Правда ли что все мальчики изначально девочки
Все женщины в зародыше были мужчинами
Все эмбрионы изначально мужского пола. И Y-хромосома ни при чем, так как известны и XX-мужчины. Что влияет на изменение пола зародыша, попытались выяснить эмбриологи.
ХХ-мужчины и ген Z
Долгое время ученые верили, что все женщины имеют исключительно две Х-хромосомы, а у всех мужчин есть Х и Y. И именно Y-хромосома и определяет развитие мужского организма. То есть в отсутствие Y-хромосомы у эмбриона развиваются яичники и он приобретает женский пол. Исследователи даже нашли ген в «мужской» хромосоме, который назвали SRY, его считали ответственным за формирование яичек.
Но есть случаи, когда яички развиваются даже тогда, когда присутствуют две X-хромосомы и нет ни Y-хромосомы, ни гена SRY. Открытие натолкнуло исследователей на мысль, что механизмы определения пола несколько сложнее, чем казалось раньше.
В рамки Z-гипотезы укладывается и роль гена SRY. По мнению ученых, он блокирует ген Z и позволяет процессу идти дальше своим чередом – формировать мужской организм.
Выключатель Z-гена
Теория эта оказалась сложной и неоднозначной. Поэтому профессор биологии Хамфри Яо (Humphrey Yao) из университета Иллинойса (University of Illinois) и его коллеги из Техасского университета (University of Texas) попытались выяснить, что запускает образование молекулы, которая «отвечает» за яички или яичник. Эта молекула бета-катенин – важный регулятор роста и деления клетки. Когда она работает как регулятор транскрипции ДНК, то включает или выключает те или иные гены. Без содержащегося во многих органах и тканях бета-катенина эмбрион бы не выжил.
Яо и его коллеги знали, что и другие белки не менее важны для развития яичников. Мыши, которые испытывали в генах недостаток сигнального белка Wnt 4 или другого выделяемого белка R-spondin 1, частично теряли признаки женского пола. У них формировались яичники, но с мужскими особенностями – расположение и структура кровеносных сосудов таких яичников были как в яичках. У людей с мутациями в гене Wnt 4 тоже наблюдали подобные уродства половых органов.
Результаты работы других исследователей показали, что бета-катенин оказался очень важным для работы Wnt 4 и R-spondin 1 в тканях. Но прямого доказательства участия бета-катенина в формировании яичников так и не нашли.
Все дети зачинаются мальчиками
Чтобы найти эту зависимость, исследователи под руководством Яо вырастили эмбрион мыши, у которого бета-катенин удавалось отключить на самой ранней стадии развития гонад. К удивлению ученых, яичники сформировались. Но вместе с ними появились и структуры мужских половых органов, которые объединились в одну структуру с женскими. Вся эта «конструкция» оказалась похожей на те мутации, при которых видоизменяются и отсутствуют Wnt 4 или R-spondin 1.
Яо решил, что бета-катенин и есть регулятор образования признаков определенного пола. Чтобы проверить, как отсутствие бета-катенина затрагивает формирование клеток, исследователи повторили эксперимент на эмбрионах во время ранней стадии образования яичек.
С удивлением исследователи обнаружили, что яички прекрасно развивались и без бета-катенина. Несколько раз биологи перепроверили полученные данные, повторив эксперимент. Яички все равно нормально развивались.
Тогда исследователи постарались понять, почему бета-катенин настолько по-разному действует.
Женский механизм
Результаты исследования опубликованы в журнале Human Molecular Genetics.
Правда ли что все мальчики изначально девочки
Каким образом формируется пол ребенка в утробе матери: когда можно его определить?
Каким образом формируется пол ребенка в утробе матери: когда можно его определить?
Планируя беременность, всякая пара рано или поздно задумывается, ребенку какого пола они бы обрадовались больше. Многие будущие родители задаются вопросом, нельзя ли заранее повлиять на ситуацию и запланировать пол малыша.
Как и когда закладывается половая принадлежность эмбриона? Можно ли вмешаться в этот процесс?
Как формируется пол малыша?
Учеными доказано, что вся информация о физиологических характеристиках человека закодирована в его ДНК. Касается это и данных о половой принадлежности. Информация о том, кем суждено стать эмбриону – мальчиком или девочкой – заложена в генах плода изначально. Как такое возможно?
Кариотип здорового человека состоит из 46 элементов, но его половая принадлежность определяется только двумя из них: так называемыми X и Y хромосомами. При этом последние присутствуют лишь в клетках мужчин. Принадлежность же к женскому полу кодируется хромосомной парой XX.
Из школьного курса биологии мы помним, что при зачатии ребенка происходит «смешение» родительского генетического материала в пропорции 50:50. То есть ровно половину своего ДНК-набора эмбрион наследует от матери, в то время как другую – от отца.
