Генетические мутации, способствующие размножению, сокращают продолжительность жизни человека

Исследование под руководством Мичиганского университета, основанное на анализе генетической и медицинской информации более чем 276 000 человек, нашло убедительные доказательства в поддержку эволюционной теории старения, предложенной несколько десятилетий назад.

В 1957 году эволюционный биолог Джордж Уильямс предположил, что генетические мутации, способствующие старению, могут поддерживаться естественным отбором, если они полезны в раннем возрасте, способствуя более раннему размножению или появлению большего числа потомков.

Эта идея, известная как теория антагонистической плейотропии старения, остаётся преобладающим эволюционным объяснением старения (сенесценции). Однако ей не хватало однозначных доказательств на уровне всего генома.

В исследовании, опубликованном в Science Advances, эволюционный биолог Цзяньчжи Чжан и его коллега проверили гипотезу Уильямса, используя генетические, репродуктивные данные и данные реестров смертности 276 406 участников базы данных UK Biobank.

Ключевые выводы:

• Обнаружена сильная отрицательная генетическая корреляция между репродукцией и продолжительностью жизни. Это означает, что генетические мутации, способствующие размножению, как правило, сокращают продолжительность жизни.
• Люди с мутациями, предрасполагающими к относительно высоким репродуктивным показателям, имеют меньшую вероятность дожить до 76 лет, чем носители мутаций, связанных с относительно низкими репродуктивными показателями.
• Анализ частоты 583 репродуктивно-ассоциированных генетических вариантов показал, что некоторые варианты, связанные с более высокой репродукцией, стали более распространёнными в последние десятилетия, несмотря на их одновременную связь с более короткой жизнью. Учёные полагают, что это результат естественного отбора на повышенное размножение.

Важный контекст:

Авторы подчёркивают, что на репродукцию и продолжительность жизни влияют как гены, так и среда. По сравнению с факторами среды — включая влияние контрацепции и абортов на рождаемость, а также прогресс медицины на продолжительность жизни — генетические факторы, обсуждаемые в исследовании, играют относительно незначительную роль.

«Эти результаты убедительно подтверждают гипотезу Уильямса о том, что старение возникает как побочный продукт естественного отбора на более раннее и интенсивное размножение. Естественному отбору мало важно, как долго мы живём после завершения репродукции», — сказал Цзяньчжи Чжан.

Также было обнаружено, что при учёте генетически предсказанного количества и времени репродукции наличие двух детей соответствует наибольшей продолжительности жизни. Меньшее или большее количество детей снижало её, что согласуется с предыдущими исследованиями.

Парадокс современности:

Глобальные демографические тренды последних десятилетий — снижение рождаемости и рост ожидаемой продолжительности жизни (с 46,5 лет в 1950 до 72,8 лет в 2019 году) — противоположны изменениям, вызванным отбором изученных генетических вариантов. Это ещё раз указывает на доминирующую роль изменений среды и технологий над генетическими факторами в наблюдаемых фенотипических сдвигах.