В основу книги «Близкие контакты далеких предков: Как эволюционировал наш вид» положены лекции и статьи американской исследовательницы Санхи Ли. В популярной форме она отвечает на вопрос, когда и как современный человек приобрел все те свойства, которые отличают его от человека древности. С разрешения издательства «Альпина нон-фикшн» «Лента.ру» публикует фрагмент текста, посвященный «гипотезе бабушек».
Еще в начале XX века рождаемость и смертность были относительно высокими (много людей рождалось и много умирало до достижения преклонного возраста), что сокращало среднюю продолжительность жизни. К середине XX века смертность уменьшилась благодаря успехам медицины, однако рождаемость оставалась высокой. Продолжительность жизни многих новорожденных не превышала нескольких месяцев.
В традиционной корейской культуре не принято было поздравлять женщин с беременностью и даже праздновать рождение ребенка. Многие семьи ждали, пока младенцу исполнится три месяца, и лишь тогда проводили в честь его появления на свет церемонию под названием «пэкиль» («сто дней»).
Откладывание празднования рождения можно найти в истории многих культур и обществ по всему миру, в том числе в Нигерии, Японии, Тонга и на Гавайях, где поводом для большого торжества является первая, третья или пятая годовщина появления на свет, а не оно само. Дело в том, что до недавнего времени многие дети не доживали до своего первого дня рождения.
В жизни нас подстерегает несколько периодов повышенного риска смерти. Смертность возрастает при отлучении от груди, независимо от возраста в этот момент, который определяется культурой. Когда ребенок переходит на другое питание, он становится уязвимым для целого спектра заболеваний пищевого происхождения.
После преодоления этого опасного периода смертность снова увеличивается в 16-18 лет, когда завершается соматическое развитие (рост тела). После этого молодые женщины сталкиваются с повышенной смертностью из-за рисков, связанных с беременностью и родами, а молодые мужчины — из-за несчастных случаев.
В среднем возрасте наблюдается очередной пик смертности преимущественно вследствие болезней.
У людей на жизненном пути много раз происходят всплески и спады риска смерти. Увеличение средней продолжительности жизни означает, что этот риск переживает больше людей — сейчас меньше катастроф и войн, больше болезней стали излечимыми, меньше смертей случается в результате осложнений беременности и родов и т. д.
Фото: Yuriko Nakao / Reuters
Когда эти препятствия для долгожительства были сведены к минимуму и пока рождаемость оставалась высокой, численность населения росла, резко увеличившись к концу XX века. Но потом жители промышленно развитых стран стали рожать меньше детей; в конце концов вероятность того, что имеющиеся дети достигнут совершеннолетия, чрезвычайно возросла.
Впервые в истории человечества в большинстве развитых стран наблюдается крайне низкая рождаемость и крайне низкая смертность. Перед нами новый феномен — рост доли престарелого населения. При рассмотрении в этом ключе долгожительство человека оказывается прямым следствием технического прогресса.
Дело, однако, не только в достижениях современной цивилизации. Количество стариков выросло задолго до появления оседлых обществ. Более того, мы знаем, что долголетие отчасти наследуется: долгожители, как правило, происходят из семей долгожителей. Известно, что за него отвечает ряд специфических генов. Означает ли это, что долгожительство обеспечивает эволюционное преимущество?
На интуитивном уровне долголетие вроде бы не несет очевидных преимуществ. Чтобы признак был «эволюционно выгодным», он должен способствовать увеличению численности потомства, иными словами, размножению. У женщин менопауза, или репродуктивное старение, происходит примерно в 50 лет. Естественный цикл овуляции прекращается, забеременеть и родить ребенка становится невозможно.
Поскольку эволюционный успех напрямую связан с репродуктивным успехом, кажется, нет эволюционного смысла в долгой жизни после менопаузы, поскольку беременность и деторождение уже недоступны. Большинство женских особей в животном мире сохраняют репродуктивную способность до конца жизни, немногие, достигающие менопаузы, живут после этого недолго. В отличие от этого, женщины продолжают вести активную, полноценную жизнь как минимум 10−15 лет после менопаузы.
Поскольку ожидаемая продолжительность жизни корейских женщин в 2017 году оценивалась в 90 лет, у них есть все возможности прожить еще 40 лет после менопаузы. С точки зрения средней продолжительности жизни млекопитающих это настоящее чудо.
Чтобы раскрыть тайну долголетия человека, антрополог Кирстен Хоукс из Университета Юты выдвинула в 1989 году «гипотезу бабушек», согласно которой престарелые, особенно женщины после менопаузы, способствуют выживанию своих генов, не рожая, а помогая заботиться о младших членах семьи. Этот механизм позволяет бабушкам и дедушкам обеспечить сохранение своих генов в следующих поколениях. А раз так, то естественный отбор должен благоприятствовать бабушкам, живущим долгой и полноценной жизнью по завершении репродуктивного возраста.
Когда долгожительство возникло в истории человека как вида? При изучении эволюционной истории снова и снова убеждаешься, что результат, кажущийся естественным и очевидным, часто является следствием долгого и неоднозначного процесса. Это относится и к долголетию.
Фото: Hendrik Schmidt / picture alliance / Getty Images
Сторонники «гипотезы бабушек» утверждали, что феномен долгожительства возник два миллиона лет назад у вида Homo erectus. Они исходили из размеров тела и головного мозга: более крупные мозг и тело, отличающие Homo erectus от предшествующих гоминин, свидетельствуют о медленном и долгом процессе старения.