Распространяется правило и на половые хромосомы. Зародыш получает по одной от каждого из родителей. В случае с матерью это X-хромосома. Других в ее яйцеклетках нет. Отец же с равной вероятностью может передать потомку как X, так и Y-хромосому, в зависимости от того, сперматозоид с каким «зарядом» достигнет цели. Это в итоге и определит половую принадлежность крохи.
Когда это происходит?
«Запись» кариотипа будущего ребенка начинается непосредственно в момент зачатия малыша. Иными словами, пол плода предопределен с первого дня беременности. Впрочем, на этом этапе все только начинается.
Сами половые органы – женские или мужские – начнут формироваться у зародыша на более позднем этапе развития. Обычно их зачатки проявляются не ранее пятой недели беременности.
При этом почти до конца второго месяца гестации абсолютно все эмбрионы развиваются «по женскому типу». Специфические репродуктивные органы (член и мошонка) у будущих представителей мужского пола появляются не раньше, чем на 9-11 неделе их нахождения в материнской утробе. Именно в этот момент в организме зародыша начинают активно синтезироваться особые гормоны и ингибиторы, необходимые для редуцирования мюллерова протока («зачатка» матки и фаллопиевых труб) в элемент предстательной железы с зачатками яичек.
Когда и какими способами можно определить половую принадлежность плода?
Из-за вышеописанных особенностей эмбрионального развития, выяснить, кто родится – мальчик или девочка – практически невозможно, как минимум, до середины беременности. Только на сроке вынашивания в 4-4,5 месяца наружные репродуктивные органы зародыша оформятся настолько, что станут различимыми на снимке УЗИ.
Конечно, предположения о поле плода врач сделает еще во время первого ультразвукового обследования, планово назначаемого будущим мамам в начале второго триместра беременности, но точность его догадок будет далека от идеальной. При использовании метода трехмерного сканирования достоверность результатов исследования немного повышается.
Иногда специфическое положения плода в утробе делает невозможным определение пола эмбриона с помощью ультразвука. В этом случае врачи вынуждены использовать альтернативные методы исследования:
Основной недостаток обоих упомянутых способов заключается в их инвазивности (а значит, потенциальной опасности для эмбриона). При этом, когда дело касается определения пола малыша, ни амниоцентез, ни хорионобиопсия не обеспечивают 100%-ную точность результатов. Некоторые родители пытаться выяснить пол ребенка с помощью нетрадиционных народных методов:
Можно ли как-то повлиять на пол ребенка?
Некоторые будущие мамы считают, что на формирование пола ребенка можно повлиять, соблюдая на ранних сроках беременности следующую диету:
Рекомендованные продукты | Желаемый пол ребенка | |
женский | мужской | |
напитки | кофе; чаи; горячий шоколад; какао | газированные напитки; фруктовые соки |
мясо | любое, но в умеренных количествах | в любом виде и количестве, без ограничений |
рыба | исключительно свежая (любая) | в любом виде и количестве (исключая икру) |
яйца птиц | в любом виде и количестве, без ограничений | только белок |
молочные продукты | свежие молоко; сметана; творог; сливки | исключены |
злаки и крупы | любая выпечка, не содержащая соли и дрожжей; рис; манка | только в форме печенья или бисквитов |
свежие (не консервированные) овощи | картофель (умеренно); спаржа; баклажаны; свекла; морковь; лук; огурцы; перец; горох; бобы | картофель; фасоль (белая); чечевица; горох (предварительно высушенный) |
фрукты и ягоды | клубника; яблоки; груши; малина; ананасы; лимоны; грейпфруты; арбузы; айва; манго | черешня; абрикосы; бананы; персики; финики; апельсины (плюс сухофрукты) |
Впрочем, никто не помешает женщине сменить режим питания на указанный в таблице заблаговременно, еще до зачатия. Некоторые считают, что так можно «запрограммировать» нужный сценарий развития для следующего зародыша. Эта теория, однако, также не выдерживает критики, из-за доказанного влияния отцовских генов на половую принадлежность потомства.
Базовая комлектация
Так исторически сложилось, что основу будущему ребенку дает именно женская яйцеклетка. Отсюда следует, что базовый пол ребенка всегда женский: именно женская яйцеклетка несет в себе X-хромосому.
Мужчинам сложнее
Формирование зародыша мужского пола проходит более сложный путь, чем эмбрион-«девочка». Когда приблизительно на 8-й неделе развития эмбриона Y-хромосома побуждает организм зародыша к выработке тестостерона, мозгу будущего ребенка приходится перестраиваться: избавляться от клеток, ответственных за общение, заботу и кормление грудью, и «выращивать» центры сексуальной активности и агрессии.
XY более уязвим
Ученые выявили, комбинация XY-хромосом, которая «обеспечивает» мужской пол, более уязвима, чем XX-набор. Почему? Оказывается, у зародышей-девочек, если одна из X-хромосом будет повреждена, готов своего рода «дублер», которого нет у мужского зародыша. К тому же X-хромосома содержит больше полезной генетической информации для развития мозга, регенерации, поэтому генетики считают, что по этой причине мальчикам чаще грозит аутизм.
