Репродуктивная стратегия определяет более медленное старение самок

Старение самцов и самок зависит от того, как они выбирают распределение доступной им энергии. К такому выводу пришло исследование на плодовых мушках, проведённое в Университете Линчёпинга (Швеция). Результаты, опубликованные в The American Naturalist, подтверждают идею, что различия в стратегиях полов для максимизации числа потомства способствуют различиям в старении между самцами и самками.

Различия в старении и продолжительности жизни между самцами и самками распространены в животном мире. Самцы часто живут меньше самок. Исследовательская группа пытается выяснить, почему это так. Одна из возможностей — половые различия в старении ведут к максимальному количеству потомства, которое животные производят в течение жизни.

Идея в том, что каждая особь имеет определённое количество ресурсов, которые можно использовать для разных видов активности. Особи могут либо инвестировать больше энергии в увеличение вероятности иметь как можно больше потомства здесь и сейчас, либо в поддержание тела в хорошей форме, чтобы жить дольше и продолжать иметь потомство. Учёные хотели проверить теорию, что полы по-разному расставляют приоритеты в использовании ресурсов, и это вносит вклад в половые различия в старении.

Стратегии, используемые полами для успешного размножения, различаются. У многих видов возможность самцов произвести много потомства зависит от того, насколько хорошо они конкурируют с другими самцами за доступных самок. Это может быть победа в физических битвах или привлечение самок с помощью ярких цветов или привлекательных звуков. Этот эволюционный механизм, определяющий доступ самца к самкам и, следовательно, его возможность передать гены следующему поколению, известен как «половой отбор».

Исследователи использовали плодовых мушек Drosophila melanogaster, чтобы выяснить, лежит ли половой отбор в основе половых различий в старении. Они хотели определить, по-разному ли два пола реагируют на ухудшение физического состояния, то есть на ухудшение доступа к питательным веществам и энергии. Особенно их интересовала способность мушек к размножению и как эта способность меняется с возрастом в процессе, известном как «репродуктивное старение».

Мухам позволили делать то, в чём они эксперты: есть и спариваться. Однако исследователи манипулировали генетическим материалом некоторых мух, так что у них было много небольших вредных мутаций в генах. Эти мутации оказывали негативное влияние на протяжении всей жизни, то есть особи с такими мутациями преобразовывали пищу в полезную энергию немного менее эффективно. Таким образом, хотя все мухи имели доступ к одинаковой пище и могли есть одинаковое количество, генетически модифицированные мухи были в худшем физическом состоянии.

Чтобы спариться с доступными самками, стареющим самцам приходилось конкурировать с молодыми самцами. Оказалось, как и ожидалось, что самцы в хорошей физической форме справлялись с этим лучше, чем те, кто был в худшей форме, независимо от их возраста. Однако репродуктивное старение самцов снижалось с одинаковой скоростью, независимо от того, были ли они в хорошей или плохой форме.

У самок всё было иначе. В начале жизни не было разницы между количеством потомства, произведённого самками в хорошем состоянии (которые могли лучше использовать доступные ресурсы), и количеством от мутировавших самок в худшем состоянии. Однако две группы старели с разной скоростью. По мере старения самок те, кто был в хорошей физической форме, имели больше потомства, чем их менее удачливые сёстры. Результаты соответствуют идее, что именно доступ к ресурсам, таким как энергия из пищи, ограничивает количество потомства, которое может иметь самка.

Результаты показывают, что половой отбор способствует различиям между полами в репродуктивном старении. Вероятно, это происходит потому, что самки в хорошем состоянии, с хорошим доступом к питательным веществам, инвестируют дополнительные ресурсы в поддержание своего тела, чтобы продолжать размножаться в более старшем возрасте. Самцы же, по-видимому, инвестируют большую часть своих ресурсов, независимо от их состояния, в попытку обеспечить успешное спаривание здесь и сейчас.

Исследователи полагают, что результат справедлив и для других видов, кроме плодовых мушек, хотя между видами могут быть различия в том, как ограничение ресурсов влияет на старение.