По их мнению, мозгу и телу большего размера сопутствовало замедленное созревание. Действительно, чем дольше продолжается рост, тем сильнее можно вырасти. Некоторые части тела, развивающиеся медленнее остальных, станут еще более крупными. Замедленный и более продолжительный процесс роста имел зеркальное отражение — очень постепенный, растянутый во времени процесс старения.
Если «гипотеза бабушек» применима к Homo erectus, то представители этого вида должны были стареть медленно и иметь фазу активной и полноценной постменопаузальной жизни.
Гипотеза бабушек выглядела великолепно, но имела серьезную проблему: ее трудно проверить на археологических данных или на современных популяциях. Одно исследование подтвердило вклад бабушек в уменьшение смертности младенцев, другое не подтвердило. Одна компьютерная модель показала, что роль бабушки не может способствовать долголетию, другая — что может.
Некоторые ученые пытались по скелетным останкам Homo erectus приблизительно установить возраст смерти, но в отношении взрослых особей это очень трудно. Относительно легко оценить возраст индивида, не завершившего рост, поскольку изменения костей и зубов в период роста хорошо отражают возрастную специфику. После полового созревания в костях и зубах не происходит существенных изменений, которые можно связать с определенными этапами жизни. Более того, индивидуальные различия процесса старения настолько велики, что оценка возраста зрелых особей крайне затруднена.
Допустим, кости имеют признаки артрита: одинаковая степень остеоартрита может наблюдаться у тридцатилетних и у пятидесятилетних людей, и с уверенностью можно говорить лишь о «возрасте от тридцати лет». Эти ограничения являются серьезным препятствием для проверки «гипотезы бабушек» по костным остаткам.
Работая вместе с антропологом из Центрального Мичиганского университета Рэйчел Каспари, я решила взглянуть на эту проблему под другим углом. Если невозможна достаточно точная оценка возраста взрослых особей, чтобы проверить «гипотезу бабушек» напрямую, почему бы не пойти обходным путем?
Вместо того чтобы биться над определением возраста, мы разделили гоминид, ископаемые останки которых изучали, на «молодых взрослых» и «старых взрослых». К «молодым» мы отнесли всех, у кого завершился процесс роста и имелся потенциал для репродукции, биологическим маркером чего является появление третьего моляра (зуба мудрости).
«Старыми» мы сочли особей, которые в принципе могли являться бабушками и дедушками и были как минимум вдвое старше самого юного из молодых взрослых. Параметр «вдвое старше» мы оценивали по степени стертости зубов, пользуясь модифицированным методом оценки возраста, разработанным Майлсом в 1960-х годах.
Предположим, что третий моляр появляется в среднем в 18 лет, отмечая начало ранней взрослости. «Молодой взрослый», который затем становится родителем, имеет потенциальную возможность стать дедом / бабушкой примерно в 36 лет, когда его старшие дети достигнут 18-летия и обзаведутся собственными детьми. Поэтому мы определяли «старого взрослого» как индивида с зубами, стертыми в два раза сильнее, чем у «молодого взрослого».
Если невозможно точно определить возраст смерти взрослой особи, то, указывая его с неизвестным интервалом погрешности, мы бы подорвали доверие к нашему исследованию, поэтому и был выбран категориальный подход, более соответствующий характеру данных.
Мы собрали информацию обо всех ископаемых останках гоминин, поддающихся оценке по параметру «старый» / «молодой», в общей сложности 768 особей. Среди них были австралопитеки (представители рода Australopithecus), Homo erectus, неандертальцы и Homo sapiens из Европы времен верхнего палеолита. Мы вычислили соотношение между «старыми» (Old) и «молодыми (Young) взрослыми» (коэффициент OY) в каждой группе, чтобы узнать, зависит ли он от эпохи и группы гоминин.
Коэффициент 1:1 означал, что «старых» и «молодых взрослых» было поровну; если коэффициент превышал 1:1, то «старых» было больше, и наоборот.
Как мы и ожидали, коэффициент OY увеличивался с течением времени, начиная от австралопитеков . У Homo erectus (появившихся 2 миллиона лет назад) он был выше, чем у австралопитеков (4 миллиона лет), а у неандертальцев (200 000 лет) выше, чем у обеих упомянутых групп.
Фото: Globallookpress.com
Однако наши данные преподнесли сюрприз: максимальное увеличение коэффициента, отмечавшее момент, который можно было бы назвать «возникновением долгожительства », не совпало с появлением Homo erectus. Оно было связано с Homo sapiens европейского верхнего палеолита, начавшегося около 30 000 лет назад. До этого времени коэффициент OY, хотя и увеличивался, не превышал 1:1. От австралопитеков до неандертальцев «молодых взрослых» всегда было больше, чем «старых». Между тем в выборке Homo sapiens этот показатель превысил 2:1, то есть «старых» особей насчитывалось в два с лишним раза больше, чем «молодых».
Рост носил взрывной характер. С учетом того что в европейском верхнем палеолите наблюдалось увеличение числа погребений, мы задумались, не мог ли факт трупоположения привести к искажению данных, поэтому провели анализ заново, исключив материал погребений. Результаты остались прежними: коэффициент OY у Homo sapiens европейского верхнего палеолита превышал 2:1, демонстрируя значительное увеличение по сравнению с предшествующими периодами. Оказывается, и бабушки, и долгожительство человека — плоды культуры позднего палеолита, возникшие всего 30 000 лет назад, а не у Homo erectus почти 2 миллиона лет назад.
Переводчик Наталья Колпакова