Синдром Морриса
Третий месяц жизни в материнской утробе
К началу третьего месяца вы уже размером с ягоду клубники. У вас широкий и приплюснутый нос, глаза далеко отстоят друг от друга. С высоким лбом и большой головой вы немного похожи на пришельца, однако за следующие несколько недель вы приобретете вполне человеческие черты. Ваши темные круги глаз прикроются тонкими веками, изогнутая голова еще немного распрямится, подбородок вырастет, и шея станет более выраженной.
В этом месяце наконец-то можно будет понять, кем вы станете — мальчиком или девочкой. Первые несколько недель разницы между полами нет никакой, и скорее всего именно поэтому у мальчиков тоже есть соски — не то чтобы они им нужны, просто они формируются до появления гендерных различий. Даже внутренние половые органы представляют собой одну и ту же обобщенную структуру. Независимо от пола эмбриона у него формируются два мешочка, присоединенные оба к небольшим канальцам. Но на седьмой неделе начинается трансформация, и вашим генам предстоит решить, что будет дальше: если в последней паре хромосом у вас есть Y-хромосома, то эти мешочки станут яичками; если же там две X-хромосомы, то они превратятся в яичники.
Y-хромосома сама по себе выглядит довольно жалкой. В ней содержится очень мало генов — где-то 50–60. Для сравнения: в X-хромосоме, которая встречается и у женщин, и у мужчин, присутствует от 800 до 900 генов.
На ранней стадии развития у эмбриона, которому суждено стать девочкой, одна из двух X-хромосом выключится навсегда. Это необходимо, чтобы клетки не стали вырабатывать в двойном объеме все, что содержится в X-хромосоме. Чем больше копий рецепта имеется в наличии, тем больше поваров возьмутся за дело и тем больше у них получится конечного продукта. Когда одна из X-хромосом отключается, эмбрион уже состоит из большого числа клеток.
Выбор из двух X-хромосом происходит совершенно случайным образом, то есть часть клеток будет использовать X-хромосому, доставшуюся от матери, а другая часть — X-хромосому отца. Из-за этого все женщины похожи на сборную генетическую солянку. Последствия такого замеса особенно хорошо видны у кошек: так как ген, влияющий на цвет шерсти, расположен у них именно в X-хромосоме, самки, в отличие от самцов, могут быть всевозможных пестрых окрасок. Одни клетки проходят пигментацию в соответствии с рецептом, доставшимся от отца, а другим достается материнский рецепт, цвет в котором может заметно отличаться.
Решающий ген в Y-хромосоме называется SRY. Без него клетки по умолчанию начинают формировать яичники. Вырабатываемый геном SRY белок сам по себе мало что делает, однако он играет роль выключателя, который активирует другие гены, распределенные по разным хромосомам. Совместными усилиями эти гены запускают процесс формирования яичек, которые через какое-то время начинают вырабатывать гормоны, разносящиеся по всему маленькому телу.
Первый посылаемый ими гормон запускает реконструкцию одного из присоединенных к яичникам канальцев. У женщин этот канал остается нетронутым, и впоследствии из него формируются яичник и матка. Второй канал, отходящий от другого яичка, остается на месте — вскоре из него получится семенной канал. Затем клетки яичек начинают вырабатывать большое количество тестостерона, который словно призывает: «Стань мужчиной!» Это послание разносится по всему телу, и вскоре после этого половые различия становятся отчетливо заметны.
Ученые проводили эксперименты на эмбрионах кроликов, у которых на ранних стадиях развития удаляли половые железы. В результате все эмбрионы превращались в крольчих, даже те, которые несли в себе Y-хромосому. Таким образом, именно яички обязаны сообщить всему организму, что эмбрион должен стать мальчиком. Если другие клетки не услышат этого сигнала, то они сформируют тело женской особи.
Обложка книги Издательство «Бомбора»
Неудивительно, что в такой сложной системе случаются недопонимания. Что произойдет, если клетки так и не услышат тестостероновые крики яичек? На поверхности клеток расположены рецепторы тестостерона, которые улавливают эти послания и передают их внутрь клетки. Если же эти рецепторы окажутся неисправными, то клетки попросту не смогут услышать сигнал (гормон будет производиться впустую) и продолжат создавать тело с женскими половыми признаками.
Внешне люди с этим генетическим отклонением — гермафродиты — могут быть неотличимы от обычных женщин, так как судьба наружных половых органов определяется сигналом тестостерона. Внутри, однако, у них будут железы, ведущие себя как яички, в то время как яичники и матка будут отсутствовать — каналец, из которого они формируются, был давно разрушен по приказу яичек. В общем, гендерное развитие — чрезвычайно сложный процесс, не ограничивающийся лишь Y-хромосомой.
