяет способность клетки к делению, а с их укорачиванием связывают процессы старения. Однако до сих пор неизвестно, передается ли «старость» организма по наследству. В эксперименте

Разнообразие белков гистосовместимости повышает репродуктивный успех у самцов камышовок и снижает у самок

Чаще всего конфликт полов у животных — ситуация, когда самцам и самкам выгодно разнонаправленные изменения какого-либо признака, — связана со сферой размножения. Но недавно у дроздовидных камышовок

Чем отличаются друг от друга сперматозоиды?

Ученые сравнили геномы обычных клеток и сперматозоидов. Исследователи из Стэнфорда рассказали в журнале Cell, что им открылось после прочтения ДНК сперматозоида человека.Даже не специалист в научных

Сперматозоиды

Чем отличаются друг от друга сперматозоиды?

Кастрация увеличивает продолжительность жизни на 20 лет

Почему женщинам природа позволила жить дольше мужчин и как можно исправить такую несправедливость?
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?На МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клиномКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКаким будет мир с населением 10 миллиардов человек?Самые красивые города на воде