Беременность — поле битвы между матерью и ребёнком

Беременность кажется высшей формой сотрудничества, но на деле это эволюционная гонка вооружений. Эмбрионы используют все возможные стратегии, чтобы получить больше ресурсов, а матери развивают защитные механизмы. Естественный отбор благоприятствует эмбрионам, способным "воровать" ресурсы, даже если это наносит ущерб матери.

Плацента как поле боя

Плацента, образованная тканями матери и эмбриона, обеспечивает обмен кислородом, питательными веществами и удаление отходов. Эмбрионы постоянно секретируют гормональные сигналы (типа "дай больше!"), чтобы увеличить своё питание. Тела матерей противостоят этим требованиям с помощью физических барьеров и ферментов, расщепляющих избыток гормонов.

Происхождение конфликта

Плаценты есть не только у млекопитающих, но и у некоторых рептилий и рыб (например, морского конька). Исследование, опубликованное в General and Comparative Endocrinology, показало, как могла эволюционировать плацента.

Учёные сравнили гормоны, вырабатываемые плацентарной тканью трёх живородящих видов (лошадь, ящерица southern grass skink и живородящая популяция ящерицы southeastern slider), с тканью эмбриональной мембраны двух яйцекладущих видов (курица и яйцекладущая популяция ящерицы southeastern slider).

Списки генов в значительной степени совпали. Это показывает, что гормоны, используемые эмбрионами для манипуляции матерями, эволюционировали очень давно, у общего предка рептилий и млекопитающих более 300 миллионов лет назад. Механизмы для начала конфликта между матерью и эмбрионом уже были на месте, когда эволюционировала беременность.

Мать против отца на поле битвы

Конфликт возникает из-за различий в эволюционных целях генов матери и отца. Самцы могут получить преимущество, если их гены позволят потомству получать больше ресурсов от матери, даже в ущерб ей. Это особенно важно, когда самки спариваются с несколькими самцами.

Контроль развития помимо генов

В результате этой битвы у некоторых животных (например, млекопитающих) развился геномный импринтинг — явление, когда эффект гена зависит от того, от какого родителя он унаследован.

Пример — ген, производящий инсулиноподобный фактор роста два (IGF2), который контролирует рост плаценты. Мать "выключает" свою копию гена в яйцеклетке, чтобы ограничить аппетиты эмбриона. Отец оставляет свою копию активной, чтобы плацента и плод росли больше.

Однако исследование, опубликованное в Development Genes and Evolution, показало, что у изученной ящерицы (southern grass skink) ни один из импринтированных у млекопитающих генов не был импринтирован. Это указывает на фундаментальные различия в ведении "войны" у млекопитающих и рептилий.

Выводы и вопросы

Исследования показывают, что конфликт между матерью и ребёнком заложен в видах и, вероятно, возникает каждый раз, когда эволюционирует беременность. Остаются вопросы о том, как этот конфликт способствует эволюции сложных органов, таких как плацента, и как на него влияет доступность ресурсов в окружающей среде.