Не все животные позволяют хромосомам определять их пол. Так, аллигаторы предоставляют право выбрать себе судьбу окружающей среде. Если в первые три недели яйцо аллигатора будет развиваться при температуре менее 30 градусов, то из него вылупится женская особь. Если же температура превысит 34 градуса, то в яйце начнет развиваться самец.
Еще более странный способ определения пола своего потомства использует специфический морской червь под названием Bonellia viridis. Он начинает свое существование в виде крошечной бесполой личинки, которая какое-то время плавает в океане, после чего уходит на дно. От того, куда именно она приземлится, и зависит всецело ее судьба. Если личинка ляжет на свободный участок морского дна, то она станет самкой длиной примерно в сантиметр.
Сложно описать, как именно выглядит женская особь Bonellia viridis: попробуйте представить себе пришельца с телом, напоминающим корнишон, и хвостом, похожим на водоросли. Всю свою оставшуюся жизнь это создание проводит, прикрепившись к морскому дну, питаясь остатками мелких животных и растений. Если же личинка приземлится не на свободный участок морского дна, а попадет на кожу женской особи своего же вида, то она тут же превратится в крошечного самца длиной всего один-три миллиметра. Перевоплотившись, самец заползает внутрь тела самки, где и проводит остаток своих дней в роли персонального донора спермы. В знак благодарности самка делится с дармоедом своей пищей. Из всех любовных отношений, которые только можно встретить в природе, эти, пожалуй, в прямом смысле самые интимные.
А есть и такие животные, которые в случае изменения условий окружающей среды вообще способны менять свой пол на протяжении всей жизни. Возьмем, к примеру, Thalassoma bifasciatum (талассому синеголовую) — рыбу, живущую в коралловых рифах Карибского моря. Если самец этой рыбки попадет в коралловый риф, охраняемый другим самцом, он не станет пытаться занять его место. Он просто превратится в самку и будет спокойно себе жить вместе с остальными девочками в этом небольшом коралловом гареме.
Если же «муж» по какой-то причине внезапно умрет, то ему тут же найдется замена. Одна из самок, как правило самая крупная, тут же превратится в самца. Всего за один день ее яичники сморщиваются и заменяются мужскими половыми железами — так что будущему их кораллового поселения ничего не угрожает.
Если у плода есть Y-хромосома и химический сигнал достигает нужной цели, то начинает формироваться пенис. Он развивается из небольшого бугорка, который у девочек становится клитором. Где-то через три месяца после зачатия этот бугорок вырастает настолько, что пол плода можно определить невооруженным глазом. Яички мальчика, однако, пока еще остаются внутри, где они и будут находиться вплоть до седьмого месяца. Сначала они будут постепенно опускаться в живот, а потом достигнут мошонки.
За столь трудоемкий процесс нам, пожалуй, стоит винить своих предков, размножавшихся в древнем океане. У рыб яички остаются рядом с сердцем в течение всей жизни. Для них это, может быть, вполне нормально, но для людей все же совершенно неуместно. Сперматозоиды не любят тепла. Но рыбы — хладнокровные создания: температура их тела меняется в зависимости от температуры воды. Поэтому яички рыб прекрасно себя чувствуют, находясь где-то глубоко внутри тела. Люди же теплокровные, и их температура тела слишком высокая для сперматозоидов. Поэтому у человека яички находятся в мошонке, представляющей собой вырост брюшной полости, расположенный в промежности между половым членом и анусом. Этот маленький мешочек может сжиматься или расширяться в зависимости от того, тепло снаружи или холодно, тем самым у сперматозоидов всегда оптимальные условия и температура.
Мальчики и девочки: соотношение полов и умозрительная генетика
Наталья Резник,
кандидат биологических наук
«Химия и жизнь» №2, 2021
Иллюстрация Натальи Колпаковой
Мальчики — будущие защитники Отечества. Говорят, что перед войной их рождается больше. На самом деле это неправда, но связь между мужской рождаемостью и войнами есть. Эта статья о том, как обстоятельства жизни влияют на соотношение полов.
Полигон эволюции
Половое размножение — это размножение, в котором участвуют половые клетки. Наличие разных полов при этом необязательно, одна особь вполне может производить и мужские, и женские гаметы. Так поступают беспозвоночные: брюхоногие моллюски, некоторые черви, ракообразные и кишечнополостные. Причем гермафродиты размножаются вдвое эффективнее раздельнополых видов, поскольку потомство приносит каждая зрелая особь. Тем не менее подавляющее большинство животных раздельнополо. Очевидно, существование полов создает преимущества, более весомые, чем плодовитость.
В 1965 году советский ученый Виген Артаваздович Геодакян предположил, что мужской пол представляет собой экспериментальный полигон эволюции. На нем природа обкатывает новые признаки, поэтому мужская смертность должна быть выше, чем женская. С эволюционной точки зрения это не страшно, потому что один самец производит несоизмеримо больше половых клеток, чем самка, и может оплодотворить нескольких особей. Женскому полу в этой системе отводится роль хранителя генетической информации («Химия и жизнь» № 4, 2001).
