Bunicile noastre în slujba evoluției

Este un fenomen foarte rar în lumea vie că femelele unei specii trăiesc mulți ani după ce și-au pierdut fertilitatea. Speranța de viață umană crește: femeile își petrec încet jumătate din viață în stadiul post-fertil, adică post-fertil. Cum poate fi explicată dezvoltarea menopauzei? Avantajul nostru evolutiv poate proveni din faptul că nu ne putem reproduce în acest stadiu târziu al vieții?

Am tratat anterior simptomele și percepția generală a menopauzei prin unele concepții greșite (partea I, partea II). Pe lângă specia umană, este caracteristic și altor organisme faptul că femelele își pierd fertilitatea înainte de sfârșitul vieții lor naturale. Ciclul de viață post-fertil al speciilor captive este în mod clar o consecință a duratei de viață extinse artificial. Cu toate acestea, la unele cetacee și insecte, se poate observa o pierdere „prematură” a fertilității în sălbăticie.

O întrebare evolutivă interesantă este: cum și de ce s-a dezvoltat menopauză, ce funcție are? Oamenii de știință au conceput mai multe teorii pentru a răspunde la acest lucru, care sunt rezumate în publicația din 2016 a Takahashi, Singh și Stone. Indivizii din perioada paleolitică inferioară au fost încă de scurtă durată, cu supraviețuire scăzută și fertilitate caracterizată de vârstă târzie (cum ar fi cimpanzeii de astăzi). Teoriile care explică originile menopauzei umane sunt legate de trei schimbări principale: comportamentul de împerechere s-a schimbat, speranța de viață s-a prelungit și interacțiunile sociale s-au schimbat, de asemenea.

S-ar putea ca speranța de viață crescută să ofere o explicație suficientă pentru dezvoltarea menopauzei?

„Ipoteza împerecherii”

Potrivit lui Morton și colab. (2013), o explicație pentru debutul menopauzei se găsește în transformarea obiceiurilor de împerechere. Acest lucru se datorează faptului că doar femeile tinere au fost afectate de reproducere, astfel încât selecția femeilor în vârstă a scăzut. La această vârstă, s-ar putea să fi apărut și să se acumuleze o mutație specifică pentru femei, neutră, care să conducă la scăderea fertilității (îmbătrânirea reproductivă) și la încetarea ciclului menstrual.

„Ipoteza produsului pe viață”

Conform acestei teorii, o creștere a speranței de viață la naștere a oferit o oportunitate pentru debutul menopauzei. Omul modern trăiește mai mult decât predecesorii săi, femeile supraviețuind propriei capacități reproductive. Fenotipul îmbătrânirii reproductive nu ar fi putut apărea în cursul unei cariere mai scurte. Dar există dovezi că societățile moderne de vânători-culegători sunt, de asemenea, caracterizate printr-o perioadă lungă post-fertilă (Croft și colab., 2015; Field și Bonsall, 2017), în ciuda faptului că nu au acces la droguri moderne și rate de mortalitate ridicate.

"Ipoteza bunicii"

Această abordare leagă debutul menopauzei de schimbările în interacțiunile sociale. Teoria spune că sfârșitul ciclului menstrual a fost condus la faptul că femeile mai în vârstă, fără reproducere, au început să-și crească nepoții în loc să aibă mai mulți dintre urmașii lor.

Ipoteza bunicii poate fi legată de numele lui Hawkes și colab. (1998), în conformitate cu aceasta

inactivitatea reproductivă este de fapt adaptativă.

Bunica este un bun exemplu de selecție înrudită, care se bazează pe faptul că există multe potriviri în rezerva genetică a indivizilor înrudiți. Acest lucru poate explica comportamentul în care șansele de reproducere ale unui individ scad în timp ce șansele de reproducere ale descendenților săi cresc. Îngrijirea nepoților permite propriilor lor descendenți să se reproducă cât mai curând posibil, ceea ce contribuie la aptitudinea lor (fitness). Cu toate acestea, cercetările nu susțin în cea mai mare parte ipoteza că fitnessul inclusiv (extins) generat de educarea nepoților compensează de fapt pierderea fitnessului individual.

Poate fi un avantaj evolutiv dacă o bunică poate ajuta la creșterea nepoților.

Cu toate acestea, cercetările recente dau rezultate foarte promițătoare, deși suprascrie o formă anterioară a ipotezei bunicii. Aceasta sugerează că bunica a apărut înainte de îmbătrânirea reproductivă și viața prelungită. Kim, Coxworth și Hawkes (2012) au efectuat o simulare pe computer în care a fost modelată evoluția unei specii asemănătoare cimpanzeului modern. Numai bunica a fost suficientă pentru a dubla durata de viață a speciilor create în simulare în mai puțin de șaizeci de mii de ani.

De ce este atât de rar?

Un studiu realizat de Field și Bonsall (2017) ridică întrebarea: dacă bunica este atât de profitabilă, de ce este atât de rar ca etapa vieții infertile să apară printre viețuitoare? În modelul lor, ei numesc două condiții esențiale pentru ca comportamentul formulat în ipoteza bunicii să fie adaptativ. Unul: perioada post-fertilă ar trebui să fie mai lungă decât timpul necesar pentru a ajuta un nepot. Dacă o bunică moare înainte ca vreunul dintre nepoții săi să aibă grijă de ea însăși, poate duce și la moartea copilului, deci acest lucru nu este în niciun caz considerat adaptativ. Celălalt criteriu care face avantajoasă existența menopauzei este acela că îngrijirea nepoților reduce timpul dintre nașterea nepoților. Studiul lui Field și al lui Bonsall a dezvăluit că aceste două aspecte intră în conflict: dacă unul este ușor de îndeplinit, celălalt este foarte dificil. S-a dovedit că bunica nu poate fi adaptativă decât într-un interval foarte restrâns, dezvoltarea și supraviețuirea ei pot fi văzute într-un caz foarte rar.

Kim și colegii săi au studiat o specie cu o durată de viață similară cu cimpanzeii de astăzi în modelul lor de simulare.

Takahashi și colegii săi spun că cele trei teorii nu se exclud reciproc, dar niciuna dintre ele nu poate explica cu adevărat originile menopauzei. Autorii rezumă diferitele ipoteze după cum urmează: fenotipul menopauzei umane ar fi putut apărea ca o trăsătură care a fost inițial neutră, dar a evoluat în timp. Alelele de reproducere au apărut și s-au acumulat la o vârstă târzie din cauza obiceiurilor de reproducere care afectează doar femeile tinere. Între timp, vârsta crescută a permis apariția îmbătrânirii reproducerii. Prezența bunicilor a crescut, efectul lor a devenit semnificativ: au încercat să recâștige lipsa de fitness din cauza pierderii fertilității prin selecția aferentă.