К людям эта теория приложима в полной мере. Мальчики умирают чаще девочек, однако и на свет они появляются чаще. На каждую сотню новорожденных девочек приходится 101–108 мальчиков, в зависимости от популяции. Между тем соотношение полов должно быть равным. Пол человека определяется комбинацией половых хромосом и зависит от того, Х- или Y-несущий сперматозоид оплодотворит яйцеклетку.
У млекопитающих два типа половых хромосом: Х и Y. При зачатии они комбинируются с равной вероятностью, поэтому в популяции мальчики и девочки должны рождаться с одинаковой частотой
Естественно, ученые предположили, что перекос в соотношении полов может быть вызван неодинаковым числом сперматозоидов, несущих Х и Y хромосомы, и некоторые не поленились эти сперматозоиды пересчитать, однако данные получились противоречивые. При сравнении спермы отцов многих сыновей и многих дочерей в некоторых случаях разница была, и весьма существенная (44–54% и 37–49% Y-сперматозоидов), в других — нет. Так что соотношение полов при зачатии составляет 1:1, а их различие при рождении объясняется другими причинами, например разной пренатальной смертностью: по данным специалистов Института медицинской генетики Томского научного центра РАН, среди спонтанных абортов преобладают эмбрионы женского пола.
Генетический контроль?
Повышенная мужская рождаемость как будто компенсирует высокую мужскую смертность. После войн и серьезных социальных конфликтов доля родившихся мальчиков резко увеличивается («Химия и жизнь» № 11, 2004), и этот феномен нужно как-то объяснять.
На рисунке видно, как менялась доля мальчиков, родившихся в Англии и Уэльсе в 1838–2006 годах. Послевоенные годы отмечены всплесками мужской рождаемости. Пунктирная линия — сглаженная кривая, которая показывает общую тенденцию. Аналогичная закономерность в соотношении полов наблюдается в Бельгии, Франции и Германии. В. А. Геодакян отмечал, что во время Ирано-Иракского конфликта (1980–1988) и войны 1991 года в Словении рождаемость мальчиков в этих странах не увеличилась. Возможно, это связано с низким уровнем мобилизации
В 1871 году Чарльз Дарвин предложил концепцию частотно-зависимого отбора. Если в популяции возникает перекос в соотношении полов, то представители менее частого пола будут пользоваться большей популярностью, то есть иметь больший репродуктивный успех. В условиях нехватки мужчин ребенка сможет иметь каждый мужчина, но не каждая женщина. Такая ситуация приведет к положительному отбору по любому признаку, увеличивающему частоту рождения редкого пола, пока их соотношение не выровняется.
В 1930 году английский генетик и статистик Рональд Фишер (1890–1962) представил публике принцип равных инвестиций, согласно которому естественный отбор уравнивает количество родительских вложений в сыновей и дочерей, для чего фиксирует гены, побуждающие родителей в одинаковой степени заботиться о потомках обоего пола. Гены предпочтения одного из полов он отбраковывает. Если мальчики умирают чаще девочек, им в целом достается меньше заботы, и отбор компенсирует ситуацию увеличением числа родившихся мальчиков, чтобы уравнять родительские инвестиции. Теория красивая, только доказать ее сложно, потому что количество заботы, вложенной в потомство, невозможно измерить, и доказательств того, что смертность людей в неполовозрелом возрасте коррелирует с соотношением полов при рождении, до сих пор нет.
Однако на этой стадии к вероятностной теории соотношения полов добавилась идея о генетическом контроле. На то, что он существует, указывают многие данные. Так, в разных популяциях соотношение мальчиков и девочек разное и достаточно постоянное. В Европе, например, оно составляет 1,06, среди населения банту — 1,01, в Нигерии и Эфиопии — 1,07. Эти отличия сохраняются даже в случаях, когда жители африканских стран перебираются в США или Великобританию.
Убедительных прямых доказательств, подтверждающих генетический контроль определения пола, нет. В 2003 году специалисты клинического госпиталя Сан-Карлос в Мадриде обнаружили, что у женщин-носительниц мутации в гене BRCA1 на 15–17% возрастает вероятность рождения девочек. Мутации в гене BRCA1 нарушают восстановление двунитевых разрывов ДНК и, как следствие, повышают риск развития некоторых злокачественных опухолей. Исследователи затруднились объяснить этот результат, но отметили феномен, который несколькими годами позже подтвердили американские и канадские исследователи. Выборка в обоих случаях маленькая, данные предварительные и требуют проверки.
В поисках генов, которые могут влиять на пол будущего ребенка, специалисты южнокорейского Университета Сонсиль проанализировали геномы 4 183 мужчин и 4 659 женщин. Они обнаружили несколько аутосомных генов, изменчивость в которых зависит от пола. Один из этих генов, DNAH11, кодирует белок динеин, участвующий в работе жгутиков сперматозоидов; другой ген, PPP1R12B, также может влиять на репродуктивную систему. Как соотносятся эти мутации с частотой рождения мальчиков, исследователи не проверили.
В то же время международная группа ученых (ведущий исполнитель — профессор Сплитского университета Весна Бораска) проанализировала данные 51 исследования с участием 115 000 человек европейского происхождения и не обнаружила аллелей, которые могли бы повлиять на соотношение полов.
Сынородный генотип
Трудно ухватить ген за хвостик, но всегда ли это необходимо? Отец генетики Грегор Мендель вычислил существование дискретных наследственных факторов на кончике пера, анализируя результаты скрещиваний. Многие современные ученые идут тем же путем. Пытаясь выяснить, существует ли генетический контроль соотношения полов, они анализируют демографические и генеалогические данные, в которых сейчас нет недостатка.
Многие любители и профессиональные исследователи генеалогии публикуют в Интернете результаты своих изысканий. Корри Геллатли, генетик и статистик из Университета Ньюкасла, собрал из этих данных обширную базу, которая содержит историю 927 североамериканских и европейских семей (556 387 человек) за четыре века. Оказалось, что мужчины, у которых больше братьев, имеют больше сыновей, а мужчины, у которых много сестер, имеют больше дочерей.
Наблюдаемую ситуацию хорошо описывает модель, в которой пол контролирует аутосомный ген, влияющий на мужскую репродуктивную систему. Ген есть и у мужчин, и у женщин, но его действие проявляется только у отцов, а матери — носительницы. Геллатли полагает, что существует два варианта (аллеля) этого гена, которые он назвал m и f. Поскольку гены образуют пары, возможны три сочетания аллелей: mm, mf и ff. Расчеты показывают, что при mm вероятность стать отцом мальчика составляет 80%, при mf — 50% и при ff — 20%. Компьютерная модель, имитирующая действие гена на протяжении 500 поколений, подтверждает, что соотношение полов в популяции остается равным, даже если в отдельных семьях рождаются исключительно мальчики или девочки.
Теория Корри Геллатли объясняет, почему после войны может увеличиться рождаемость мальчиков. Число сыновей зависит от генотипа. Чем больше в семье сыновей, тем больше вероятность, что кто-то из них выживет, и будет он, скорее всего, носителем «мужского» аллеля, поэтому вероятность родить сына у него выше.
Разумеется, Геллатли не первый ученый, предпринявший подобные исследования. В конце 1990-х годов специалисты Национального института рака (Бетесда, США) исследовали соотношение полов и очередность появления на свет 1 403 021 ребенка, рожденного 700 030 датскими семьями с 1960 по 1994 год. В среднем 51,2% первенцев были мальчиками — ожидаемое соотношение. Однако в семьях, где уже были сыновья, вероятность рождения еще одного была значимо выше ожидаемой. В семьях с тремя сыновьями четвертый рождался с вероятностью 52,4%. Эффект невелик, и, чтобы его обнаружить, понадобилось проанализировать большую выборку. Семей с четырьмя детьми набралось 31 595. Причину этого явления ученые объяснить не смогли, а комментаторы настоятельно советовали им обратить внимание на социально-экономические факторы, могущие повлиять на соотношение полов, такие как питание, сексуальное поведение или возраст родителей.
В некоторых семьях существует явная предрасположенность к рождению дочерей. Российский биолог Михаил Давидович Голубовский, работающий сейчас в Калифорнийском университете (Беркли, США), обратил внимание на необычную особенность многодетных семей династии Романовых. В нескольких поколениях этой династии после появления на свет первой девочки рождалось подряд еще три-четыре. Причем склонность к повторному рождению девочек зависела от генотипа отца. Рождение как минимум четырех девочек подряд М. Д. Голубовский назвал F-тетрадой (от слова femail — ‘женщина’). Рождение четырех дочерей подряд статистикой не возбраняется, вероятность такого события составляет 1/16 (6,25%), но случай с семьей Романовых интересен тем, что «обоймы» дочерей появлялись из поколения в поколение.
Впервые это явление обнаружилось у царя Алексея Михайловича. В браке с Марией Милославской у него родилось 13 детей: сын, две дочери, сын, четыре дочери, сын, дочь, два сына и дочь. У сына Алексея Михайловича Ивана V было пять дочерей, детей мужского пола не было. Сыну от второго брака, Петру I, жена Екатерина родила 11 детей: двух мальчиков, пять девочек, еще двух мальчиков, девочку и мальчика. У следующего многодетного Романова, Павла I, было два сына, шесть дочерей и два сына. У императора Николая Павловича родились сын, пять дочерей, два сына; у его брата Михаила Павловича — пять дочерей. Александр II имел восемь детей, Александр III — шесть, но F-тетрад среди них не было. У Николая II родились подряд четыре дочери, затем сын. Поскольку фактор F-тетрады унаследовали сыновья Алексея Михайловича от разных браков, на его проявление, безусловно, влияет генотип отца. Но он передается и по женской линии, так как Павел получил его через дочь Петра I Анну. Свойственна ли F-тетрадная аномалия женщинам дома Романовых, судить трудно, для этого недостаточно данных.
Портрет императора Павла I с семьей работы Герхарда фон Кюгельгена. У императора Павла Петровича после двух сыновей родилось шесть дочерей подряд. Пятая дочь, Ольга, умерла в два с половиной года, о ней напоминает мраморная головка на заднем плане. Слева старшие сыновья, Александр и Константин, на переднем плане — младшие, Николай и Михаил (с барабаном)
Объяснить механизм возникновения F-тетрад трудно. Поскольку аномалия обычно возникает после рождения первой девочки, М. Д. Голубовский предположил, что при вынашивании женского плода репродуктивная система матери настраивается таким образом, что при последующих беременностях отторгает либо Y-содержащие спермии, либо мужские эмбрионы на ранних стадиях развития.
Но есть и другие данные. В 2019 году Международная группа исследователей под руководством статистика из Каролинского института Ральфа Куйя-Халколы проанализировала данные о 3 543 243 шведах и их 4 753 269 детях, родившихся после 1932 года, и проверила связь между полом потомства братьев и сестер. Ученые пришли к выводу, что наследуемость соотношения полов равна нулю, поэтому принцип равных инвестиций Фишера и подобные ему гипотезы не объясняют соотношение полов в потомстве человека.
Очень трудно доказать, что чего-то нет, и Геллатли продолжил работать со своей моделью. Он предположил, что на соотношение полов влияет количество замещающих рождений, то есть ситуаций, когда женщина рождает ребенка взамен умершего. Если бы он не умер, она бы рожать не стала. Ученый использовал данные 290 обследований, проведенных в 81 развивающейся стране и охвативших более 9 миллионов рождений. Из этого массива он выбрал женщин старше 40 лет, закончивших репродукцию, и проанализировал зависимость общего числа детей от количества детей, умерших до десятилетнего возраста. Эти данные учитывают более 2,5 миллионов рождений и порядок появления детей на свет.
Оказалось, что чем больше женщина теряет, тем больше рожает (см. таблицу). Замещающие рождения не зависят от пола умершего, однако сдвигают равновесие в направлении пола, который чаще умирает. Анализ показывает, что детская смертность выше у мальчиков. Отцы умерших сыновей с большей вероятностью имели «сынородный» генотип и потому, замещая потерянного ребенка, скорее всего, произведут на свет мальчика же и передадут ему свои гены. Это приводит к увеличению частоты аллеля m в популяции, и соотношение полов при рождении смещается в мужскую сторону.
Таблица. В развивающихся странах количество умерших и рожденных детей в семье взаимосвязано
Дети, не дожившие до 10 лет | Количество рожденных детей |
---|---|
0 | 4,78 |
1 | 6,26 |
2 | 7,40 |
3 | 8,32 |
4 | 9,04 |
Нельзя, правда, исключить, что многодетные семьи — это самые бедные семьи, и контрацепция им недоступна. Они просто рожают, сколько Бог пошлет, а чем больше детей, тем тяжелее их растить, и потому они чаще умирают. Геллатли сам это отмечает.
Собиратели купонов
Профессор Мичиганского университета Цзяньчжи Чжан и его аспирант Эрпин Лун искали доказательства генетического влияния на вероятность рождения девочки или мальчика. Делали они это, анализируя данные Биобанка Соединенного Королевства (UK Biobank). Эта база данных содержит информацию примерно о полумиллионе добровольцев от 40 до 70 лет, набранных в 2006–2010 годах по всей Великобритании. Ученые собирают информацию о состоянии их здоровья, геномных последовательностях, социально-экономическом статусе, составе семьи. В том числе указано количество братьев и сестер участников. Данные Биобанка находятся в свободном доступе.
Профессор Чжан с коллегой отобрали сведения о более чем 330 тысячах людей, родившихся между 1940 и 1970 годами. Ход их рассуждения следующий. Если соотношение полов предопределено генетически, вероятность рождения мальчиков (Pboy) в разных семьях должна быть разной. Однако детей в семье обычно немного, поэтому точно измерить Pboy нельзя, но можно вычислить, насколько она различается в разных семьях. Чем больше эти различия, тем значительнее межсемейная разница Pboy.
Ситуация, когда в семье четверо или пятеро детей, не редкость. Состав этих семей можно рассчитать. Например, в случае четверых детей вероятность того, что в семье будут только мальчики или только девочки, составляет 6,25%, возможность рождения трех сыновей и одной дочери (или трех дочерей и сына) — 25%, шансы, что мальчиков и девочек будет поровну, равны 37,5%. Однако фактические данные с ожидаемыми не совпали. Семей, в которых есть только дочери или только сыновья, оказалось существенно меньше.
По мнению исследователей, дело в том, что родители предпочитают иметь детей обоего пола. Как только в семье появляются и дочери, и сыновья, родители прекращают воспроизводство. В теории вероятностей эта ситуация описана как проблема собирателя купонов. Допустим, в каждую упаковку хлопьев кладут купон (картинку). Собиратель покупает эти хлопья, пока не скопит всю серию, а затем теряет к ним интерес. Подобное поведение по отношению к детям делает соотношение полов в семье более однородным и искажает ожидаемое распределение.
Эту гипотезу подтверждают результаты крупномасштабного исследования, проведенного в 2004–2005 годах в 24 европейских странах. Многие европейцы предпочитают иметь и сыновей, и дочерей. Согласно другим исследованиям, проведенным в Дании, Швеции и Финляндии, рождение третьего ребенка в этих странах вероятнее, когда двое первых одного пола, чем когда они разнополые.
Вернемся к британцам. Расчеты показывают, что тактики собирателя купонов придерживаются не все исследованные семьи, а только 3,3%. В этой выборке больше семей с одним или несколькими мальчиками и одной девочкой или с несколькими девочками и всего одним мальчиком, чем при случайном ожидании. Причем родители стали регулировать состав семьи после 1955 года.
Конфуций (551–479 до н. э.) появился на свет лишь потому, что в китайской семье непременно должен быть сын, приносящий жертвы предкам. В первом браке у отца Конфуция родилось девять дочерей, во втором — хромой мальчик, а калекам запрещено совершать жертвоприношения. Конфуций, дитя отчаяния, родился от третьей жены, когда его отцу было уже 70 лет
Подобное поведение характерно не только для британцев. Чжан и Лун обратились к голландской базе данных, которая содержит сведения о 241 тысяче семейств с 1600 по 1999 год. Ученые выбрали 12 547 семей, в которых младший ребенок родился между 1940 и 1970 годами, как в UK Biobank. В этих семьях, как и в британских, после 1940 года приступили к «собиранию купонов».
Анализ имеющихся данных свидетельствует о том, что детей обоего пола хотят иметь более трех процентов семей. На самом деле таких семей должно быть существенно больше, потому что на репродукцию влияет не только желание. Если родители не могут себе позволить иметь много отпрысков, они останавливаются, так и не достигнув поставленной цели.
Поведение собирателя купонов возникло с появлением в обществе идеи равенства полов, а развитие современных методов контрацепции помогло реализовать такое поведение, то есть прекратить размножение, когда цель достигнута.
Наиболее вероятное количество детей в семьях собирателей купонов — три, среднее количество детей в британской семье — 1,7. В этой связи было бы интересно выяснить, не показывает ли снижение рождаемости, что над желанием иметь детей обоего пола преобладают другие интересы. Для этого надо проводить опросы семей более молодых, чем в британском Биобанке.
И если речь зашла о желаниях, то иметь дочерей хочется далеко не всем. По данным европейского опроса, в странах, где пожилым людям угрожает бедность, родители, особенно мужчины, предпочитают сыновей. В странах с гендерным неравенством сыновей предпочитают оба родителя. Несколько лет назад сотрудники Пешаварского госпиталя расспросили замужних пациенток детородного возраста о желании иметь сыновей и дочерей и реальной демографической ситуации в их семьях. Пакистанцы хотят сыновей (некоторые — бесконечное число сыновей), и примерно пятая часть опрошенных не согласна даже на одну дочь. Чем менее образованны женщины и их мужья и чем они беднее, тем сильнее у них перекос в сторону сынолюбия. Именно на сыновьях лежит обязанность содержать родителей в старости, а дочерей надо выдавать замуж. Брак девушки стоит очень дорого, невесте полагается приданое, а сыновья, женившись, оказываются в прибыли.
Нередко, когда во время дородового сканирования выявляется «не столь желанная» дочь, беременность прерывают, и аборты следуют один за другим до тех пор, пока не зачат «гораздо более желанный» сын. Неродившиеся девочки в Азии гибнут миллионами. Иммигранты из Китая, Индии, Филиппин, Кореи и Вьетнама не отказываются от этих привычек, перебравшись в США или Канаду.
Одна вторая
Современная медицина позволяет людям корректировать пол потомства. Это чистый произвол, позволяющий преодолеть и генетический контроль, и суровую теорию вероятностей. Быть может, родители не всегда осознают свои желания, однако беспристрастный статистический анализ делает их явными. Соотношение полов можно контролировать разными способами. По данным, которые не всегда подтверждаются, на рождение мальчика влияют сложение, возраст и обеспеченность родителей, частота половых актов и уровень тестостерона в женском организме. А если не хочется вникать в эти тонкости, положитесь на статистику. Вероятность рождения ребенка желанного пола достаточно велика — одна вторая.